Bobina di Tesla

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Una bobina di Tesla al Questacon, un museo di scienza e tecnica australiano.
Una bobina di Tesla al Questacon, un museo di scienza e tecnica australiano.

La bobina di Tesla è un apparecchio elettrico, ritenuto tra i più spettacolari, costruito da Nikola Tesla.

È in grado di generare veri e propri fulmini del tutto simili a quelli di origine atmosferica, anche se di entità ridotta. È un tipo di trasformatore risonante che consiste in due o tre circuiti elettrici accoppiati risonanti.Tesla sperimentò una grande varietà di bobine e configurazioni, così è difficile definire una bobina di Tesla in un modo specifico di costruzione. Tesla usò queste bobine per condurre innovativi esperimenti sulla luce elettrica, fluorescenza, raggi x, fenomeni di corrente alternata ad alta frequenza, elettroterapia, trasmissione di potenza senza fili per segnali ed energia elettrica. Gli schemi dei primi modelli sono differenti da quelli più tardi. Una particolarità di questa bobina è quella di riuscire ad accendere i tubi al neon senza che questi fossero collegati ad alcun impianto elettrico: era infatti sufficiente avvicinare il tubo alla bobina per vederlo accendersi.

I primi e i più recenti progetti generalmente includono una sorgente ad alto voltaggio, uno o più capacitori ad alto voltaggio e un arco elettrico per eccitare la prima parte della bobina con periodiche scocche di corrente ad alta frequenza. Un'importante caratteristica dei suoi progetti più recenti era che sia circuito primario che il secondario erano anche sintonizzati così da risonare alla stessa alta frequenza (tra 25 kHz e 2MHz, ma non sempre). Le più recenti bobine possono anche essere usate per creare lunghe scariche elettriche. Oggi sono costruiti da molti appassionati dell'alta tensione.

Bobine di Tesla modificate sono ancora usate come spintemetro per lampade a gas ad alto potere, esempi comuni sono quelle a vapori di mercurio e di sodio usate per la illuminazioni stradali. Sebbene spinterogeni elettrici sono reperibili, il progetto dell'originale spinterometro di Tesla è meno costoso e facilmente realizzabile.

Indice

[modifica] Storia

[modifica] Le prime bobine

Imitazione di un Spark Gap Hertziano
Imitazione di un Spark Gap Hertziano

L'uomo dell'elettricità dà una descrizione di una prima bobina di Tesla dove un vaso di vetro,di 15 per 20 cm, è avvolto con 60 a 80 giri di cavo magnetico di 0.823 mm² di sezione. Dentro il quale si inserisce un avvolgimento primario da otto a dieci giri di cavo di sezione 13.3 mm² , e il tutto immerso in un recipiente contenete olio di lino o minerale. (Norrie, pg. 34–35)

[modifica] Bobine "distruttive"

Nella primavera del 1891, Tesla diede una dimostrazione con varie macchine prima all'Istituto Americano degli Ingegneri Elettrici all'Università di Columbia. Seguendo le iniziali ricerche di su voltaggio e frequenza di William Crookes, Tesla progettò e costruì una serie di bobine che producevano correnti ad alte tensioni e frequenze. Queste prime bobine utilizzavano una scarica distruttiva attraverso uno spinterometro. L'apparato può essere duplicato da un rocchetto di Ruhmkoff, due condensatori, e una seconda, costruita in modo particolare, bobina distruttiva. (Norrie, pg. 228)

Il rocchetto di Ruhmkorff,essendo alimentato da una fonte principale, è collegato al condensatore su entrambi i terminali in serie. Uno spinterometro è applicato in parallelo al rocchetto di Ruhmkorff prima dei condensatori. I terminali di scarica erano in genere sfere di metallo sotto i 25 mm di diametro, sebbene Tesla ne usasse in varie forme. I capacitori erano costruiti in modo particolare, piccoli con grande isolamento. Questi condensatori consistevano in piastre traslabili in olio. Più piccole erano, più frequenti le scariche di questi primi apparati a bobina. Le piastre aiutano ad eliminare anche l'auto induttanza della seconda bobina donandogli capacità. Placche di mica erano piazzate nello spinterogeno per stabilire un getto di corrente d'aria che attraversa i terminali. Ciò aiutava ad eliminare l'arco elettrico, rendendo più brusca la scarica. Un getto d'aria era anche usato a questo scopo. (Norrie, pg. 230–231)

I condensatori sono connessi a una doppia bobina primaria (ognuna in serie con un condensatore) .Queste sono parti di una seconda bobina distruttiva costruita in modo speciale. Gli avvolgimenti primari hanno ognuno venti giri di cavo magnetico isolato di 1,31 mm² e sono avvolti separatamente su tubi di plastica non meno spessi di 3,2 mm. Il secondario ha trecento giri di cavo metallico isolato con seta avvolto su un tubo di plastica o barra, e i terminali incassati in tubi di vetro o plastica. Gli avvolgimenti primari devono essere larghi abbastanza da essere liberi quando la bobina secondaria è messa tra gli avvolgimenti. I primari devono coprire di mezzo centimetro attorno al secondario. Una duro divisore in gomma deve essere piazzato fra le spire primarie. I terminali del primario non sono connessi con i condensatori ma con lo spinterometro. (Norrie, pg. 35–36)

Nel brevetto U.S. Patent 0454622, Sistema di illuminazione elettrico (1891 23 giugno), Tesla descrive questa prima bobina distruttiva .Essa fu ideata per l'uso di convertire e erogare energia elettrica in forma adatta per la produzione di certi nuovi fenomeni elettrici, che richiedevano correnti di alta frequenza e potenziale. È anche specificato un condensatore immaganizzatore di energia e un meccanismo di scarica sul primario di un trasformatore a radio frequenza. Questo è il primo assoluto dispositivo di un pratico alimentatore a radio-frequenza capace di eccitare un'antenna per emettere una potente radiazione elettromagnetica.

Un'altra prima bobina di Tesla fu registrata nel 1897 dal brevetto U.S. Patent 0593138, Trasformatore elettrico. Questo trasformatore sviluppava (o convertiva) correnti di alto potenziale ed era composto da una bobina primaria e secondaria (facoltativamente, un terminale del secondario poteva essere connesso elettricamente con il primario; come i moderni iniettori d'auto). Questa bobina di Tesla ha il secondario dentro circondato dalle spire del primario. Questo consisteva in un primario e secondario avvolti in forma di una spirale piatta.Una bobina, il secondario in trasformazione progressiva, dell'apparato consisteva in un cavo sottile più lungo. Il congegno era anche connesso a terra quando la bobina era in uso.

[modifica] Tarde bobine di Tesla

U.S. Patent 1119732Vista superioreTerminali liberi e circuito di grande superficie con struttura di supporto e apparato generatore.
U.S. Patent 1119732
Vista superiore
Terminali liberi e circuito di grande superficie con struttura di supporto e apparato generatore.

Tesla , nel brevetto U.S. Patent 0645576 ,Sistema di trasmissione di energia elettrica e U.S. Patent 0649621Apparato per la trasmissione di energia elettrica, descrive nuovi ed utili combinazioni di bobine di trasformazione.La bobina trasmettitrice o conduttore sistemata ed eccitata per generare correnti o oscillazioni da propagare attraverso la conduzione lungo l'etere da un punto ad un altro lontano e un ricevitore a bobina o conduttore dei segnali trasmessi..[1] In queste bobine poteva essere ottenuta la produzione di correnti di potenziali molto alti. Avrebbe ottenuto più tardi U.S. Patent 0723188 , Metodo per segnalazioni e U.S. Patent 0725605 Sistema di segnalazione, bobine con elevata capacità trasmettitiva con un elettrodo di terra.

