Uma das invenções mais populares de Nikola Tesla é o Transformador Tesla. O funcionamento deste dispositivo baseia-se na acção de ondas electromagnéticas ressonantes de pé em bobinas. Este princípio é a base de muitas coisas modernas: lâmpadas fluorescentes, cinescópios de TV, dispositivos de carregamento à distância. Devido ao fenómeno de ressonância, quando a frequência de oscilação do circuito primário do enrolamento coincide com a frequência de oscilação das ondas secundárias em pé, um arco pisca entre as extremidades da bobina.
Apesar da aparente complexidade deste oscilador, é possível fazer um por conta própria. A tecnologia sobre como fazer uma bobina Tesla com as suas próprias mãos pode ser encontrada abaixo.
Conteúdos
Peças e função
Um transformador Tesla consiste numa bobina primária, uma bobina secundária e um arnês constituído por um pára-choques ou helicóptero, um condensador e um terminal que fornece uma saída.
A bobina primária é constituída por um pequeno número de bobinas de fio de cobre com uma grande secção transversal ou um tubo de cobre. Pode ser horizontal (plana), vertical (cilíndrica) ou cónica. O enrolamento secundário consiste num grande número de bobinas com uma secção transversal mais pequena e é a parte mais importante do desenho. Deve ter uma relação comprimento/diâmetro de 4:1 e deve ser colocado na base um anel de protecção aterrado de fio de cobre para proteger a electrónica da instalação.
Uma vez que o transformador Tesla funciona em modo de pulso, a sua concepção caracteriza-se pelo facto de não incluir um núcleo ferromagnético. Isto reduz a indução mútua entre os enrolamentos. O condensador, interagindo com a bobina primária, cria um circuito oscilante com o pára-raios incluído no mesmo, neste caso um pára-raios a gás. O pára-raios é montado a partir de eléctrodos sólidos, e está adicionalmente equipado com dissipadores de calor para uma maior resistência ao desgaste.
O princípio da bobina Tesla é o seguinte. O condensador é carregado através de um asfixiador do transformador. A velocidade de carregamento depende directamente do valor da indutância. Quando é carregado a um nível crítico, provocará a avaria do aparelho de protecção. Uma oscilação de alta frequência é então gerada no circuito primário. Ao mesmo tempo o pára-raios é activado, retirando o transformador do circuito comum através de um curto-circuito.
Se isto não acontecer, podem ocorrer perdas no circuito primário que afectarão negativamente o seu funcionamento. No circuito padrão, é instalado um pára-raios a gás em paralelo com a fonte de alimentação.
A bobina Tesla é assim capaz de produzir vários milhões de volts. Esta voltagem produz descargas eléctricas no ar sob a forma de descargas corona e serpentinas.
É extremamente importante lembrar que estes produtos geram correntes de alto potencial e são letais à vida. Mesmo dispositivos de baixa potência podem causar queimaduras graves, terminações nervosas, tecido muscular e lesões ligamentares. Pode causar paragem cardíaca.
Concepção e montagem
O transformador Tesla foi patenteado em 1896 e é de concepção simples. Compreende:
- Uma bobina primária com um enrolamento de condutor de cobre de 6 mm², em número suficiente para 5-7 voltas.
- Bobina secundária feita de material dieléctrico e fio até 0,5mm de diâmetro e suficientemente longo para 800-1000 voltas.
- Protector de meia-cilindrada.
- Capacitores.
- Um anel protector de fio de cobre, como no enrolamento primário de um transformador.
A peculiaridade do dispositivo é que o seu poder não depende do poder da fonte de alimentação. O que importa são as propriedades físicas do ar. O dispositivo pode criar circuitos oscilantes usando diferentes métodos:
- usando um supressor de centelhas;
- utilizando um oscilador em transístores;
- com tubos.
Para fazer um transformador Tesla com as suas próprias mãos, será necessário:
- Para o enrolamento primário, 3m de tubo de cobre fino com 6mm de diâmetro ou um núcleo de cobre com o mesmo diâmetro e comprimento.
- Para montar o enrolamento secundário é necessário um tubo de PVC com um diâmetro de 5cm e um comprimento de cerca de 50cm e um encaixe roscado de PVC para o mesmo. Também é necessário fio de cobre de 0,5 mm de diâmetro, envernizado ou esmaltado, e um comprimento de 90 m.
- Flange metálica com 5 cm de diâmetro interno.
- Várias porcas, arruelas e parafusos.
- Pára-choques.
- Meia-esfera lisa para terminal.
