viernes, 4 de diciembre de 2020

Cómo hice mi bobina de Tesla casera. Explicación de su funcionamiento y por qué a veces no funciona

Les dejo este vídeo de cómo hice una bobina de Tesla casera. Explico su funcionamiento y también por qué a veces, no funciona después de haber montado el circuito. El vídeo incluye  los componentes y cableado que he utilizado.


Yo soy lo que soy gracias a unos y a pesar de otros. Quiero dar las gracias al inventor Nikola Tesla cuya mente prodigiosa ideó La Bobina que lleva su nombre, a los youtubers: Humberto Higinio, Muy Fácil De Hacer, ELECTRÓNICA 100% REAL, Inside (Tecnofanny) y a miembros del foro https://www.forosdeelectronica.com y a otros internautas cuyos conocimientos y explicaciones, me han ayudado considerablemente en la construcción de mi bobina de Tesla Casera, la cual regalé a un niño. También doy gracias a libros, manuales e Internet; pues a ellos le debo todo lo que sé, que no es nada. Tendría que hacer un agradecimiento por cada artículo  o vídeo didáctico pero bueno... con hacerlo alguna vez es más que suficiente.

Como hice mi bobina de Tesla casera

Mi bobina de Tesla casera unida a un pequeño circuito alimentado por una pila de 9V y que se enciende o apaga mediante un interruptor de palanca. Al inducirse una pequeña corriente en la bobina primaria de 3 vueltas de alambre de cobre esmaltado de 1 mm de diámetro, se genera mucho voltaje y una pequeña corriente en la bobina secundaria de 275 vueltas de alambre de cobre esmaltado de 0,25 mm de diámetro y que genera a su vez un campo electromagnético que excita el gas argón o neón que contienen en su interior algunos tipos de bombillas como la bombilla de bajo consumo, un tubo fluorescente o una luz de neón y permiten su encendido si se aproxima mucho a la bobina. Por el contrario, la bobina de Tesla no enciende una bombilla LED o una bombilla incandescente por no contener gas en su interior. 

Para este proyecto he usado una caja de registro de luz y he dejado 2 agujeros abiertos para disipar el calor que genera este circuito en el interior de la caja. Utilicé el siguiente esquema y lo adapté a mi caso particular. Soldé el transistor 2N2222, una resistencia de 22 KOhm y un bloque terminal de PCB a la placa PCB perforada y conecté a ésta las puntas de cable prototipo unidas por soldadura a las puntas de alambre de cobre esmaltado de la bobina primaria y la punta inferior de  alambre de cobre esmaltado de la bobina secundaria después de pasar una lija por las puntas para facilitar la soldadura y conductividad de la corriente eléctrica. Los cables del conector clip de la pila de 9 V ubicado en el portapilas y los cables soldados a los 2 terminales del interruptor de palanca terminan formando el circuito. La punta superior de la bobina secundaria también se lija y mediante celo se pega a la bola de poliespan envuelta en papel de aluminio.

¿Por qué a veces no funciona una bobina de Tesla después de  haberla montado? 

Una posibilidad es que la pila de 9 V esté agotada. Otra posibilidad más frecuente es que los diferentes elementos no estén bien conectados o soldados en el circuito. Algo muy importante es que hay que enrollar las espiras del alambre de cobre esmaltado en el mismo sentido tanto para la bobina primaria como para la bobina secundaria. En mi caso particular, las bobinas primaria y secundaria fueron enrolladas en sentido antihorario. En el caso que usted haya enrollado en sentido contrario, la bobina de Tesla no funcionará correctamente. Una bobina de Tesla es un oscilador de radiofrecuencia que impulsa un transformador resonante de doble sintonización con núcleo de aire para producir altos voltajes a bajas corrientes. Entre la bobina primaria y la bobina secundaria tiene que haber una mínima distancia entre sí de 2 mm por ejemplo.


Cómo funciona el circuito de la Bobina de Tesla

Voy a tratar de explicar cómo funciona un circuito con bobina de Tesla con la ayuda del diagrama- Este circuito contiene los mismos elementos que el anterior pero se le ha agregado un diodo LED.

Cómo ya habíamos dicho cuando se alimenta el circuito de la bobina de Tesla con una pila de 9V, se induce una pequeña corriente en la bobina primaria que genera poca corriente pero mucho voltaje en la bobina secundaria también se genera también un campo electromagnético. Hay 2 circuitos resonantes dentro del mismo circuito. Lo ideal es que la frecuencia de resonancia fuera la misma. También es necesario que la corriente sea variable, que pase de un estado de encendido y apagado y cambie de sentido en la bobina primaria, que circule de izquierda a derecha y en sentido inverso para que provoque una autoinducción a la salida.

Por convención, la corriente eléctrica en un circuito alimentado por una pila circula desde el polo positivo hacia el negativo en sentido horario.

En un instante 0, el interruptor apaga el circuito quedando el circuito abierto por lo tanto no existe corriente y esa corriente no llega a la base del transistor NPN 2N2222. Ahora supongamos que encendemos el circuito.

En un instante 1, el circuito está cerrado porque el interruptor lo ha encendido  y eso hace que fluya la corriente y se dirija hacia la bobina primaria y también hacia la resistencia de 22 KOhm. La mayor parte de la corriente  acaba en la bobina primaria porque apenas llega corriente a la base del transistor porque se lo impide la resistencia 22 KOhm cuya función es oponerse al paso de la corriente. El transistor 2N2222 entra en estado de corte, cuando eso ocurre, a intensidad de corriente que circula desde la base es próxima a 0, no fluye la corriente desde el Emisor al Colector y el transistor actúa como un interruptor dejando el circuito abierto e impide el paso de la corriente que llega al colector desde la bobina primaria.

Durante el periodo de tiempo transcurrido entre instante 0 inicial en el que el circuito estaba apagado, y el instante 1, no existe una corriente en la base del transistor y el transistor está abierto pero en el instante 1, la corriente va hacia la base del transistor y hacia el diodo LED que por estar polarizado  en sentido inverso no debería encenderse; puesto que el diodo impide el paso de la corriente y el transistor pasa del estado de corte al estado de saturación, por lo que la corriente de la base y la corriente del colector del transistor circulan generando una corriente en el emisor del transistor.

El incremento de la corriente que se genera en la bobina primaria en instante 1, va a circular por el aire alcanzando la bobina secundaria que esta formada por un alambre de cobre esmaltado magneto muy delgado que ofrece una alta resistencia al paso de corriente y genera un alto voltaje de forma abrupta por la ley de Lenz que afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una F.E.M. (fuerza electro motriz) que se opone al paso de la corriente que la produce. El voltaje pasa de unos pocos voltios en la bobina primaria a valores que pueden alcanzar los 2000 o 3000 voltios en la bobina secundaria. 

En la bobina primaria existe un positivo que se ubica en la parte superior  y  un negativo que se ubica en la parte inferior y se autoinduce un voltaje de sentido inverso según la Ley de Lenz entre el negativo (parte superior) y el positivo (parte inferior) de la bobina secundaria. Los electrones intentan salir por el extremo superior de la bobina secundaria y comienzan a absorber electrones de la base del transistor en instante 2. El diodo empieza a encenderse y el voltaje en la base del transistor comienza a descender y pasa de unos pocos voltios a colapsar y deja de transmitir corriente, la poca corriente y el alto voltaje en la bobina secundaria también cae abruptamente. Como el interruptor sigue cerrando el circuito, el transistor entra nuevamente en saturación y vuelve a ocurrir lo que pasa en instante 1.


Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Bobina_de_Tesla