Scariche elettriche a filamenti come bagliori di plasma  di una bobina di Tesla.
Scariche elettriche a filamenti come bagliori di plasma di una bobina di Tesla.

Un trasformatore a Bobina di Tesla opera in una maniera significativamente diversa di un trasformatore convenzionale (per es. con nucleo in ferro). In un trasformatore convenzionale, le spire sono molto accoppiate ermeticamente, e il guadagno di tensione è limitato al rapporto dei numeri di giri delle spire. Comunque, il guadagno di tensione di una bobina di Tesla distruttiva può essere significativamente più grande, poiché è invece proporzionale alla radice quadrata del rapporto delle induttanze secondarie e primarie. La bobina trasferisce energia da un circuito risonante che oscilla (il primario) all'altro (il secondario) su un numero dei cicli di RF. Appena il primario trasferisce energia al secondario, la tensione di produzione secondaria aumenta finché tutta l'energia primaria disponibile è stata trasferita al secondario (con meno perdite). Anche con perdite di scariche elettriche significative una bobina di Tesla bene disegnata può trasferire oltre l' 85% dell'energia immagazzinata inizialmente nel condensatore primario al circuito secondario.

Moderni appassionati di alta tensione costruiscono di solito bobine di Tesla che sono simili ad alcuni disegni di Tesla "più recenti” a nucleo ad aria. Questi consistono tipicamente in un circuito di serbatoio primario che è un circuito LC (l'induttanza-capacità) in serie composto da un condensatore di alta tensione, spinterogeno, e bobina primaria; ed il circuito di LC secondario, una circuito in serie risonante che consiste della bobina secondaria ed il toroide. Nei piani originali di Tesla, il circuito LC secondario è composto da una bobina secondaria e caricata che è messa poi in serie con una grande bobina elicoidale. La bobina elicoidale era connessa poi al toroide. La maggior parte di bobine moderne usa solamente una sola bobina secondaria. Il toroide attualmente forma un terminale di un condensatore, essendo l'altro terminale la Terra (o "terra"). Il circuito di LC primario è “sintonizzato” da risonare alla stessa frequenza del circuito LC secondario. Le bobine primarie e secondarie sono accoppiate magneticamente, creando un trasformatore con nucleo ad aria risonante e doppiamente sintonizzato. Diversamente da un trasformatore convenzionale che può accoppiare 97%+ dei campi magnetici tra le spire,gli avvolgimenti di una Bobina di Tesla sono accoppiati "liberamente" , col primario e secondario che condividono tipicamente solo il 10-20% dei loro rispettivi campi magnetici. Le prime Bobine di Tesla isolate ad olio necessitavano di grandi e lunghi isolamenti ai loro collegamenti per prevenire scariche in aria. Più recenti versioni di Tesla Coils sprigionano campi elettrici a grandi distanze per prevenire alti stress elettrici in primo luogo, permettendo con ciò operazioni in aria aperta.

Nel disegno originale di Tesla per la sua più grande bobina usò un terminale superiore che consiste in una cornice metallica a forma di toroide, coperto con piastre lisce di metallo metà circolari (costituendo una superficie conducente molto grande). Sul suo più grande sistema, Tesla impiegò su questo tipo di elemento sagomato all'interno di una cupola. Il terminale superiore ha una capacità relativamente piccola, caricata con una tanto alta tensione quanto possibile. [2] La superficie esterna del terminale elevato è dove la carica elettrica si accumula principalmente. Ha un grande raggio di curvatura, o è composto di elementi separati che, contrariamente al loro proprio raggio di curvatura, sono sistemati vicino all'un l'altro così che la superficie ideale di fuori che li avvolge ha un grande raggio. [3] Questo disegno permise al terminale di sostenere tensioni molto alte senza generare scariche o scintille. Tesla durante il processo applicativo del brevetto descrisse una varietà di risonatori terminali alla sommità di questa bobina più recente. [4] Le più moderne bobine di Tesla usano semplici toroidi, tipicamente costruiti da metallo filato o dotti di alluminio flessibile, per controllare l' alto campo elettrico vicino la sommità del secondario e dirigere le scariche fuori e lontano, dalle spire primarie e secondarie.

Alcuni lavori di Tesla richiesero un accoppiamento più stretto, un nucleo ad aria, un trasformatore di alta frequenza,di cui il carico in uscita poi alimentava un altro risonatore, qualche volta chiamato "bobina addizionale", o semplicemente " secondario superiore ". Il principio è che l'energia si accumula nella risonante, bobina superiore e la parte del trasformatore secondario è data dal "meno potente" secondario separato; le parti non sono condivise da un singolo secondario. La moderna tripla bobina del sistema del Trasmettitore Intensificante spesso posiziona il superiore secondario a distanza dal trasformatore, o lo avvolge su una forma di bobina di diametro notevolmente più piccola. L'accoppiamento magnetico diretto al superiore secondario non era desiderabile, così la terza bobina fu progettata per essere guidata direttamente iniettando corrente di Radio Frequenza direttamente nella parte inferiore delle spire.

Questo particolare circuito di Tesla consiste di una bobina in stretta relazione induttiva con un primario, ed un terminale connesso ad una piastra di terra, mentre il suo altro terminale è condotto attraverso una bobina di autoinduzione separata (la cui connessione dovrebbe essere fatta a sempre, o vicino, il centro geometrico della forma circolare di quella bobina per assicurare una distribuzione simmetrica della corrente), e di un cilindro metallico che porta la corrente al terminale. La bobina primaria può essere eccitata da qualsiasi fonte desiderata di corrente ad alta frequenza. L'importante requisito è che i lati primari e secondari devono essere sintonizzati alla stessa frequenza risonante per permettere trasferimento efficiente di energia tra il primario e i circuiti risonanti secondari. Il conduttore dell'asta terminale (topload) è nella forma di un cilindro con superficie liscia di un raggio più grande di quello dei piastre di metallo sferiche, ed si allarga fuori al fondo in un contenitore (che è introdotto per evitare perdita da correnti parassite e per sicurezza). La bobina secondaria è avvolta su un tamburo di materiale isolante, con le sue spire strette. Quando l'effetto del piccolo raggio di curvatura del filo stesso è superato, la bobina secondaria più bassa si comporta come un conduttore di grande raggio di curvatura, corrispondente a quello del tamburo (questo effetto è applicabile altrove). Il terminale più basso della bobina secondaria superiore, se desiderato, può essere esteso su fino al terminale Template:U.S. Patent 1,119,732 e dovrebbe essere piuttosto sotto la spira più alta della bobina primaria. Questo rimpicciolisce la tendenza della carica a irrompere fuori dal filo che connette entrambi e a passare lungo il supporto.

Le moderne bobine di Tesla di oggi basate a transistor o tubo a vuoto non usano uno spinterogeno. Invece, il transistor(i) o tubo(i a vuoto) offre la funzione di commutazione o amplificazione necessaria a generare RF alimenta per il circuito primario. Bobine di Tesla a transistor usano la tensione di funzionamento primaria più bassa, tipicamente tra 175 a 800 volt e guida le spire primarie usando un ponte a metà o un circuito a ponte completo a transistor bipolari, MOSFETs o IGBTs per cambiare la corrente primaria. Le bobine valvolari tipicamente operano con tensioni con piastre tra i 1500 e 6000 volt, mentre la maggior parte di bobine di spinterogeno opera con tensioni primarie di 6,000 a 25,000 volt. L'avvolgimento primario di un tradizionale bobina di Tesla a transistor è avvolta solamente la parte più bassa del secondario (qualche volta chiamato risonante). Questo aiuta ad evidenziare l'operazione del secondario come un risonatore pompato. Il primario incita tensione alternata nella porzione più bassa del secondario, mentre offrendo "spinte" regolari (simile a spinte propriamente calcolate e provviste ad un'oscillazione di terreno di gioco). Energia supplementare è trasferita dal primario all'induttanza secondaria e la capacità del terminale superiore durante ogni "spinta", e tensione di produzione secondaria costruisce (chiamato anello superiore). Un circuito di reazione elettronico di solito usato per sincronizzare adattivamente l'oscillatore primario alla risonanza crescente nel secondario, e questa è l'unica considerazione di sintonia oltre la scelta iniziale di un ragionevole terminale superiore.

In un Doppio Tesla Coil a Stato Solido e Risonante (DRSSTC), la commutazione elettronica del SSTC è combinata col risonante circuito primario di una la bobina di Tesla a spinterogeno. Il circuito primario risonante è formato connettendo un condensatore in serie con la spira primaria della bobina, così che la combinazione forma un circuito di serie con una frequenza risonante vicina quella del circuito secondario. A causa del circuito risonante supplementare, sono necessarie rettifica manuale ed una di sintonia adattiva. Un interruttore è speso usato per ridurre anche, il ciclo dativo del ponte di commutazione per migliorare capacità di potenza di picco; similmente, IGBTs sono più popolari in questa applicazione che transistor bipolari o MOSFETs, a causa delle loro caratteristiche di manipolazione di potenza superiori. La performance di un DRSSTC può essere comparabile ad una bobina di Tesla a spinterogeno di media potenza che, e l'efficienza (come misurato dalla lunghezza di scarica contro la potenza in entrata) può essere significativamente più grande di una Tesla Coil a spinterogeno operante alla stessa potenza in entrata.

Anche se anche la relativamente bassa tensione di circuito primario di una Bobina di Tesla a transistor può essere piuttosto pericolosa, tutte le fatalità note (come un hobbyista, uno spettatore, ed un bambino) devono essere posti lontano, dalle bobine controllate a spinterometro.

[modifica] Utilizzo e produzione e trasmissione

Una grande bobina di Tesla più moderna spesso opera a livelli di potenza di picco molto alti, fino a molti megawatts (un milione di watts [5]). Dovrebbe perciò essere sistemata ed azionata attentamente, non solo perché sia efficiente e non dispendiosa, ma anche per sicurezza. Se, a causa di sintonizzazione impropria, il punto di massima tensione cade sotto il terminale, lungo la bobina secondaria può irrompere una scarica (scintilla) e danneggiare o distruggere il filo della bobina, i sostegni, od oggetti vicini.

Tesla sperimentò con queste, e molte altre, configurazioni di circuiti (vedi a destra). L'avvolgimento primario di una bobina di Tesla , lo spinterogeno e il condensatore a tanica sono connessi in serie. In ogni circuito, il trasformatore di alimentazione di corrente alternata carica il condensatore a tanica finché la sua tensione è sufficiente ad irrompere nello spinterogeno. L'apertura (dello spinterogeno) scocca scintille immediatamente, permettendo al condensatore caricato di scaricarsi nell'avvolgimento primario. Una volta che l'apertura emette scariche elettriche, il comportamento elettrico di entrambi i circuiti è identico. Esperimenti hanno mostrato che nessuno dei due circuiti offre una marcata prestazione a vantaggio dell'altro.

Tipico schema di una bobina di TeslaQuesto semplice circuito è progettato per essere percorso da corrente alternata.Qui lo spinterometro cortocircuita l’alta frequenza lungo il primo trasformatore.Una induttanza non mostrata protegge il trasformatore.
Tipico schema di una bobina di Tesla
Questo semplice circuito è progettato per essere percorso da corrente alternata.Qui lo spinterometro cortocircuita l’alta frequenza lungo il primo trasformatore.Una induttanza non mostrata protegge il trasformatore.
Altra configurazioneAnche questo circuito è percorso da correnti alternate.Comunque l’alimentatore in alternata dell’alta tensione deve essere capace di supportare alte tensioni in alta frequenza.
Altra configurazione
Anche questo circuito è percorso da correnti alternate.Comunque l’alimentatore in alternata dell’alta tensione deve essere capace di supportare alte tensioni in alta frequenza.

Comunque, nel circuito tipico (sinistra ), l'azione di cortocircuito dello spinterogeno previene che oscillazioni di alta frequenza ritornino nel trasformatore di alimentazione. Nel circuito alternato, la grande ampiezza delle oscillazioni di alta frequenza che scorrono attraverso il condensatore sono applicate anche alle spire del trasformatore di alimentazione. Questo può indurre scariche a corona tra le spire che indeboliscono ed eventualmente distruggono l'isolamento del trasformatore. Esperti costruttori di bobine di Tesla quasi esclusivamente usano il circuito superiore, spesso aumentandolo con filtri passa basso (reti di resistenza e condensatore, RC ) tra il trasformatore di alimentazione e spinterogeno per aiutare a proteggere il trasformatore di alimentazione. Questo è molto importante quando si usano trasformatori con spire di alta tensione fragili, come trasformatori per luci al Neon (NeonSignTranformers-NST). Nonostante la configurazione usata, il trasformatore di HV deve essere del tipo che auto-limiti la sua corrente secondaria a causa di perdite interne dell'induttanza . Un trasformatore di alta tensione normale (con induttanza a bassa perdita ) deve usare un limitatore esterno (qualche volta chiamato ballista) per limitare corrente. I NST sono progettati per avere una perdita di induttanza alta per limitare il cortocircuito di corrente ad un livello sicuro.

[modifica] Precauzioni di sintonia

La frequenza risonante della bobina primaria dovrebbe essere sintonizzata allo stesso valore della bobina secondaria, usando oscillazioni di bassa potenza, aumentando poi la potenza finché l'apparato è messo sotto controllo. Mentre si sintonizza, una piccola sporgenza (chiamato "asperità di rottura") è aggiunto spesso al terminale di cima per incentivare archi e scariche a scintilla (qualche volta chiamati bagliori) nell'aria circostante. Sintonizzando si può aggiustare così da realizzare archi più lunghi ad un livello di potenza determinato, corrispondendo ad un accoppiamento di frequenza tra la bobina primaria e secondaria. La capacità 'caricata' dalle scariche tende ad abbassare la frequenza risonante di una Bobina di Tesla che opera a pieno potere. Per una varietà di ragioni tecniche, i toroidi offrono una delle forme più efficienti per i terminali superiori delle bobine di Tesla.

Siccome le bobine di Tesla possono produrre correnti o scariche di frequenza molto alta e tensione, sono utili per vari scopi incluso dimostrazioni scolastiche, effetti speciali di teatro e film, e collaudo di sicurezza di prodotti tecnologici.

[modifica] Scariche aeree

Una piccola,di tipo più tardo, "bobina di Tesla " in operazione. Produce scariche di 17-pollici . Il diametro del secondario è tre pollici. La fonte di potenza è 10'000 V , 60 Hz con alimentazione a corrente limitata.
Una piccola,di tipo più tardo, "bobina di Tesla " in operazione. Produce scariche di 17-pollici . Il diametro del secondario è tre pollici. La fonte di potenza è 10'000 V , 60 Hz con alimentazione a corrente limitata.

Mentre si generano scariche , l'energia elettrica dal secondario e toroide è trasferita all'aria circostante come carica elettrica, calore, luce, e suono. Le correnti elettriche che fluiscono attraverso queste scariche sono in verità causate dal cambiamento rapido di quantità di carica da un punto (il terminale superiore) ad altri punti (regioni vicine dell'aria). Il processo è simile ad una carica o scarica di un condensatore. La corrente che si crea dallo scorrimento di cariche all'interno di un condensatore è chiamata corrente di spostamento.Le scariche di bobine di Tesla sono formate da un risultato di correnti di spostamento appena le pulsazioni di cariche elettriche sono trasferite rapidamente tra il toroide di alta tensione e regioni vicine dell'aria (chiamate regioni di carica spaziale). Anche se le regioni di carica spaziale attorno il toroide sono invisibili, loro hanno un ruolo fondamentale nell'aspetto e localizzazione delle scariche delle Bobina di Tesla.

Quando lo spinterometro genera scintille, il condensatore carico si scarica del nelle spire del primario, causando delle oscillazioni nel circuito primario . La corrente primaria oscillante crea un campo magnetico che si accoppia alle spire del secondario, trasferendo energia nella seconda da parte del trasformatore e facendolo oscillare con la capacità del toroide. Il trasferimento di energia avviene su un numero di cicli, e la maggior parte dell'energia che era in origine nel primario è trasferita nel secondario.Più è grande l'accoppiamento magnetico tra le spire, più è corto il tempo richiesto per completare il trasferimento di energia. Come l'energia si forma all'interno del circuito secondario oscillante, l'ampiezza della tensione di RF del toroide rapidamente aumenta, e l'aria che circonda il toroide comincia a subire una rottura dielettrica, formando scariche voltaiche

Come l'energia della bobina secondaria (e tensione in uscita) continua ad aumentare, più grandi pulsazioni di corrente di spostamento ionizzano e scaldano l'aria ulteriormente al punto di rottura iniziale. Questo forma una "radice" molto conduttiva di plasma più caldo, chiamato guida, che irrompe fuori dal toroide. Il plasma all'interno della guida è notevolmente più caldo di un scarica ad arco, ed è notevolmente più conduttivo. Infatti, ha proprietà che sono simili ad un arco elettrico. La guida avvolge e si dirama in migliaia di scariche più sottili, più fredde, simili a capelli (chiamate bagliori). I bagliori sembrano come una 'foschia' bluastra alle fine delle guide più luminose, e sono i lampi che in verità trasferiscono la carica tra le guide e toroidi a regioni di carica spaziale vicine. Le correnti di spostamento generate da innumerevoli lampi tutti contenuti nella guida, aiutano a tenerla calda ed elettricamente conduttiva.

In una bobina di Tesla a spinterometro il processo di trasferimento di energia primario al secondario accade ripetitivamente a pulsazioni tipiche di 50 - 500 cicli al secondo, e canali guida formati prima non hanno possibilità di raffreddarsi pienamente fra le pulsazioni.Così, su pulsazioni successive, possono formarsi scariche più nuove su percorsi caldi lasciati da altre precedenti. Questo provoca crescita in aumento della guida da una pulsazione all'altra, allungando l' intera scarica su ogni successiva pulsazione.Una pulsazione ripetitiva causa una crescita di scariche fino a che l'energia media disponibile della Bobina di Tesla durante ogni pulsazione bilancia l'energia media che si perde nelle scariche (soprattutto come calore). A questo punto, si è raggiunto un equilibrio dinamico, e le scariche sono giunte alla loro lunghezza massima per livello di potenza in uscita della Bobina di Tesla. La combinazione unica di uno sviluppo crescente di alta tensione di Radiofrequenza e una pulsazione ripetitiva sembra vada bene idealmente per creare lunghe, scariche ramificate che sono notevolmente più lunghe di quanto ci si aspetterebbe altrimenti da considerazioni isolate di produzione di tensione. Scariche di alta tensione creano scariche di colore blu violaceo filamentose multi ramificate . Scariche di alta energia creano scariche più spesse con meno rami, pallide e luminose, quasi bianche, e sono molto più lunghe di quelle a bassa energia , a causa di un aumento della ionizzazione. Ci sarà un odore forte di ozono ed ossidi di azoto nell'area. Gli importanti fattori per la lunghezza massima di scariche sembrano essere tensione, energia ed ancora aria di bassa o moderata umidità. Comunque, a più di 100 anni dopo il primo uso di una Bobine di Tesla, molti aspetti delle scariche della Bobina di Tesla e il processo di trasferimento dell'energia non è ancora compreso completamente.

[modifica] Ricezione

Varianti di bobine di Tesla furono suggerite da Tesla per ricevere potenza da radiazione elettromagnetica, o alternare campi elettrici vicini, di frequenza praticabile e per sfruttare il gradiente di tensione verticale nell'atmosfera della Terra. Tesla compì esperimenti di primi tipi di bobine con successo, particolarmente nell'area di ricezione di quello che probabilmente era il campo elettrico vicino di una grande bobina di Tesla ad una certa distanza.Comprese che molti dei suoi esperimenti operavano su una base di onde Hertziane, onde elettromagnetiche propagate nello spazio senza guida artificiale.[6]

Tesla affermò che una delle sette caratteristiche di questo sistema mondiale senza fili era la costruzione di un "ricevitore risonante".[7] I secondari di una Bobina di Tesla ed il suo condensatore possono essere usati maniera ricevente..[8][9][10][11][12][13]Tesla stesso dimostrò trasmissione di potenza elettrica senza fili dal trasmettitore al ricevente.Questi concetti e metodi sono parte della sua trasmissione senza fili di sistema di distribuzione di potenza elettrica (US 1119732 " Apparatus for Transmitting Electrical Energy " 1902 January 18).Tesla propose che dovrebbero esserci state "trenta" di tali antenne nel mondo.[14]Il circuito ricevente di queste torri è connesso ognuno con un condensatore ed un'apparecchiatura adatta ad aprire e chiudere il circuito ricevente ad intervalli predeterminati di tempo.[15]La bobina di Tesla ricevente ha mezzi per commutare, dirigere, o selezionae gli impulsi di correnti nel circuito di carica così da renderli utilizzabili per caricare il dispositivo di immagazzinamento, un'apparecchiatura per chiudere il circuito ricevente e mezzi per fare in modo che il ricevitore sia messo in funzione dall'energia accumulata.[16]

Bobina di Tesla in uno dei tanti esperimenti di Colorado Springs. Questa è una bobina con presa di terra risonante con un trasmettitore distante; la luce è collegata ad un'altra bobina di due spire ed è accesa: chiaro esempio di radio (telegrafia senza fili) ricevente come parte di quattro circuiti sintonizzati.
Bobina di Tesla in uno dei tanti esperimenti di Colorado Springs. Questa è una bobina con presa di terra risonante con un trasmettitore distante; la luce è collegata ad un'altra bobina di due spire ed è accesa: chiaro esempio di radio (telegrafia senza fili) ricevente come parte di quattro circuiti sintonizzati.

Una Bobina di Tesla usata come un ricevitore di potenza elettrica è detta Antenna di Tesla. .[17][18][19][20] L'antenna di Tesla come ricevitore si comporta come un trasformatore passo-basso con produzione di alta corrente .[21]I parametri di una trasmittente a Bobina di Tesla sono identicamente applicabili ad essa essendo un ricevitore (p.e., un circuito di antenna), a causa della reciprocità.L'impedenza, generalmente tuttavia, non è applicata in modo ovvio; per l'impedenza elettrica, l'impedenza al carico (p.e., dove la potenza è consumata) è molto critica e, per un ricevitore a Bobina di Tesla, questo è al punto di utilizzo (come per un motore ad induzione) piuttosto che un punto ricevente. L'impedenza complessa di un'antenna è legata alla lunghezza elettrica dell'antenna della lunghezza d'onda in uso. Comunemente, l'impedenza è aggiustata al carico con un sintonizzatore o reti sintonizzate composte da induttanze e condensatori.

Una Bobina di Tesla può ricevere impulsi[22] elettromagnetici da elettricità[23][24][25] atmosferica ed energia radiante[26][27],oltre alle normali trasmissioni senza fili.L'energia radiante emette con grande velocità particelle minute che sono fortemente elettrificate e altri raggi che cadono sul conduttore isolato connessero ad un condensatore (p.e., un condensatore) possono fare in modo che il condensatore si carichi elettricamente indefinitamente .[28] Il risonatore elicoidale può essere " eccitato con un colpo " dovuto a disturbi di energia radianti non solo all'onda fondamentale ad un quarto di lunghezza d'onda ma anche può essere eccitato alle sue armoniche. Sebbene metodi Hertziani possono essere usati per eccitare l'Antenna di Tesla con limitazioni che danno luogo a grandi svantaggi pratici.[29]I metodi di conduzione a terra ed i vari metodi di induzione possono essere usati anche per eccitare l'Antenna di Tesla, ma è di nuovo uno svantaggio per l'utilizzo.[30] Il circuito di carica può essere adattato per essere stimolato dall'azione di vari altri disturbi ed effetti a distanza. Oscillazioni arbitrarie ed intermittenti che sono propagate via conduzione al risonatore ricevente caricheranno il condensatore del ricevitore ed utilizzeranno l'energia potenziale al più grande effetto.[31]Le varie radiazioni possono essere usate per caricare e scaricare conduttori, con le radiazioni considerate vibrazioni elettromagnetiche di varie lunghezze d'onda e potenziali ionizzanti ..[32] L'Antenna di Tesla utilizza gli effetti o disturbi per caricare un dispositivo di accumulo con energia da una fonte esterna (naturale o artificiale) e controlla la carica di detta apparecchiatura dalle azioni degli effetti o disturbi (durante intervalli successivi di tempo determinati da mezzi di tali effetti e disturbi corrispondenti in successione e la durata degli effetti e disturbi).[33] L'energia immagazzinata può essere usata anche per azionare l'apparecchiatura ricevente. L'energia accumulata può, per esempio, azionare un trasformatore scaricando attraverso un circuito primario a durate predeterminate che, dalle correnti secondarie, azioni l'apparecchiatura ricevente.[34]

Mentre la Bobina di Tesla può essere usata per questi scopi, molta attenzione del pubblico e dei media sono verso le applicazioni di trasmissione della bobina di Tesla sin da quando le scariche di plasma affascinano più persone. Nonostante questo fatto, Tesla suggerì che questa variazione della sua bobina potesse utilizzare l'effetto loop- fantasma per formare un circuito per indurre energia dal campo magnetico della Terra e le altre fonti di energia raggianti (incluso, ma non limitato a, l'elettrostatica[35]). Con riguardo alle asserzioni di Tesla sull'imbrigliamento di fenomeni naturali per ottenere la potenza elettrica, lui affermò:

Prima che molte generazioni passino, il nostro apparato sarà guidato da un potenza ottenibile ad ogni punto dell'universo. "Esperimenti con Correnti Alternate di Alta Frequenza e Alto Potenziale " (febbraio 1892)

Tesla affermò che la potenza di produzione da queste apparecchiature, raggiunte da metodi di carica Hertziani , era bassa,[36] ma sono disponibili mezzi di carica alternativi . I ricevitori di Tesla azionati correttamente agiscono come un trasformatore di passo-basso con produzione di corrente alta. .[37] Non c'è tutt'oggi, nessuna entità di generatore di potenza commerciale o società che hanno utilizzato questa tecnologia a pieno effetto. I livelli di potenza realizzati da ricevitori a Tesla Coil sono, così lontano, stati una frazione della produzione di potenza delle trasmittenti.[citazione necessaria]

Ignorando correnti di terra e gli altri naturali fenomeni elettromagnetici l'antenna di Tesla può ricevere, la potenza totale di elettricità atmosferica di tutti i lampi dal cielo alla terra dappertutto sulla Terra da momento a momento è stata stimata a 700 megawatts.[38] Da paragone, un tipico piano di potenza a combustibile fossile (come petrolio o benzina) alimentando la rete domestica può avere due turbine di benzina ed una sola turbina di vapore che utilizzano il calore dalla benzina di scarica delle turbine di benzina, con ognuna delle tre turbine tarate a 100 megawatts. Sul lato di carico, 700 MW è visto corrispondere a due milione di famiglie parsimoniose che fanno la media di 350 watt di uso di potenza, contrapposto con una popolazione al mondo di più i sei miliardi di persone. Per quanto riguarda i metodi, l'elettricità atmosferica si riferisce all'elettricità statica; la corrente continua; e la tecnologia HVDC (corrente continua ad alto voltaggio) moderna converte la corrente continua da tali tensioni ad una corrente alternata abbastanza bene per essere molto popolare nell' uso nella rete di potenza; una variante di bobina di Tesla non è l'unico modo di fare questo, nè necessariamente il migliore, nè per l'elettricità atmosferica o la potenza di correnti continue della terra.[39]

La più grande tensione tellurica osservata su un cavo di comunicazioni sottomarino durante un studio di dieci anni era solamente 0.75 volt per chilometro. La superficie di terra ha una carica negativo (CC) e l'atmosfera ha una carica positiva (CC) .

L'ammontare presente di radiazione elettromagnetica sulla superficie della Terra è nota a quelli il cui lavoro tecnico sulla comunicazione radio o l'acquiescenza regolatore comporta la ricezione e misurazione. La radiazione è esaminata da dieci migliaia di hertz (cicli al secondo) su a trenta miliardi hertz (la lunghezza d'onda di un centimetro) o più in molti casi. Trasmissioni radio autorizzate ed emissioni minori da attrezzature designate ma non desiderate non sono oscurate grandemente da occorrente naturalmente energia di radiofrequenza.[40] Questo naturale ed innaturale ' rumore' è abbondante nell'ambiente e può essere ricevuto via ricezione di banda larga , anche se questo articolo non citi alcuna dimostrazione che offra potenza su scala domestica, comerciali o scopi industriali attualmente. Una bobina di Tesla non è pertanto un'apparecchiatura a banda larga dato che opera solamente sulla sua frequenza risonante e certe armoniche.

[modifica] Il mito dell'effetto pelle

I pericoli della corrente elettrica ad alta frequenza sono percepiti qualche volta come se fossero meno che a frequenze più basse. Questo spesso è ma erroneamente, interpretato come essere dovuto all'effetto pelle, un fenomeno che tende ad impdire che corrente alternata fluisca dentro un conduttore. Anche se l'effetto pelle è applicabile a conduttori elettrici effettivi (p.e. metalli), la 'profondità di pelle' della carne umana a frequenze di un tipico Tesla Coil ancora è dell'ordine di 60 pollici o più [citazione necessaria] (Un'analisi indipendente per una piccola bobina produce 2.5 pollici in normale ambiente salino; non serve per scopi pratici.)[citazione necessaria] Questo vuole dire che correnti di alta frequenza ancora fluiranno preferenzialmente attraverso più profonde, meglio conducenti , parti del corpo di uno sperimentatore come l'apparato circolatorio e sistemi nervosi. In realtà il sistema nervoso di un essere umano non sente direttamente sopra il flusso di correnti elettriche e potenzialmente pericolose oltre i 15-20 kHz;essenzialmente,per attivare le terminazioni nervose,un significante numero di ioni deve attraversare la loro membrana prima che la corrente (e voltaggio annesso) inverta la sua direzione.Poiché il corpo non offre più n 'colpo'di avvertimento, i novizi possono toccare i raggi di fuoriuscita di piccole Bobine di Tesla senza sentire colpi dolorosi. C'è comunque, evidenza aneddotica fra sperimentatori di Tesla Coil che ancora riportano danni provvisori di tessuto e possono ricevere dolori muscolari , dolore generale o formicolii dopo ore o giorni interi. Si crede che questo sia causato dagli effetti danneggianti di flusso di corrente interno, ed è molto comune con onda continua (CW), in Bobine di Tesla tipo a stato solido o valvolare . Comunque, è noto che certi trasformatori possono essere usati per fornire corrente alternata ad una frequenza abbastanza alta così che la profondità di pelle diviene piccola abbastanza da essere sicura per la tensione . Dato che questo numero è inversamente proporzionale alla radice della frequenza, è abbastanza alto; il numero è in megahertz.

Grandi Tesla Coils e amplificatori possono rilasciare livelli pericolosi di corrente di alta frequenza , e possono sviluppare anche tensioni significativamente più alte (spesso 250'000-500'000 volts o più.A causa delle tensioni più alte, grandi sistemi possono consegnare energia più alta, e potenzialmente letali, ripetitive scariche di alta tensione di condensatore dai loro terminali in cima. Raddoppiando la tensione di produzione si quadruplica l'energia elettrostatica immagazzinata in una data capacità del terminale superiore. Se uno sperimentatore avventato accidentalmente i luoghi lui in percorso dello scarico di condensatore di tensione alto per incagliare, lo shock elettrico di bassa corrente può provocare spasmi involontari di gruppi di notevoli muscoli e può incitare fibrillazione ventricolare pericolosa per la vita ed arresto cardiaco. Anche Bobine di Tesla valvolari di potenza più bassa o a stato solido possono consegnare correnti di RF che sono capaci di provocare danno provvisorio al tessuto interno , nervi, o attraverso il riscaldamento Joule. Insomma, un arco di RF può carbonizzare carne, mentre provocando una scottatura di RF profonda nell'osso dolorosa e pericolosa che può impiegare mesi per guarire. A causa di questi rischi, sperimentatori bene informati evitano contatti con i raggi da tutti e anche dai più piccoli sistemi. Professionisti usano di solito altri mezzi di protezione come una gabbia di Faraday o un abito a maglie di catena per impedire a correnti pericolose di penetrare il loro corpo. Comunque, a causa della tensione tipicamente alta nei trasformatori delle bobine di Tesla la corrente è bassa abbastanza per non essere letale spesso, insieme al fatto che la potenza uscita di un trasformatore è sempre meno di quella in entrata. Questo elimina il pericolo della bobina secondaria. [citazione necessaria]

I maggiori pericoli associati a operazioni con bobine di Tesla sono legati al circuito primario.È il circuito primario che è capace di sviluppare una corrente sufficiente ad un significativo voltaggio da fermare il cuore di uno sperimentatore disattento.Poiché questi componenti non sono fonte di marcati effetti di bobina visivi o sonori, possono facilmente essere trascurati tanto da essere la principale fonte di imprudenza.Un arco ad alta frequenza potrebbe colpire la bobina primaria esposta mentre,allo stesso tempo, un altra scarica colpisce un'altra persona, l'aria ionizzata delle due scariche forma un circuito che può condurre letali, correnti a bassa frequenza dal primario ad una persona.Si crede che sia stata questa la causa di morte di un dimostratore professionista di bobine di Tesla, Henry Leroy Transtrom, nel 1951.

Maggiore, grande cura si dovrebbe prendere quando si lavora alla sezione primaria di una bobina.Ciò rimane vero anche quando è stata disconnessa dall'alimentatore di potenza per un po' di tempo per grande importanza che un'energia residua possa rimanere immagazzinata nella serie di condensatori. Progetti adatti dovrebbero includere sempre resistenze cortocircuitanti per eliminare cariche residue di condensatori. Addizionalmente un'operazione di cortocircuito di salvataggio dovrebbe essere fatta su ogni condensatore prima di iniziare ogni lavoro interno.

[modifica] Istanze e strumenti

Configurazioni d'amplificazione
Configuration guida classica.
Configuration guida classica.[41]
Configurazione guida di tipo più tardo.
Configurazione guida di tipo più tardo. [42]

Il laboratorio di Tesla di Colorado Springs possedeva una delle più grandi bobine mai costruite, conosciuto come il trasmettitore d'amplificazione. Il Trasmettitore di Amplificazione è qualcosa di differente dalle classiche bobine di Tesla di secondo tipo.Un amplificatore usa una guida a due bobine per eccitare la base di una terza bobina (risonante) che è posta a distanza dalla guida.I pricipi operanti di entrambi i sistemi sono simili.La più rande esistente bobina di Tesla a due spire attualmente è stata costruita da Greg Leyh È una unità di 130'000 watt parte di una scultura alta 38 piedi.È posseduta da Alan Gibbs e oggi risiede in un parco di sculture privato a Kakanui Point vicino Auckland, New Zealand.[43]


La bobina di Tesla è un antico predecessore (per quanto riguarda la bobina di induzione) di un dispositivo più moderno chiamato trasformatore flyback, che genera voltaggio necessario per alimentare il tubo catodico usato in alcune televisioni e monitor di computers. La bobina a scarica distruttiva rimane nell'uso comune come la bobina d'accensione[44][45] o bobina a scarica nel sistema d'accensione di motori a combustione interna.Questi due apparecchi non usano risonanza per accumulare energia, comunque, questa è la caratteristica singolare di una bobina di Tesla. Essi usano un calcio induttivo, forzato, una brusca caduta del campo magnetico, così tanto voltaggio è prodotto dalla bobina ai suoi terminali del primario che è più grande del voltaggio applicato per creare il campo magnetico ed è questo più grande voltaggio che è moltiplicato dal rapporto delle spire del trasformatore.Così immagazzinano energia e un risonatore di Tesla immagazzina energia.Una moderna variante a basso potere di una bobina di Tesla è anche usata per alimentare le sculture di globi di plasma e apparecchi simili.

Scienziati che lavorano con strumenti di vetro sottovuoto (p.e. chimici che lavorano con sostanze volatili di gassose, in un sistema di tubi di vetro, rubinetti e bulbi) provano la presenza di piccoli buchi nell'apparato (specialmente di nuovi pezzi di vetro soffiato ) usando una bobina di Tesla. Quando il sistema è evacuato e il terminale di scarica della bobina avvicinata sul vetro, la scarica istantaneamente attraversa alcuni buchi sotto e così illumina il buco, indicando punti che hanno bisogno di essere temperati o risoffiati prima che si possano usare in un esperimento.

[modifica] Popolarità

Le bobine di Tesla sono apparecchiature molto popolari fra i certi ingegneri elettrici ed entusiasti di elettronica. Chi costruisce bobine di Tesla come hobby è chiamato "coiler". La più grande bobina di Tesla conica al mondo è mostrata al Museo del Centro America della Scienza in Hot Springs, Arkansas. Questa bobina produce 1.5 milioni di volt di potenziale elettrico . Lì vi sono convegni di costruttori di bobine frequentate da gente con le loro bobine di Tesla fatte in casa e altre apparecchiature elettriche di interesse. Si dovrebbe notare che ci sono misure[47] di sicurezza piuttosto significative riguardo alla costruzione di bobine ed operazioni da hobbysta (incluso ingegneri professionisti) che possono essere scoperte lontano dallo studio di testi in maniera più sicura che tentando la propria analisi da solo.

Bobine di Tesla a basso potere sono usata anche qualche volta come fonte di alta tensione per la fotografia Kirlian. [48]Le bobine sono spesso utili come attrezzi istruttivi. Mag. Erwin Kohaut, un insegnante di fisica al liceo austriaco BGRG 12 Rosasgasse a Vienna, Austria, ed alcuni studenti costruìrono una bobina di Tesla come progetto. Sta in piedi nella cantina di quella scuola. Per molti anni una bobina era su mostra al St. Louis Science Center. Fu posta sul primo piano vicino il teatro di Omnimax, alto su in un angolo molti piedi dietro ad una sezione di sicurezza. Visitatori possono attivare brevemente la bobina depositando una piccola donazione in moneta in una scatola sul lato della sezione accessibile pubblicamente . Una bobina tesla molto grande, disegnata e costruita da Syd Klinge, è mostrato ogni anno al festival della musica e artedi Coachella , in Coachella,Indio, California, Stati Uniti.

Le bobine di Tesla possono essere usate anche per creare musica modulando la effettiva "intervallo di rottura " (p.e., la percentuale e la durata di scariche RF di alta potenza ) via un'unità di controllo. [1] Nel tema di Super Mario Brothers in stereo e armonia su due bobine Il video mostra un spettacolo su bobine accoppiate a stato solido che operano a 41 kHz. Le bobine furono costruite ed operarono da hobbysti del disegnatore Jeff Larson e Steve Ward. L'apparecchiatura è stata chiamata lo Zeusaphone, dopo Zeus il dio greco del tuono, e come un dramma su parole che citano il Sousaphone; il nome fu proposto dal Dott. Barry Gehm, di Lyon College,[49]ed adottato dal Sig. Ward il 21 giugno 2007.[50]

[modifica] Nella finzione

Una bobina di Tesla caricata dalle Truppe di Tesla  in Command & Conquer: Red Alert 2. Un'unità nemica è colpita elettricamente da una scarica.
Una bobina di Tesla caricata dalle Truppe di Tesla in Command & Conquer: Red Alert 2. Un'unità nemica è colpita elettricamente da una scarica.
  • Le bobine di Tesla appaiono come arma in molti giochi di computers, che in genere sparano frecce elettriche ai nemici. Altre armi di energia diretta appaiono anche con la parola "Tesla" nel loro nome . Esempi di giochi che rappresentano bobine di Tesla e le altre armi di Tesla sono: Blazing Angels 2, Blood, Command & Conquer: Red Alert, Destroy All Humans!, Tomb Raider: Legend, Arcanum: Of Steamworks and Magick Obscura, Return to Castle Wolfenstein, Tremulous (Quake3-ex-mod), World of Warcraft, Goldeneye: Rogue Agent, Dystopia (un Half-Life 2-mod), Ratchet and Clank, BloodRayne 2, e Crimson Skies.
  • In Fallout (la serie) di giochi si può trovare una finta Armatura di Tesla . L'armatura di Tesla offre grande protezione dalle armi ad energia perché, nel contesto del gioco, l'armatura assorbe, e dissipa la maggior parte dell'attacco molto proprio come una bobina di Tesla fa quando si scarica.
  • Nel gioco The Sims Bustin' Out, è disponibile l'acquisto di una Bobina di Tesla . Quando i Sims la usano , si aquisiscono punti di abilità meccanici.
  • Il film di Jim Jarmusch 'Caffè e Sigarette' (2003) è caratterizzato da una scena in cui è protagonista Jack e Meg White dalla banda The White Stripes intitolata "Jack mostra Meg la sua bobina di Tesla ". Nell'intervallo, la coppia prende un caffè. Jack spiega il lavoro di Nikola Tesla a Meg e mostra la bobina che ha di fianco.
  • Nella storia e film di Christopher Priest , The Prestige ,uno dei principali attori, Robert Angier, cerca l'aiuto di Nikola Tesla (interpretato da David Bowie) per costruire uno strumento per trasportare materia da usare in un teatrale atto magico. Tesla crea poi una variante della sua Bobina per realizzarlo.
  • Nella serie animata Sealab 2021 sull'Adult Swim nel programma serale di Cartoon Network , le bobine di Tesla fanno molte comparse: In Waking Quinn", Stormy fulmina il Dott. Quinn lasciando cadere un "bitchin' bobina di Tesla fatta in casa " nella piscina della luna; ed in "Policy", Sparks uccide Capitano Murphy lasciando cadere lo stesso Tesla Coil artigianale nella vasca calda di Capitano Murphy. Questa 'bobina di Tesla ' fu ricavata da una batteria di macchina, una patata, e del filo di rame. Tutti di questi articoli furono montati disordinatamente con unghie sopra un pezzo di legno.
  • In un episodio dello show di Cartoon Network "io sono Donnola", Donnola usa una pietra come martello per costruisce fuori una bobina di Tesla di bastoni ed uno scoiattolo.
  • All'inizio dell'animazione "Robot Chicken", una bobina di Tesla adorna il banco da lavoro dello Scienziato Pazzo.
  • Una bobina di Tesla fu usata per produrre il lampo di V'Ger effettuato per "Star Trek: Il film " (1979). La produzione fu eseguita in un campo d'aviazione da squadre di membri dello staff che lavorano attorno un orologio per fare una programmazione molto-ristretta; così tanto che altri membri dello staff di produzione (incluso il direttore/supervisore degli Effetti Speciali Visivi Douglas Trumbull) furono chiamati per accrescere il personale. Durante quel tempo, ci furono voci fra lo staff su come strani effetti ritardati sarebbero loro accaduti una volta che la produzione avesse finito a causa della loro frequente esposizione ad esso. Ma ciò pare che non sia vero. Nella più tarda edizione in DVD del 2001 "Director's Cut" del film, alcune nuove sequenze comportarono sostituzioni/aggiunte di animazioni in computergrafica di nuovi effetti luminosi.
  • Nella videogioco "Città degli Eroi" di MMORPG, creata dagli Cryptic Studios e NCsoft, i Cavalieri di Tesla sono robots ostili creati dal Re "Meccanismo" . Essi sono capaci di disabilitare le caratteristiche dei giocatori per un certo tempo circondandoli con energia elettrica. Similmente, il potere del giocatore 'Tesla Cage' è usato soprattutto per disabilitare o 'mantenere' avversari con energia elettrica nello stesso gioco.
  • Nel gioco delle miniature collezionabili da tavolo "MageKnight" di "WizKids Games", c'è una molto grande, potente figura di "motore d' assedio" , progettata per fare fronte ad un piccolo esercito di figurine convenzionali. Il rappresentante della fazione Atlantidea di questo tipo di figura è un cannone elettrico a ruote noto come il Pugno di Tezla ed è chiamato presumibilmente come Nikola Tesla.

