Explorando a Eletricidade: Bobina de Tesla – Conceito, Funcionamento e os Passos para Construir a Sua Própria!

Quem em algum momento em suas aulas de física no ensino médio ou então nos cursos profissionalizantes e até mesmo na faculdade não ouvir falar e até viu uma bobina de Tesla?

Mas e então, você sabe como ela funciona? Saberia montar uma bobina de tesla e apavorar seus amigos? Ou então ter aquele objeto de decoração interativo e curtir com familiares e amigos que visitam sua casa. Pois bem, vamos abordar aqui nesse artigo tudo sobre a essa bobina e você com certeza vai pelo menos ficar com vontade de fazer a sua.

O que é e quem inventou a bobina de tesla?

A bobina de Tesla é um dispositivo elétrico inventado pelo engenheiro e inventor Nikola Tesla por volta de 1891. A ideia inicial do experimento constituía em realizar testes em criações de descargas elétricas com alta tensão.

Uma máquina que é capaz de produzir alta voltagem, alta frequência e descargas elétricas espetaculares. A invenção da Bobina de Tesla é uma das contribuições mais icônicas e reconhecíveis de Nikola Tesla para a ciência e a tecnologia.

A bobina de Tesla é composta principalmente por dois circuitos: o circuito primário e o circuito secundário. O circuito primário é alimentado por uma fonte de energia de baixa voltagem e é composto por um transformador, um capacitor e uma chave de interrupção.

O circuito secundário é composto por uma bobina secundária e um terminal onde ocorrem as descargas elétricas.

Como é o funcionamento de uma bobina de Tesla?

Tudo parte do princípio de transformação de energia, você deve entrar com a tensão da rede em sua bobina de tesla, que deve ser 220v ou 127v depende da sua região, essa energia passa pelo transformador primário e vai para o sistema valendo 8 mil volts.

Essa energia então é armazenada em um banco de capacitores da sua bobina de tesla, na sequencia um interruptor que consiste de uma roda de parafusos que tem a função de descarregar a energia do capacitor para uma bobina menor.

Desse modo um campo magnético é gerado nessa bobina menor que por transferência de energia é encaminhada a uma bobina maior que ela, com todo esse processo de transferência de energia entre bobinas com enrolamentos diferentes aquela tensão de 8 mil volts passa a valer algo em torno de 1,5 milhão de volts a 2 milhões de volts na sua bobina de tesla.

Os raios são criados a partir desse valor de tensão, pois a partir desse valor o ar passa a não ser mais isolante, tornando assim um condutor de energia. Em sua bobina de Tesla os raios podem variar de tamanho e intensidade, tudo vai depender do seu projeto.

Projetando uma bobina de Tesla.

Antes de sairmos pegando os materiais e montando nossa bobina de tesla temos que tomar cuidado com a proporção das dimensões do equipamento a ser montado, pois lembrados que os raios quando gerados expandem o ar e por consequência se você fizer um equipamento muito grande e a apresentação for em um local muito pequeno você coloca todos do recinto em risco.

Para saber qual tamanho então da centelha gerada pela sua bobina de tesla basta você multiplicar da força aplicada em watts por um fator de 0,68 assim saberá o tamanho da sua centelha de acordo com a potência utilizada na entrada, logo imagine uma fonte de alimentação com 1kw pode gerar uma centelha de 1,4 metros de comprimento.

Para seu projeto da bobina de tesla você vai precisar dos seguintes materiais:

• Transformador de energia;

• Capacitor primário de alta capacitância;

• Um centelhador;

• Uma bobina primaria de baixa indutância;

• Uma bobina secundária de alta indutância;

• Um capacitor secundário de baixa capacitância;

Objeto para suprimir os pulsos de alta frequência quando a bobina já estiver em funcionamento.

Vamos agora em 10 passos montar a bobina de tesla.

1 – Transformador: Esse é o equipamento que determina à grandeza do raio de sua bobina de tesla, em modo geral as bobinas de tesla de uso acadêmico operam com transformadores que liberam de 5000 até 15000 volts com uma corrente de 30 e 100 miliamperes;

2 – Capacitor primário: Para um projeto da bobina de tesla bem elaborado associe vários capacitores de mesma capacitância em série, tome-se em conta de que você deve ter um capacitor primário que consiga atingir seu valor de capacitância total a cada meio ciclo de frequência;

3 – Centelhador ou Interruptor: Elabore uma roda com parafusos de 6mm para que suportem a temperatura gerada, caso prefira poderá inserir no seu projeto um aspirador de pó para remover o ar quente, dando assim mais vida útil para sua bobina de tesla;

4 – Bobina indutora primaria: Você deverá enrolar uma bobina com fios de cobre esmaltados, o núcleo pode ser desde tubos plásticos ou papelão até um abajur usado lembrando que essa bobina deve ter baixo valor de indutância, com isso o comprimento de fio utilizado deve ser baixo;

5 – União primaria: Agora você deverá unir o capacitor primário, o conjunto do centelhador e a bobina indutora como um único objeto;

6 – Bobina indutora secundária: Essa bobina secundária deve ter maior número de espiras, pois precisa ter uma indutância maior do que a primeira bobina, mas lembre-se que a frequência ressonante deve ser igual a primeira, o único parâmetro que altera é o número de espiras;

7 – Capacitor secundário: Esse capacitor também é conhecido como anel de descarga, da bobina de tesla e pode ter qualquer formato arredondado, mais comum utilizado é o toro e a esfera;

8 – Montagem do circuito secundário: A montagem é mais simples, você deve instalar o seu capacitor secundário na haste da bobina secundária. Vale lembrar que você faça um aterramento da sua bobina de tesla a parte do aterramento da residência, isso evita que retorne corrente para o circuito da casa e queime algum aparelho conectado a energia;

9 – Construir um abafador de pulso: Esse componente é um indutor simples e pequeno que serve para proteger os pulsos contra seu transformador, esse componente pode ser feito enrolando um fio de cobre fino em um tubo de caneta;

10 – Montagem do circuito: Posicione a bobina primaria da secundária, ligue a primaria ao transformador através do abafador. Caso sua bobina tiver tamanho suficiente poderá fazer a secundária dentro dela mesma.

Embora a bobina de Tesla tenha pouco uso prático nas aplicações modernas, ela ainda é admirada por sua engenhosidade e seu papel na história da ciência e da tecnologia. Além disso, ela continua a ser estudada e explorada por entusiastas da eletrônica, engenheiros e cientistas interessados em fenômenos eletromagnéticos de alta voltagem.