Bobina de Tesla

Uma bobina de tesla é um transformador ressonante inventado por Nikola Tesla, como evidenciado em posts anteriores. Um circuito ressonante é um circuito que apresenta em sua esquematizaçao ao menos um capacitor e um indutor, de modo que os dois componentes em diferentes períodos de tempo gerem diferença de potêncial sob o outro, formando uma espécie de ciclo periódico no sentido da corrente. O tipo de bobina que será trabalhado neste blog é o SGTC, do inglês Spark Gap Tesla Coil, ou “Bobina de Tesla de centelhador”. Seu funcionamento necessita do conhecimento de itens discutidos anteriormente em nosso blog:

• Indutores
• Capacitores
• Centelhadores
• Transformadores

Figura 1: Circuito esquemático da Bobina de Tesla.

A figura 1 demonstra um exemplo de configuração de um circuito para um SGTC genérico, porém,  nas relevâncias deste projeto, alguns componentes se diferem dos apresentados. uma bobina é composta de um transformador ligado a uma fonte de tensão AC em sua entrada. O transformador deverá elevar a tensão para valores altíssimos, de cerca de 15 kV, que na saída será ligado em paralelo com um capacitor, com um centelhador em uma das malhas, de forma análoga a figura 1. A tensão, já elevada pelo transformador, que será aplicada no capacitor deve ser completamente suprimida pelo mesmo. Uma tensão elevada não suportada pelo capacitor pode potencialmente reduzir a tensão alcançada na bobina secundária.

Uma vez que o capacitor se carregue, os terminais do centelhador passarão a possuir uma diferença de potencial que supera a rigidez elétrica do ar, atuando como um curto circuito. Essa corrente atuará no indutor primário, ou bobina primária. A bobina primára produzirá um campo magnético que por sua vez induz, por meio de sua linha de força, uma nova tensão na bobina secundária. A primária deixará de induzir depois de um certo tempo, e o capacitor volta a ser carregado pelo transformador, gerando um ciclo.

Durante o processo da bobina primária e o capacitor, a bobina secundária que estará aterrada em um de seus terminais e possuirá um toróide ou esfera em sua parte superior que irá se comportar como um capacitor pela indução da bobina secundária, cujo dielétrico se forna o próprio ar, causando os “raios” típicamente visualizados em bobinas de tesla.

O projeto é extremamente útil para a equipe pois, para sua realização, são necessários estudos aprimorados sobre todos os seus componentes por se tratar de um planejamento que requer uma certa precisão afim de evitar equívocos que se manifestem de forma catastrófica ou de prejuízo financeiro elevado. O grupo deverá discutir, pesquisar, planejar e debater sobre obstáculos que a bobina de tesla oferece desde a decisão do diâmetro dos fios a serem utilizados nos indutores até os cálculos das dimensões do capacitor, agregando estudos e disseminando conhecimento de forma eficiente e prática.