Transformador resonante: diseño y principio de funcionamiento

Transformador resonante: diseño y principio de funcionamiento
Transformador resonante: diseño y principio de funcionamiento
Anonim

Un transformador resonante suele denominarse transformador Tesla o bobina Tesla. El dispositivo fue patentado por los Estados Unidos de América el 22 de septiembre de mil ochocientos noventa y seis, bajo el nombre de "Aparato para la producción de corriente eléctrica del más alto potencial y frecuencia". Como su nombre lo indica, este dispositivo fue inventado por el famoso científico Nikola Tesla.

El transformador resonante más simple consta de dos bobinas sin un núcleo agregado. El devanado primario tiene solo unas pocas vueltas (de tres a diez). Sin embargo, este devanado está enrollado con un cable eléctrico grueso. El devanado secundario de un dispositivo como un transformador resonante a menudo se denomina alto voltaje. Tiene muchas más vueltas que la primaria (hasta varios cientos). Sin embargo, está enrollado con un cable eléctrico más delgado.

transformador resonante
transformador resonante

Como resultado de un diseño tan simple, el transformador resonante tiene un CT (relación de transformación), que excede el valor de la relación de vueltas del devanado secundario al primario en varias decenas de veces. El voltaje de salida en tal transformador puedesupere el millón de voltios. Sobre la base de este diseño, ya se han desarrollado dispositivos como generadores resonantes. Además, tales máquinas eléctricas se utilizan a menudo como aparatos de demostración. Debido al enorme voltaje en la frecuencia de resonancia, dicho dispositivo puede crear descargas eléctricas directamente en el aire. Y su longitud puede ser realmente impresionante. Dependiendo del voltaje de entrada, la longitud de la descarga puede ser de varias decenas de metros. El diseño mismo de una instalación eléctrica como el transformador resonante de Tesla es bastante simple y sin complicaciones. Consiste en bobinas (dos: secundaria y primaria), un espacio de chispa (también conocido como interruptor). La composición de este dispositivo incluye necesariamente condensadores (tanto para compensación como para acumulación de carga). Las bobinas toroidales y los terminales se utilizan a menudo (para crear un dispositivo como un transformador resonante con amplificación de potencia de salida).

transformador resonante con amplificación de potencia de salida
transformador resonante con amplificación de potencia de salida

Como se mencionó anteriormente, la bobina primaria tradicionalmente tiene algunas vueltas y la bobina secundaria tiene varios cientos. Además, es común un diseño de bobina primaria plana, ya sea horizontal, cilíndrico, cónico o vertical. Además, en un dispositivo como un transformador resonante, no hay un núcleo ferromagnético (a diferencia de los transformadores de potencia o de instrumentos). Por lo tanto, tiene mucha menos inductancia mutua entre los devanados de ambas bobinas que los transformadores tradicionales convencionales (la amplificación del acoplamiento inductivo es solologrado debido a la presencia de un núcleo ferromagnético).

generadores resonantes
generadores resonantes

Así, el condensador y la bobina primaria constituyen un circuito oscilatorio. Esto incluye un componente no lineal: un espacio de chispa, que consta de dos electrodos con un espacio. La bobina secundaria también forma un circuito similar, pero en lugar de un capacitor, aquí se usa un toroide. La presencia de dos circuitos oscilatorios conectados es la base completa del funcionamiento de un dispositivo como el transformador resonante de Tesla.

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