[modifica] Note

  1. ^ Peterson, Gary, "Comparing the Hertz-wave and Tesla wireless systems". Feed Line No. 9 Article
  2. ^ N. Tesla, US patent No. 1,119,732. "I employ a terminal of relatively small capacity, which I charge to as high a pressure as practicable." (emphasis added) Teslà lightning rod, U.S. Patent 1266175, goes more into this subject. The reader is also referred to the U.S. Patent 645576, U.S. Patent 649621, U.S. Patent 787412, and U.S. Patent 1119732.
  3. ^ Patent 1119732, lines 53 to 69; In order to attain the highest possible frequency and to develop the greatest energy in the circuit, Tesla elevated the conductor with a large radius of curvature or was composed of separate elements which in conglomeration had a large radius.
  4. ^ In "Selected Patent Wrappers from the National Archives", by John Ratzlaff (1981; ISBN 0-9603536-2-3), there was a variety of terminals described by Tesla. Besides the torus shaped terminal, he applied for hemi-spherical and oblate termininals. A total of 5 different terminals were applied for, but four were rejected. The terminals could be used to produce, preferably according to Tesla, longitudinal waves and, secondarily, "Hertzian" transverse waves.
  5. ^ This is equivalent to hundreds of thousands of horsepower
  6. ^ Definition of "Hertzian"
  7. ^ Marc J. Seifer, Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla. Page 228.
  8. ^ Tesla, Nikola, "The True Wireless". Electrical Experimenter, May 1919. (Available at pbs.org)
  9. ^ U.S. Patent 645576
  10. ^ U.S. Patent 725605
  11. ^ U.S. Patent 685957, Apparatus for the utilization of radiant energy, N. Tesla
  12. ^ U.S. Patent 685958, Method of utilizing of radiant energy, N. Tesla
  13. ^ "Apparatus for Transmitting Electrical Energy", Jan. 18, 1902, U.S. Patent 1,119,732, December 1, 1914 (available at U.S. Patent 1,119,732 and tfcbooks' Apparatus for Transmitting Electrical Energy)
  14. ^ Marc J. Seifer, Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla. Page 472. (cf. "Each tower could act as a sender or a receiver. In a letter to Katherine Johnson, Tesla explains the need for well over thirty such towers".)
  15. ^ U.S. Patent 0685956
  16. ^ U.S. Patent 0685955 Apparatus for Utilizing Effects Transmitted From A Distance To A Receiving Device Through Natural Media
  17. ^ G. L. Peterson, Rediscovering the Zenneck Surface Wave.
  18. ^ 'Energy-sucking' Radio Antennas, N. Tesla's Power Receiver.
  19. ^ William Beaty, "Tesla invented radio?". 1992.
  20. ^ Nikola Tesla's Contributions to Radio Developments. www.tesla-symp06.org.
  21. ^ A. H. Taylor, "Resonance in Aërial Systems". American Physical Society. Physical review. New York, N.Y.: Published for the American Physical Society by the American Institute of Physics. (cf. The Tesla coil in the receiver acts as a step-down transformer, and hence the current is greater than in the aerial itself.)
  22. ^ This would include being able to be "shock excited" by all electrical phenomena of transverse waves (those with vibrations perpendicular to the direction of the propagation) and longitudinal waves (those with vibrations parallel to the direction of the propagation). Further information can be found in U.S. Patent 685953, U.S. Patent 685954, U.S. Patent 685955, U.S. Patent 685956, U.S. Patent 685957 and U.S. Patent 685958.
  23. ^ Marc J. Seifer, Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla. Page 221 (cf. "The inventor had tuned his equipment so carefully that “in one instance the devices recorded effects of lightning discharges fully 500 miles away […]"
  24. ^ Hermann Plauson, U.S. Patent 1540998, "Conversion of atmospheric electric energy". Jun. 1925.
  25. ^ Nikola Tesla, "Tuned Lightning", English Mechanic and World of Science, March 8, 1907.
  26. ^ U.S. Patent 685957, Apparatus for the utilization of radiant energy, N. Tesla
  27. ^ U.S. Patent 685958, Method of utilizing of radiant energy, N. Tesla
  28. ^ US685957 Utilization of Radiant Energy
  29. ^ U.S. Patent 0685953 Apparatus for Utilizing Effects Transmitted from a Distance to a Receiving Device through Natural Media
  30. ^ U.S. Patent 0685953 Apparatus for Utilizing Effects Transmitted from a Distance to a Receiving Device through Natural Media
  31. ^ U.S. Patent 0685953 Apparatus for Utilizing Effects Transmitted from a Distance to a Receiving Device through Natural Media
  32. ^ US685957 Utilization of Radiant Energy
  33. ^ U.S. Patent 0685954 Method of Utilizing Effects Transmitted through Natural Media
  34. ^ U.S. Patent 0685954 Method of Utilizing Effects Transmitted through Natural Media
  35. ^ Louis Bell. Electric Power Transmission; a Practical Treatise for Practical Men . , 1901. URL consultato il 2007-02-15. "Both kinds of strains exist in radiant energy, […] The stresses in electro-magnetic energy are at right angles both to the electrostatic stresses and to the direction of their motion or flow."
  36. ^ U.S. Patent 0685953 "Apparatus for Utilizing Effects Transmitted from a Distance to a Receiving Device through Natural Media"
  37. ^ A. H. Taylor, "Resonance in Aërial Systems". American Physical Society. Physical review. New York, N.Y.: Published for the American Physical Society by the American Institute of Physics. (cf. The Tesla coil in the receiver act as a step-down transformer, and hence the current is greater than in the aerial itself.)
  38. ^ Lightning: The Most Common Source of Overvoltage (Hubbell Power Systems Inc.)
  39. ^ A treatment of natural electricity is provided in The Earth's Electrical Environment, CPSMA, USA National Academies Press
  40. ^ USA Federal Communications Commission Rules Part 15 (47CFR15) See signals to be detected
  41. ^ Cooper, John. F., "Magnifying Transmitter 1.jpg circuit diagram". Tesla-Coil.com.
  42. ^ Cooper, John. F., "Magnifying Transmitter 2.jpg alternate circuit diagram". Tesla-Coil.com.
  43. ^ The Electrum Project, Lightning On Demand, Brisbane CA
  44. ^ Ignitions circuit, H. B. Holthouse. U.S. Patent 2117422
  45. ^ Method and apparatus for producing ignition, Donald W. Randolph, U.S. Patent 2093848

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