Ciencias de la Ingeniería

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK-Cl-216 Elaboración de una Bobina de Tesla

Asesor: MARIA ALEJANDRA ROMO SABUGAL

Resumen

El presente trabajo pretende contestar de manera muy generala la pregunta “¿Cómo funcionan los aparatos eléctricos que no se conectan con cables?”, para ello se pretende la elaboración de una Bobina de Tesla siguiendo un diagrama eléctrico y  fundamentándolo en los antecedentes del Físico Nikola Tesla configurando así una primera aproximación a los estudios de Electromagnetismo.

La exposición del tema se encuentra disponible en la siguiente dirección

 

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo funcionan los aparatos eléctricos que no se conectan con cables?

Planteamiento del Problema

En la actualidad las personas utilizan en su vida cotidiana diversos aparatos eléctricos los cuales muchas vece tienen limitaciones de conexión derivado a que necesitan conectarse a la corriente eléctrica mediante un cable lo cual impide la libre movilidad e interconexión.

Antecedentes

En el verano de 1889, NikolaTesla viajó a la Exposición Universal en París, donde se enteró de los experimentos de Heinrich Rudolf Hertz (realizados en 1886-88) que demostraron la existencia de radiación electromagnética, incluidas las ondas de radio.​ Encontró este nuevo descubrimiento “refrescante” y decidió explorarlo más a fondo. Al repetir, y luego expandir, estos experimentos, intentó alimentar una bobina de Ruhmkorff con un alternador de alta velocidad, que había estado desarrollando como parte de un sistema de lámpara de arco mejorado, pero descubrió que la corriente de alta frecuencia sobrecalentaba el núcleo de hierro y fundía el aislamiento entre los devanados principales y secundarios en la bobina. Para solucionar este problema, se le ocurrió su bobina de Tesla con un espacio de aire en lugar de material aislante entre los devanados primarios y secundarios, y un núcleo de hierro que se podía mover a diferentes posiciones dentro o fuera de la bobina.

 

Después de 1890, Tesla experimentó con la transmisión de potencia mediante acoplamiento inductivo y capacitivo, utilizando altos voltajes de corriente alterna generados con su bobina Tesla.​ Intentó desarrollar un sistema de iluminación inalámbrico basado en acoplamiento inductivo y capacitivo y realizó una serie de demostraciones públicas donde encendió tubos de Geissler e incluso bombillas incandescentes en un escenario.​ Pasó la mayor parte de la década trabajando en variaciones de esta nueva forma de iluminación con la ayuda de varios inversores, pero ninguna de las empresas logró sacar un producto comercial de sus hallazgos.​

 

En 1893 en St. Louis, Misuri, ante el Instituto Franklin de Filadelfia (Pensilvania) y ante la National Electric Light Association, Tesla dijo a los espectadores que estaba seguro de que un sistema como el suyo podría eventualmente conducir “señales inteligibles o incluso energía eléctrica a cualquier distancia sin el uso de cables” al conducirlas a través de la Tierra.

​ Pensaba que solo era cuestión de tiempo que el hombre pudiese adaptar las máquinas al engranaje de la naturaleza, declarando: «Antes de que pasen muchas generaciones, nuestras máquinas serán impulsadas por energía obtenida en cualquier punto del universo».

Objetivo

Dar a conocer qué es lo que hace funcionar a los  aparatos que no utilizan cables, ya que al conocer como es que funciona su mecanismo podría mejorar la movilidad y conectividad entre ellas.

Justificación

En mi entorno hay muchos aparatos eléctricos y la mayoría de los que veo tienen cables, sin embargo, he visto que hay algunos aparatos que no y me dio curiosidad saber cómo es que funcionan sin cables.

Hipótesis

Si conocemos formas alternas para hacer funcionar los aparatos electrónicos entonces se ahorraría en el uso de cableado para la conexión y mejoraría la movilidad.

Método (materiales y procedimiento)

Se consultó bibliografía en línea con la finalidad de realizar una bobina de tesla casera, se consiguieron los siguientes materiales:

  • Base sobre la que instalar los componentes. Una tabla de madera puede ser suficiente.
  • Una pila de 9V con un conector.
  • Un transistor (2N2222A).
  • Una resistencia de 22k Ohm.
  • Un interruptor.
  • Un tubo de PVC.
  • Alambre de cobre.

Con dichos materiales se siguieron las instrucciones de un diagrama eléctrico para el armado

Galería Método

Resultados

Después de algunos intentos se logró armar todos los componentes de la bobina y para comprobar su funcionamiento acercamos un foco de luz blanca sin ninguna conexión alámbrica encendiendo al acercarlo.

Galería Resultados

Discusión

Se realizaron encuestas electrónicas para corroborar si es conocido el tema y si las personas lo consideran importante

 

Conclusiones

Los aparatos Eléctricos pueden conectarse sin la necesidad de algún cable que los conecte como demuestra la bobina de tesla lo cual puede traducirse en una mayor movilidad entre ellos y una reducción en el costo de conexión

Bibliografía

Consulta en línea en la página https://es.wikipedia.org/wiki/Bobina_de_Tesla

 

Consulta en línea en la página https://fisica.us.es/ficheros/Poster_N12.pdf

 

Consulta en línea en la página

http://fede-tesla.blogspot.com/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography