Bobina de Tesla: qué es, cómo funciona y para qué sirve el enigmático invento
Hoy en día el sistema de transmisión inalámbrico puede resultarnos de los más normal, sin embargo, siglos atrás transmitir energía sin contacto físico podría tildarse de magia. Pero Nikola Tesla, el padre del electromagnetismo sabía perfectamente que con el conocimiento científico necesario, se podría generar un sistema inalámbrico y de hecho, lo hizo con su famosa bobina de Tesla.
¿Qué es una bobina de Tesla?
Nikola Tesla soñaba con crear una forma que suministrara energía eléctrica al mundo sin la dependencia de los cables y en su proceso de invención para perseguir esta inquietud, en 1891 dio con su famosa bobina de Tesla.
Este fue el primer sistema con la capacidad de transmitir energía eléctrica de forma inalámbrica y aunque hoy en día ya está en desuso, en su tiempo se colocó como uno de los inventos más revolucionarios.
Constitución de una bobina de Tesla
El invento ideado por Tesla consta principalmente de dos partes: una bobina primaria y una bobina secundaria, cada una con su propio condensador (dispositivos capaces de almacenar energía eléctrica también llamados capacitores). Ambas bobinas son diferentes y están conectadas a su vez por un espacio de chispa, que es un espacio de aire entre dos electrodos que generan la chispa de electricidad. Se le alimenta con una fuente externa conectada a un transformador que es el que alimenta a todo el sistema.
Son las características de cada circuito las que posibilitan que, a partir de una alimentación eléctrica normal, se puedan generar hasta miles de voltios de salida.
Los principios fundamentales que rigen el invento
Para comprender el funcionamiento de la bobina de Tesla, primero hay que comprender los dos principios fundamentales de la fuerza electromagnética en la está basada: la inducción electromagnética y la resonancia magnética.
La primera hace referencia a la producción de un voltaje inducido mediante la exposición de una bobina a un campo electromagnético variable. Es decir, si tenemos una bobina a la que le aplicamos una corriente eléctrica, se generará un campo electromagnético y a su vez, si usamos este campo electromagnético variable en una bobina cercana, podemos inducir corriente a la segunda bobina sin necesidad de aplicarle corriente directamente.
El problema de este principio consiste en la distancia a la que deben estar ambas bobinas para generar una inducción. Si se les separa por más de unos centímetros, la inducción perderá fuerza y la segunda bobina dejará de producir corriente electromagnética.
La resonancia magnética
Por su parte la resonancia es un poco más complicada de explicar. Esta hace referencia a la excitación física a través del magnetismo y se lleva a cabo en los circuitos resonantes que están compuestos por un inductor (bobina) y un capacitor. Ambos elementos tienen la propiedad de guardar energía, aunque lo hacen de forma distinta, el primero mediante un campo magnético y el segundo con un campo eléctrico.
Este tipo de circuitos actúan como un resonador eléctrico y para comprenderlo podemos usar el ejemplo de un sistema compuesto por dos diapasones que genera ondas de sonido. Si colocamos ambos diapasones separados, podemos hacer vibrar el segundo mediante la excitación del primero, así cuando hagamos sonar el primero, las ondas de vibración viajarán a través del aire y llegarán hasta el segundo diapasón que, como se encuentra calibrado a la misma frecuencia comenzará a vibrar solo.
¿Cómo funciona la bobina de Tesla?
La fuente de alimentación está conectada a la bobina primaria que es en sí misma un circuito resonante, por lo tanto, puede convertir la alimentación normal en una corriente mucho más elevada gracias a la resonancia. La alimentación pasa por el capacitor que eventualmente acumula tanta carga eléctrica que rompe la resistencia del aire en el espacio de la chispa que actúa como un interruptor, luego la corriente sale del capacitor y pasa a la bobina primaria, generando un campo magnético que es tan grande que provoca la inducción electromagnética de la segunda bobina que se encuentra cercana a la primera.
El voltaje pasa por el aire entre las dos bobinas y se mueve de un lado a otro entre ambas, varios cientos de veces por segundo, acumulándose en la bobina secundaria y su condensador. Pero la carga en el capacitor secundario ha crecido tanto mediante la resonancia que se libera en estallidos espectaculares de corriente eléctrica que caracterizan a la bobina de Tesla.
El voltaje de alta frecuencia que gira alrededor del sistema, es tal que puede prender bombillas fluorescentes a varios metros de distancia sin la necesidad de conexión mediante cables. En palabras resumidas, el gran invento de Tesla hace que la bombilla primaria empuje constantemente la corriente a través de la resonancia y que luego mediante la inducción, se genere una corriente mucho más elevada que la inicial. Tal como empujamos un columpio en el momento indicado para que oscile cada vez más fuerte.
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