- O condensador pode ser feito por si mesmo. São necessárias seis garrafas de vidro, sal de mesa, óleo de colza ou de vaselina e folha de alumínio.
- É necessária uma fonte de alimentação de 9kV a 30mA.
O circuito do transformador Tesla é simples de implementar. A partir do transformador há 2 fios com um pára-raios ligado. A um dos fios estão ligados condensadores em série. No final é o enrolamento primário. Separadamente, existe uma bobina secundária com terminal e um anel de protecção ligado à terra.
Descrição de como montar uma bobina Tesla em casa:
- Fazer o enrolamento secundário prendendo primeiro a extremidade do fio até à extremidade do tubo. A corda deve ser enrolada uniformemente, evitando que o fio se parta. Não devem existir lacunas entre as bobinas.
- Quando terminar, embrulhe a parte superior e inferior do embrulho com fita adesiva de pintor. Posteriormente, verniz ou camada epoxídica no enrolamento.
- Preparar 2 painéis para as bases inferior e superior. Qualquer material dieléctrico, contraplacado ou folha de plástico serve. Colocar uma flange metálica no centro da base inferior e aparafusá-la para baixo de modo a deixar espaço entre a base inferior e a superior.
- Preparar o enrolamento primário, torcendo-o numa bobina e fixando-o à base superior. Faça 2 furos e conduza as extremidades do tubo para dentro deles. Fixar de modo a que os enrolamentos não entrem em contacto uns com os outros e para que haja uma distância de 1 cm entre os enrolamentos.
- Para fazer o pára-raios será necessário colocar 2 parafusos um em frente ao outro numa armação de madeira. O cálculo é que actuarão como um regulador quando em movimento.
- Os condensadores são feitos da seguinte forma. As garrafas de vidro são embrulhadas em folha de alumínio e enchidas com água salgada. A sua composição para todas as garrafas deve ser a mesma - 360 g por 1l de água. As tampas são perfuradas e os fios são inseridos nelas. Os condensadores estão prontos.
- Ligar todos os nós de acordo com o diagrama acima descrito. Não se esqueça de ligar o enrolamento secundário à terra.
- O total no enrolamento primário deve ser de 6,5 voltas, nas 600 voltas secundárias.
A sequência acima descrita dá uma ideia de como fazer você mesmo um transformador Tesla.
Ligar, testar e ajustar
O primeiro arranque deve ser realizado preferencialmente ao ar livre, e todos os aparelhos devem ser afastados para evitar danos. Esteja atento às precauções de segurança! Para arrancar, proceder como se segue:
- Percorrer toda a cadeia de arame e verificar se não há contactos expostos em qualquer lugar e se todas as montagens estão bem presas. Deixar um pequeno espaço entre os parafusos do aparelho de protecção.
- A tensão é aplicada e a serpentina é observada. No caso da sua ausência, uma lâmpada fluorescente ou uma lâmpada incandescente é trazida para o enrolamento secundário. É desejável fixá-los num dieléctrico, um pedaço de tubo de PVC serve. A aparência de um brilho confirma que o transformador Tesla funciona.
- Se não houver brilho, trocar os cabos da bobina primária.
Se não funcionar da primeira vez, não desesperar. Tente alterar o número de voltas no enrolamento secundário e a distância entre os enrolamentos. Apertar os parafusos do aparelho de protecção.
Poderosa bobina Tesla
O que torna esta bobina distinta é o seu tamanho, a quantidade de corrente que produz e o seu método de gerar oscilações de ressonância.
O aspecto é o seguinte. Depois de ligado, um condensador é carregado. Quando o nível máximo de carga é atingido, ocorre uma avaria no aparelho de protecção. No passo seguinte forma-se um circuito LC, um circuito formado pela ligação do condensador e do circuito primário em série. Isto cria uma oscilação ressonante e tensões de potência elevadas no enrolamento secundário.
No entanto, algo semelhante também pode ser montado em casa. Para o fazer, é necessário:
- Aumentar o diâmetro da bobina e a secção transversal do fio por um factor de 1,5 a 2,5.
- Fazer um terminal sob a forma de um toroide. Um tubo corrugado de alumínio com um diâmetro de 100 mm é adequado para este fim.
- Substituir a fonte DC por uma fonte AC de 3-5kV.
- Fazer uma ligação de terra fiável.
- Certifique-se de que a sua cablagem pode suportar a carga.
Tais transformadores podem gerar potência até 5kW e criar corona e falhas de arco. O efeito máximo é alcançado quando as frequências de ambos os circuitos coincidem.
Artigos relacionados: