Bobina de Tesla casera para demos. Tercera parte: el capacitor

Hola, esta  última entrada sobre la bobina de tesla para demostraciones, voy a mostrarles cómo fabricar el capacitor de alta aislación.

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Los materiales que vamos a necesitar son dos hojas de acetato de 55 por70 cm como estas, papel de aluminio del que se usa en la cocina, un trozo de cable de los que vienen con muchos hilos, cinta de embalar, un trozo de caño de PVC de 2 Cm de diámetro y 20 cm de largo, tijeras, pistola termo fusible.

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Lo primero es cortar las dos hojas de acetato en tiras de 13,5 por 70 de cada hoja nos van a salir 4 tiras, también vamos a cortar 4 tiras de papel aluminio de 9×63 cm a estas hojas de aluminio le vamos a pegar con cinta 3 hilos del cable con el excedente que salga hacia uno de los costados, hay que hacer esto en uno de los extremos de la tira.

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Ahora vamos a preparar el sándwich, se pone primero una hoja de acetato, sobre esta y bien centrada la primera hoja de aluminio con los hilos de cobra hacia la derecha, luego se colocan 2 hojas de acetato arriba y sobre estas otra hoja de aluminio esta vez con los hilos de cobre hacia la izquierda, sobre esta 2 hojas más de acetato y seguidamente otra hoja de aluminio con los hilos a la derecha, 2 hojas más de acetato y la última hoja de aluminio con los hilos hacia la izquierda por último se coloca 1 hoja de acetato. Con cinta se pega el tubo de pvc en el extremo donde están los hilos de cobre asegurando la cinta desde la primera hoja de acetato, así comenzamos a enrollar fuertemente cuidando que vaya parejo el armado, veremos que al terminar los acetatos no terminan juntos, se hace como una escalera. Asegurarnos con cinta para que no se desarme y luego le damos unas cuantas vueltas de cinta de embalar para asegurar el paquete.

Una vez terminado unimos los hilos de cada lado y con la pistola termo fusible rellenamos generosamente los dos extremos tratando que el plástico penetre bien entre los acetatos.

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Para asegurarnos que todo está bien medimos continuidad con el multímetro, no debe haber si todo está como debe, si disponemos podemos ver la capacidad de nuestro capacitor, debe andar por los 10 a 15 nF.

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Este capacitor puede soportar cerca de los 10000 voltios sin problemas y aunque parezca solo un poco de papel de aluminio y acetato enroscado cuando está cargado puede resultar peligroso.

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Bueno amigos con esto estaría completa la descripción de la bobina de tesla que han visto funcionando en estas entradas, tengan mucho cuidado con estos dispositivos t recuerden que si no tienen experiencia en el trabajo con altas tensiones esto puede resultar muy peligroso.

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Bobina de Tesla casera para demos (fuente de alimentación y spark gap) Segunda parte

Hola, para alimentar esta pequeña bobina voy a usar una fuente de alta tensión que presente hace un tiempo en otra entrada, que se hace usando una fuente de PC y un flyback de los antiguos, de TV blanco y negro, en realidad se puede emplear cualquier fuente de alta tensión , como la que usa un solo transistor 2n3055 que también presenté antes en el trabajo sobre cámaras Kirlian y también con un transformador de cartel de neón o un transformador de microondas pero no lo recomiendo por su peligrosidad.

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No voy a volver a explicar cómo se hace esta fuente con la fuente de PC pero si voy a comentar que para usarla vamos a hacerle dos modificaciones, primero vamos a rectificar ya que esta fuente es de corriente alterna y para esta bobina es necesario corriente continua, usaremos para esto un diodo de alta tensión, los comúnmente llamados “cigarros” éstos tienen marcado de un extremo una línea que es el cátodo, el otro extremo que no tiene nada, esa parte que no tiene marca va conectada al terminal vivo del flyback.

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De esta forma en el extremo con la línea del diodo tendremos el polo positivo de nuestra fuente rectificada y la masa el negativo.

