O mundo de tecnologia sem fio é aqui! Inúmeras aplicações sem fio, como iluminação com alimentação sem fio, casas inteligentes sem fio, carregadores sem fio e assim por diante, são desenvolvidas devido à tecnologia sem fio. Em 1891, a descoberta mais famosa da bobina de Tesla foi inventada pelo inventor Nikola Tesla. A Tesla estava obcecada em fornecer energia sem fio, o que levou à invenção da bobina de Tesla. Esta bobina não requer um circuito complexo e por isso faz parte de nossas vidas diárias como controle remoto, smartphones, computadores, raios X, luzes de néon e fluorescentes, e assim por diante.
O que é Tesla Coil?
Definição: Uma bobina de Tesla é uma frequência de rádio oscilador que impulsiona o ressonante duplo-sintonizado com núcleo de ar transformador para produzir altas tensões com baixas correntes.
bobina de Tesla
Para entender melhor, vamos definir o que é um oscilador de radiofrequência. Primeiramente, estamos cientes de que o oscilador eletronico é um dispositivo que produz sinais elétricos de uma onda senoidal ou quadrada. Este oscilador eletrônico produz sinais na faixa de radiofrequência de 20 kHz a 100 GHz, conhecido como oscilador de radiofrequência.
Princípio de funcionamento da bobina de Tesla
Esta bobina tem a capacidade de produzir tensões de saída de até vários milhões de volts com base no tamanho da bobina. A bobina de Tesla funciona segundo um princípio para atingir uma condição chamada ressonância . Aqui, a bobina primária emite grandes quantidades de corrente na bobina secundária para acionar o circuito secundário com energia máxima. O circuito de ajuste fino ajuda a disparar a corrente do circuito primário para o secundário em uma frequência de ressonância sintonizada.
Diagrama de Circuito da Bobina Tesla
Esta bobina tem duas partes principais - uma bobina primária e uma bobina secundária, com cada bobina tendo seu próprio capacitor. Um centelhador conecta as bobinas e capacitores .A funcionalidade do centelhador é gerar a centelha para excitar o sistema.
tesla-bobina-circuito-diagrama
Bobina Tesla Funcionando
Essa bobina usa um transformador especializado denominado transformador ressonante, transformador de radiofrequência ou transformador de oscilação.
A bobina primária é conectada à fonte de alimentação e a bobina secundária de um transformador é acoplada frouxamente para garantir que ela ressoe. O capacitor conectado em paralelo com o circuito do transformador atua como um circuito de sintonia ou um Circuito LC para gerar sinais em uma frequência específica.
O primário do transformador, também conhecido como um transformador ressonante, aumenta para gerar níveis muito altos de tensão variando entre 2kv a 30 kV, que por sua vez carrega o capacitor. Com o acúmulo de grandes quantidades de carga no capacitor, eventualmente, quebra-se o ar do centelhador. O capacitor emite uma grande quantidade de corrente através da Bobina de Tesla (L1, L2), que por sua vez gera uma alta tensão na saída.
Frequência de oscilação
A combinação de um capacitor e enrolamento primário 'L1' do circuito forma um circuito sintonizado. Este circuito sintonizado garante que os circuitos primário e secundário sejam ajustados para ressoar na mesma frequência. As frequências ressonantes dos circuitos primários 'f1' e secundários 'f2' e são dadas por,
f1 = 1 / 2π √ L1C1 e f2 = 1 / 2π √ L2C2
Como o circuito secundário não pode ser ajustado, a torneira móvel em 'L1' é usada para sintonizar o circuito primário até que ambos os circuitos ressoem na mesma frequência. Portanto, a frequência do primário é igual à do secundário.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
A condição para primário e secundário ressoarem na mesma frequência é,
L1C1 = L2C2
A tensão de saída no transformador ressonante não depende da relação do número de voltas como no transformador comum. Assim que o ciclo começa e quando a longarina se estabelece, a energia do circuito primário é armazenada no capacitor primário 'C1' e a tensão na qual a centelha quebra é 'V1'.
W1 = 1 / 2C1V1dois
Da mesma forma, a energia na bobina secundária é dada por,
W2 = 1 / 2C2V2dois
Supondo que não haja perda de energia, W2 = W1. Simplificando a equação acima, obtemos
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
Na equação acima, o pico de voltagem pode ser alcançado quando o ar não ocorre. A tensão de pico é a tensão na qual o ar se quebra e começa a conduzir.
Vantagens / desvantagens da bobina de Tesla
As vantagens são
- Permite uma distribuição uniforme de tensão nas bobinas do enrolamento.
- Aumenta a voltagem em um ritmo lento e, portanto, sem danos.
- Grande performance.
- O uso de retificadores trifásicos para potências mais altas pode oferecer um tremendo compartilhamento de carga.
As desvantagens são
- A bobina Tesla apresenta vários riscos à saúde devido à emissão de radiofrequência de alta voltagem que inclui queimaduras na pele, danos ao sistema nervoso e ao coração.
- Envolve altos custos na compra de grandes capacitores de suavização DC.
- A construção do circuito consome muito tempo, pois precisa ser perfeita para ressoar
Aplicações da Bobina Tesla
Atualmente, essas bobinas não requerem grandes circuitos complexos para produzir alta tensão. No entanto, as pequenas bobinas Tesla encontram suas aplicações em uma variedade de setores.
- Soldagem de alumínio
- Os carros usam essas bobinas para a ignição da vela de ignição
- Os ventiladores de bobina Tesla criados, usados para gerar iluminação artificial, soam como música Bobinas Tesla na indústria de entretenimento e educação são usadas como atrações em feiras de eletrônicos e museus de ciência
- Sistemas de alto vácuo e isqueiros de arco
- Detectores de vazamento do sistema de vácuo
FAQs
1). O que as bobinas de Tesla fazem?
Esta bobina é um oscilador de frequência de rádio que aciona um transformador ressonante para gerar uma alta tensão em baixa corrente.
2). Uma bobina Tesla pode carregar um telefone?
Hoje em dia, os smartphones são lançados com carregamento sem fio embutido, que usa o princípio de uma bobina de Tesla.
3). A bobina de Tesla é perigosa?
A bobina e seus equipamentos são muito perigosos, pois produzem tensões e correntes muito altas que não podem ser garantidas pelo corpo humano
4). Por que as bobinas de tesla fazem música?
Geralmente, essa bobina converte o ar ao seu redor em um plasma que muda o volume e faz com que as ondas se espalhem por todas as direções, criando som / música. Isso acontece em uma alta frequência de 20 a 100 kHz.
5). Como Tesla transmitiu eletricidade sem fio?
Um centelhador é usado para conectar os capacitores e duas bobinas. Como a energia é fornecida por meio de um transformador, ela produz a corrente necessária e alimenta todo o circuito.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral da bobina de Tesla que pode ser usado para gerar eletricidade de alta tensão, baixa corrente e alta frequência. Tesla Coil tem a capacidade de transmitir eletricidade sem fio por até vários quilômetros. Asseguramos que este artigo fornecesse ao leitor percepções sobre o funcionamento da bobina de Tesla, vantagens e desvantagens e aplicações. Na verdade, sua invenção da transmissão sem fio de energia elétrica mudou a forma como o mundo se comunica.
