Transformador de resonancia: principio de diseño y funcionamiento

Un transformador resonante es a menudo llamado un transformador de Tesla o una bobina de Tesla. El dispositivo fue patentado por los Estados Unidos de América el 21 de septiembre de mil ochocientos noventa y seis años, bajo el nombre de "Aparatos para producir corriente eléctrica de mayor potencial y frecuencia". Como se puede entender por el título, este dispositivo fue inventado por el famoso científico Nikolai Tesla.

El transformador resonante más simple consiste en dos bobinas sin un núcleo acumulativo. El devanado primario tiene sólo unas pocas vueltas (de tres a diez). Sin embargo, este arrollamiento se enrolla con un cable eléctrico grueso. El devanado secundario de un dispositivo como un transformador resonante se denomina a menudo de alto voltaje. Tiene mucho más giros que el primario (hasta varios cientos). Sin embargo, se enrolla con un cable eléctrico más delgado.

Como resultado de este diseño simple, el transformador resonante tiene un CT (coeficiente de conversión) que excede el valor de la relación de las vueltas del devanado secundario al primario varias decenas de veces. La tensión de salida en un transformador de este tipo puede exceder un millón de voltios. Basado en un diseño similar, los dispositivos tales como generadores resonantes se han desarrollado ya. También tales máquinas eléctricas se utilizan a menudo como dispositivos de demostración. Debido a la enorme tensión en la frecuencia de resonancia, un dispositivo de este tipo es capaz de producir descargas eléctricas en el aire. Y su longitud puede ser verdaderamente impresionante. Dependiendo de la tensión de entrada, la longitud de descarga puede ser de hasta varias decenas de metros.

El diseño mismo de tal instalación eléctrica como un transformador resonante de Tesla es bastante simple y directo. Se compone de bobinas (dos – secundaria y primaria), un pararrayos (es un interruptor). La estructura de este dispositivo incluye necesariamente condensadores (tanto para compensación como para acumulación de carga). A menudo se utilizan bobinas toroidales y terminales (para crear un dispositivo como un transformador resonante con una potencia de salida aumentada).

Como ya se ha mencionado antes, la bobina primaria tiene tradicionalmente pocas vueltas, y la bobina secundaria tiene varios cientos. Además, a menudo hay un diseño con una bobina primaria plana, horizontal, cilíndrica, cónica o vertical. También en un dispositivo como un transformador resonante, no hay núcleo ferromagnético (en oposición a transformadores de potencia o de medición). Por lo tanto, tiene una inductancia mutua mucho menor entre las bobinas de ambas bobinas que los transformadores convencionales convencionales (la amplificación del acoplamiento de inducción se logra justamente debido a la presencia de un núcleo ferromagnético).

Así, el condensador y la bobina primaria constituyen el circuito oscilatorio. Esto incluye un componente no lineal – una brecha de chispa, que es dos electrodos con un hueco. Una bobina secundaria también forma un circuito similar, pero en lugar de un condensador, se utiliza un toroide. Es la presencia de dos circuitos oscilantes acoplados y es la base entera de la acción de tal instrumento como un transformador resonante de Tesla.