No vale usar diodos de microondas, si bien son de alta tensión no sirven para este tipo de fuentes conmutadas.

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La segunda modificación que le vamos a hacer es mejorar el ciclo de trabajo de la fuente de PC, ya que están diseñadas para trabajar con carga, así que le daremos carga usando una lámpara halógena de 20w 12v, la conectaremos a una de las salidas de la fuente de PC color amarillo y negro, de esta manera la fuente va a mejorar el ciclo de trabajo y va a tener más potencia.

Ahora pasamos al sparck gap o chispero, se puede construir de varias formas la más simple es usando dos tornillos montados sobre unos pilares de acrílico como puede verse acá.

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La separación entre los dos tornillos es más o menos de 2 mm deben estar bien pulidos y hay que limpiarlos seguido porque se oxidan bastante.

También puede hacerse como en este caso, con un trozo de acrílico grueso al que se le realizan dos roscas para acercar y alejar los tornillos en este caso habrá que limar la punta de los tornillos para que queden redondeadas. La conexión de este tipo de spark gap se hace con pinzas caimán para poder mover el tornillo y ajustarlo a la distancia óptima este chispero es más silencioso porque el arco queda encerrado.

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Otro spark gap, que es el más recomendable, es el que se hace con un pequeño motor de DC, que se puede obtener de una lectora de cd vieja, se le fija al eje un trozo de teflón que tendrá un eje transversal, a cada costado del motor se montan unos pilares de acrílico con dos trozos regulables del mismo eje de acero inoxidable que usamos antes que también se pueden obtener de la misma lectora, al pequeño motor se lo alimenta con una salida de 5 v de la misma fuente de PC que usamos para la alta tensión, con este spark gap el rendimiento de la bobina mejora bastante, aumenta en alrededor de 1 cm el largo de la chispa. Si se debe tener cuidado luego de hacer funcionar la bobina porque el capacitor queda con carga y da unos fuertes calambrazos si tocamos una de las puntas.

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También puede usarse la misma bobina con un transformador de cartel de neón y el rendimiento es mucho mayor pero también así su peligrosidad en el video que se complementa con esta entrada puede verse una demo de la bobina alimentada con un transformador de cartel luminoso de 6000 voltios a 25 mA.

Bueno eso fue todo en una próxima entrada va la frutilla del postre con la construcción del capacitor de alta aislación. Si les gustó marquen like y suscríbanse al blog

Como hacer una bobina de Tesla casera de estado sólido SSTC para demostraciones (primera parte)

Hola, he armado varias bobinas de este tipo y una de gran tamaño que luego he desmantelado, estoy acostumbrado a trabajar con altas tensiones sin embargo esta máquina me daba miedo.

Como varios me han pedido que haga un proyecto que sirva para exhibiciones y no sea demasiado peligroso he armado una bobina pequeña alimentada con una fuente de PC y un flyback y que resulta bastante poderosa como para hacer varias pruebas.

En este primer posteo voy a mostrar los resultados que se pueden esperar y como se hace el transformador de alta tensión, en otras entradas veremos la fuente y el spark gap y por último el capacitor que es crítico en estos artefactos y que debe soportar tensiones muy altas mas de 10Kv en este caso.

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Como pueden ver la bobina es capaz de generar chispas de alrededor de 7 y 8 cm, y puede descargar rayos en forma espontanea contra el aire como lo hacen las bobinas grandes, bastante impresionante, aunque son chispas menos gruesas que las de las bobinas grandes.

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También podemos hacer algunas pruebas como el ojo de sauron y la bola de plasma hecha con foco común de tungsteno o encender fluorescentes a distancia.

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El circuito es básico, tiene una fuente de alta tensión de corriente continua, en este caso tuve que rectificar con un diodo de alta tensión porque la fuente que usé es la que esta en esta entrada y es de corriente alternada, un capacitor de alta aislación en este caso es casero y soporta fácil los 10 Kv, el spark gap o chispero y las dos bobinas que conforman el transformador de alta tensión

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Hoy vamos a ver como se construyen las bobinas del transformador.

Son dos devanados, el primario que tiene unas pocas vueltas, se bobina sobre un tubo de PVC de 7,5 cm de diámetro y un largo de 8,5 cm. Se hace con cable forrado de 1.5 mm de diámetro y para fijar la bobina al tubo se puede usar la pistola termofusible haciendo varias costillas de plástico de modo que mantengan firme al conjunto. Esta bobina tiene 6 vueltas y como el PVC que se usa como base es de un diámetro bastante mayor al de la bobina secundaria tiene otro pvc de 6,3 cm de diámetro y 10,5cm de altura que está en su interior, esto refuerza la aislación y mantiene centrado al transformador

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La bobina secundaria que es la que más trabajo da, está hecha sobre un tubo de PVC de 5 cm de diámetro y 22 cm de largo, se comienza a 1,5 cm de un extremo, donde se practican dos agujeros en el que se dan dos vueltas de alambre, se usa para esta bobina alambre esmaltado de 0.20 mm de diámetro comprada (unos 100 metros) o recuperada de un transformador como en este caso, se bobinan aproximadamente unas 800 vueltas ,no hay que matarse contando más o menos está bien, bobinar unos 19 cm y tratar de no superponer vueltas, bien pegadas una espira de la otra y para terminar de nuevo dos agujeros y dos vueltas de alambre.

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Una vez terminada la bobina se da una mano de barniz.

Las bobinas grandes en la parte superior llevan un toroide de aluminio, para esta bobina usaremos una lata de gaseosa a la que le quitaremos la pintura con lana de acero de cocina.

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Este es el aspecto que presenta el dispositivo sin la fuente de alta tensión

Bueno en la próxima entrada veremos como se hace la fuente y el spark gap y en otra, el capacitor

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Láser TEA (Nitrógeno) Reload

Continuando con los experimentos con alta tensión, hoy voy a construir un Laser TEA , este tipo de laser lleva este nombre por las siglas en ingles de descarga transversal eléctrica a presión atmosférica, este laser es de nitrógeno que es el gas mas abundante en el aire, hay un 78% de él y es muy simple de construir con la fuente de alta tensión que vimos en los videos anteriores y escasos materiales podemos realizar el proyecto.

Como siempre estos proyectos requieren algún entrenamiento en el trabajo con altas tensiones y no es recomendable que lo realicen personas que no tienen experiencia en el manejo de altos voltajes, niños y jóvenes abstenerse.

Para no entrar crudos al tema voy a tratar de explicar como se produce el laser

El laser es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, cuando a un átomo se le aplica energía sus electrones saltan a niveles mas alejados del núcleo quedando en un estado excitado, ese estado tiene mucha energía potencial y es muy inestable,

 

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cuando esos electrones vuelven a sus niveles, la energía extra que tenían se libera en forma de luz, si a su vez esa luz encuentra en su camino átomos excitados produce una amplificación de esa luz que se libera cuando el electrón de ese átomo regresa a su estado normal, si la población de átomos excitados es mayor que la de átomos normales se produce el efecto laser produciéndose una luz muy característica, que tiene solo una frecuencia y esta acompasada, es decir en fase, por tanto la luz laser tiene esas dos características, ser de un color muy puro, una única longitud de onda y estar en fase, eso se lama luz coherente

 

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El laser de Nitrógeno que vamos a producir con este dispositivo tiene una frecuencia de 337,1 nm, es una frecuencia de luz ultravioleta, invisible, sin embargo como sabemos si la aplicamos a una superficie flúor podremos verla.

