Paso 2: brecha de chispa y sólido estado bobinas de Tesla (SGTC y SSTC)
Hay un montón de diferentes bobinas de Tesla por ahí, pero para el alcance de esto voy a hablar sobre 2 - brecha de chispa y de estado sólido.
En cuanto a el diseño, bobinas de Tesla son bastante simples. Si nos fijamos en el SGTC (primera imagen), se trata de un paso de alto voltaje, transformador, un boquete de chispa, un condensador y dos bobinas. Como he mencionado anteriormente, queremos generar un campo electromagnético para inducir un voltaje en la bobina secundaria. Esta tensión va a ser almacenada en la carga superior (generalmente con algún objeto metálico, que actúan como un condensador) y eventualmente a pasar tanta energía eléctrica a la carga superior a ionizar el aire alrededor de él (básicamente desgarro los electrones de los átomos de oxígeno, nitrógeno, etc. causando un flujo de carga) y producir una chispa!
Más actuales pasan por la bobina primaria y cuanto más rápido fluye, mayor será el campo magnético producen y por lo tanto, la tensión más grande inducen en el secundario. Esta es la razón de la brecha en el circuito eléctrico. Cargar el condensador de alto voltaje (mediante el transformador de alto voltaje, esto camina a tensión de red a alrededor de 30kV). Como el condensador se carga por la diferencia de potencial (o voltaje) en la parte superior de la brecha de chispa se hace mayor y mayor. Al igual que el voltaje en la carga superior, cuando es suficientemente alta bastante se ioniza el aire entre él y luego corta el circuito! La diferencia básicamente actúa como un interruptor, y cuando se 'cierra' el condensador descarga rápidamente causando una enorme corriente que fluya a través de la primaria.
Como mencionado los actos del boquete de chispa como un 'switch', usted puede ajustar la frecuencia con se 'enciende' cambiando la distancia entre dos puntos. Si están más juntos entonces el tiempo para cargar que el condensador a la tensión de ruptura es menor, por lo tanto el nos Energice la bobina primaria más a menudo (creo que una regla general es que 30KV se necesita para cerrar una brecha de 1cm). Por el contrario, si hacemos la distancia mayor tarda más en cargar el condensador, ergo, energiza el primario menos a menudo, pero cuando se rompe por el boquete de chispa conseguimos un mayor flujo de corriente. Pero vivimos ahora en una edad de semiconductores, por lo que parece apropiado para reemplazar el boquete de chispa con estado sólido cambio de dispositivos - y esto nos lleva a SSTC (bobinas de Tesla de estado sólido). El circuito muy la misma (el diseño del circuito se muestra en pasos posteriores y muy bien explicado) pero es necesario añadir en algunos interruptores. Éstos pueden ser MOSFETs o IGBTs - es generalmente el último debido a sus altas propiedades de manejo actual. En la imagen de arriba se muestra un resumen de alto nivel de myMusicalTesla. Contamos con tres componentes principales - el rectificador (para cambiar la red de AC a DC) los circuitos de conmutación (para energizar la bobina primaria) y el interruptor (esto se utiliza para crear música, más sobre esto más adelante). Introducción de estos interruptores también significa que ya no necesitamos tales altos voltajes - porque no tenemos que cerrar una brecha de aire. Esto reduce el tamaño y tal vez más importante, el costo.
Hasta ahora parece bastante simple, pero la complejidad viene cuando vemos que se trata de un circuito LRC de (capacitor inductor - resistencia -), libremente junto con otro circuito LRC. Porque libremente ha juntado no toda la energía se transmite por ciclo. Es que queremos ser capaces de pasar como mucha energía por ciclo como sea posible - y esto es posible energizando la bobina primaria a la frecuencia resonante de la secundaria. Antes de explicar cómo se calcula la frecuencia resonante (véase el paso con respecto a la bobina secundaria), a explicar qué resonancia realmente es.
Recomiendo visitar el sitio de Richie Burnett - explica con mucho más detalle el funcionamiento de bobinas de Tesla y realmente consigue y sucio con las matemáticas - también incluye un montón de ' alcance rastros para respaldar aún más la teoría, debe leer para los entusiastas de la bobina de Tesla!
