Cómo hacer una bobina Tesla

Kevin Aznar Santiago

DefiniciónUna bobina Tesla es un transformador de alta tensión y frecuencia resonante inventado por Nikola Tesla en 1891. Normalmente crean descargas eléctricas bastante espectaculares. En este trabajo he explicado la construcción de un modelo de aproximadamente 100kV.

Componentes y esquema eléctrico

Toroide

F

N

G

RFC

Transformador

Condensador

Explosor

Bobinaprimaria

Bobinasecundaria

Circuito primario

Circuito secundario

Transformador

Un transformador es una máquina eléctrica que varia el voltaje y la intensidad de una señal alterna sin afectar al factor potencia.En una bobina Tesla el transformador sirve para elevar la tensión a un mínimo de 5kV para hacer posible el funcionamiento del explosor.En la bobina Tesla construida el transformador eleva la tensión de 230V de la red a 8000V con 20mA.

Condensador Un condensador es un componente eléctrico destinado al almacenaje de energía eléctrica en una superficie muy pequeña.En una bobina Tesla sirve para accionar el explosor y para tener una reactancia determinada. Esta reactancia capacitiva ha de ser igual a la reactancia inductiva de la bobina primaria a la frecuencia resonante (la que crea el explosor).En el proyecto he construido un sistema de condensadores formado por 8 condensadores cerámicos de 15000VAC y 1nF cada uno sumando un total de 8nF

Explosor

Toroide

F

N

G

RFC

Transformador

Condensador

Explosor

Bobinaprimaria

Bobinasecundaria

Un explosor son dos electrodos separados por aire. Normalmente se usan en media y alta tensión de manera que el aire actúa como una resistencia. Cuando hay suficiente diferencia de potencial entre los dos electrodos, la electricidad salta.En el proyecto he usado un explosor de 8 electrodos formando 4 saltos regulables.Su función en una bobina Tesla es variar la frecuencia de la bobina primaria para llegar a su frecuencia resonante.

Bobina primaria

La bobina primaria es una bobina plana de Arquímedes, también puede ser helicoidal.Esta bobina tiene su propia reactancia inductiva determinada por la frecuencia que crea el explosor, la resonante. A esta frecuencia induce una tensión en la bobina secundaria debido a su proximidad.En el proyecto he hecho una bobina plana de Arquímedes de 3 espiras de tubo de Cu de Ø=6mm y 6 espiras de cable.

Bobina secundaria

La bobina secundaria es una solenoide de cientos de espiras colocada en el centro de la bobina primaria. Su función es tener una reactancia inductiva igual que la reactancia capacitiva de la toroide a la frecuencia resonante (la de la señal que le induce la bobina primaria).En el trabajo he hecho una solenoide de 500 espiras de hilo de Cu de Ø=0,7mm sobre un tubo de PVC de Ø=9cm.

Toroide

La toroide es un cuerpo metálico en forma de anillo. Su función es facilitar el salto de los arcos voltaicos y tener una reactancia capacitiva igual a la reactancia inductiva de la bobina secundaria a la frecuencia resonante.En el proyecto la toroide que he hecho es de tubo corrugado de Al de Ø=8cm enrollado sobre una base circular de Ø=15cm formando una toroide de Øexterior=31cm.

RFC o bobina de choque

La RFC es una solenoide diseñada para tener una elevada impedancia a altas frecuencias.Su función en el proyecto es proteger de las altas frecuencias creadas explosor al transformador.En el proyecto la RFC es una solenoide de 50 espiras bobinadas sobre un tubo de cartón de Ø=4cm.

FuncionamientoPrimero el transformador eleva la tensión de la red de 230V con 1A a 8000V con 20mA y con una potencia de 160W. Esta señal carga y descarga el sistema de condensadores. Cuando hay suficiente diferencia de potencial entre los electrodos del explosor, la señal salta a una determinada frecuencia según la separación de los electrodos. Esta frecuencia ha de ser la resonante del circuito primario y del secundario.La bobina primaria, a esta frecuencia, induce una alta tensión en la bobina secundaria. Ésta tiene una inductancia inductiva que da ser igual a la inductancia capacitiva de la toroide. Finalmente en la toroide saltan arcos voltaicos de una longitud máxima de aproximadamente 10cm, con lo cual se deduce que el voltaje de salida es de aproximadamente 100kV.