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Pasando a la construcción, necesitaremos un tablero de estas medidas, es fibrafácil de 9 mm,

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CIMG1604  Papel de aluminio pegado en una de las caras del tablero con cemento de contacto

papel aluminio de cocina, una carpeta de folios para sacar la tapa de acetato y un par de tornillos para hacer el spark gap,

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Hoja de acetato de una carpeta de folios

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El spark gap y las L de aluminio que van en contacto con los papeles de aluminio y los tornillos

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El spark gap encerrado en un trozo de acrílico para evitar un poco el ruido, los tornillos estan separados unos 3 mm

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La resistencia de 1Mega esta formada por 4 de 1 mega en paralelo y en serie que en total vuelven a dar 1 Mega para que disipen un poco mas de potencia, unos 4W va bien

 

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     Dos trozos de papel de aluminio de 6 x 22 cm

CIMG1610 Es conveniente pulir bien el aluminio de los perfiles

Estos son todos los materiales y necesitaremos además la fuente de alta tensión que he descrito acá

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La Fuente de alta tensión

El montaje es este:

CIMG1613 Sobre el aluminio que esta pegado al tablero va la hoja de acetato, excepto en la solapa donde esta el chispero o spark gap, sobre la hoja de acetato van dos trozos de aluminio de 6×22 cm separados unos 4 mm

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En esa línea que separa ambos trozos de aluminio van colocados los perfiles de aluminio, estos perfiles no deben estar al ras en la parte donde se producirá el arco, debe haber un ángulo para formar una especie de cámara de ionización

 

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Los perfiles deben formar un ángulo en la zona donde hacen contacto con los dos trozos de aluminio

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El dispositivo armado con un peso arriba para mejorar el contacto eléctrico 

Para asegurar un buen contacto eléctrico entre el papel aluminio y los perfiles se pone un plástico y sobre él algo pesado, en este caso un transformador. También pueden verse las resistencias, la de 100k hace contacto entre los dos trozos de aluminio y la de 1 Mohm va en contacto con el aluminio que cubre todo el tablero, que también hace contacto eléctrico con el tornillo del spark gap o chispero por medio de una L de aluminio. En ese punto va el negativo de la fuente de alta tensión.

El otro tornillo del chispero también hace contacto eléctrico con uno de los trozos de aluminio por otra L de aluminio, en ese punto va el positivo de la fuente.

Una vez que se pone en marcha se coloca frente a la ranura transversal un trozo de papel pintado con fluor para poder ver el laser

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Con la tinta del marcador puede teñirse un poco de agua para que se vea la trayectoria

Con una varilla aislante se van dando suaves golpes a los perfiles para que el arco se produzca a todo lo largo de la ranura, la distancia de separación es mas o menos 1.5 mm, es conveniente que del lado contrario a donde esta la pantalla esten un poco mas juntos para que allí se produzca la chispa mas intensa que de comienzo a la luz láser.

He hecho un video con todo esto y el funcionamiento, pueden verlo acá

Tengo una entrada en este mismo blog con un trabajo parecido pueden consultar acá

Como hacer fotografías Kirlian en forma casera

Hola, este tema de las fotos Kirlian no se ve muy bien desde la comunidad científica porque se usado muchas veces con finalidades pseudocientíficas y atribuyéndole significados metafísicos como “aura de la vida”, o “energía vital”, sin embargo la física puede explicar perfectamente el fenómeno que simplemente es un efecto muy conocido y estudiado que se llama “efecto corona”

Para poder realizar el experimento son necesarias una pantalla Kirlian que fabricaremos con unas cajas de CD y una fuente de alta tensión de corriente alterna como la descripta en este mismo blog acá

En este vídeo esta explicado paso a paso como hacer la pantalla.

Como hacer un generador de Van Der Graaff casero muy potente

También este posteo es un complemento para la entrada https://espaciodecesar.com/2013/10/24/poderoso-generador-de-van-der-graaff-con-materiales-reciclados/

Es un detalle parte por parte de este generador que tan buen resultado ha dado.

El experimento de J.J. Thomson y el descubrimiento del electrón con un viejo monitor de PC

Con el objetivo de mejorar algunas entradas antiguas de este blog https://espaciodecesar.com/2007/02/22/los-rayos-catodicos-y-el-experimento-de-j-j-thomson/ hice algunos videos relatados.

Saludos