INVENTOS
Entre los más destacables inventos y descubrimientos que han llegado al conocimiento del público en general, podemos destacar:
Transferencia inalámbrica de energía eléctrica[cita requerida]: mediante ondas electromagnéticas. Desarrolló un sistema para enviar energía eléctrica sin cables a largas distancias y quiso implementarlo en el proyecto de la torre de Wardenclyffe, del que se tienen algunas grabaciones en vídeo. Fue construido en un principio con el fin de enviar imágenes y sonidos a distancia, pero en realidad se trataba un sistema para el envío de electricidad de manera gratuita a toda la población.
Corriente alterna 53
Armas de energía directa [cita requerida]
Radio
Bombilla sin filamento o Lámpara fluorescente [cita requerida].
Dispositivos de electroterapia[cita requerida].
Sistemas de propulsión por medios electromagnéticos (sin necesidad de partes móviles)
Bobina de Tesla: entregaba en la salida una energía de alto voltaje y alta frecuencia.
Principios teóricos del radar
Submarino eléctrico
Oscilador vibracional mecánico
Teslascopio
Control remoto
Bujía para encendido de motores de explosión 54
Impulso Gravitacional Atómico
Aviones STOL
Envío de electricidad con un solo cable: aparte del convencional sistema que se usa, el cual requiere 2 cables, para el suministro eléctrico a los dispositivos, Tesla demostró en multitud de ocasiones que es posible el envío de energía eléctrica a través de un único cable de 1 solo hilo. Por tanto, en este ejemplo, el concepto común de voltaje (diferencia de potencial), podría calificarse simplemente diciendo que voltaje es cualquier potencial y no necesariamente la diferencia.[cita requerida]
Estudios sobre Rayos X
Radiogoniómetro.55 Teleodinamica eléctrica
Historia:
Él inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía al planeta. Sin sus inventos el día de hoy no sería posible la electrificación que impulsa al crecimiento de la industria y al desarrollo de las comunidades.
El descubrimiento de el campo magnético rotatorio producido por las interacciones de corrientes de dos y tres fases en un motor fue uno de sus más grandes logros y fue la base para la creación de su motor de inducción y el sistema polifásico de generación y distribución de electricidad. Gracias a esto, grandes cantidades de energía eléctrica pueden ser generadas y distribuidas eficientemente a lo largo de grandes distancias, desde las plantas generadoras hasta las poblaciones que alimentan. Aún en estos días se continúa utilizando la forma trifásica de el sistema polifásico de Tesla para la transmisión de la electricidad, además la conversión de electricidad en energía mecánica es posible debido a versiones mejoradas de los motores trifásicos de Tesla.
En Mayo de 1885, George Westinghouse, cabeza de la compañía de electricidad Westinhouse compró las patentes del sistema polifásico de generadores, transformadores y motores de corriente alterna de Tesla.
En octubre de 1893 la comisión de las cataratas del Niagara otorgó a Westinghouse un contrato para construir la planta generadora en las cataratas, la cual sería alimentada por los primeros dos de diez generadores que Tesla diseñó. Dichos dinamos de 5000 caballos de fuerza fueron los más grandes construidos hasta el momento. General Electric registró algunas de las patentes de Tesla y recibió un contrato para construir 22 millas de líneas de transmisión hasta Buffalo. Para este proyecto se utilizo el sistema polifásico de Tesla. Los primeros tres generadores de corriente alterna en el Niagara fueron puestos en marcha el 16 de noviembre de 1896.
Conceptos básicos:
Voltajes trifásicos balanceados
Para que los tres voltajes de un sistema trifásico estén balanceados deberán tener amplitudes y frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí exactamente 120°.
Importante: En un sistema trifásico balanceado la suma de los voltajes es igual a cero:
Va + Vb + Vc = 0
Circuito trifásico balanceado
Si las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes balanceados del circuito también están balanceadas entonces todo el circuito está balanceado.
Voltajes de fase
Cada bobina del generador puede ser representada como una fuente de voltaje senoidal.
Para identificar a cada voltaje se les da el nombre de voltaje de la fase a, de la fase b y de la fase c.
Secuencia de fase positiva
Por convención se toma siempre como voltaje de referencia al voltaje de fase a.
Cuando el voltaje de fase b está retrasado del voltaje de fase a 120° y el voltaje de fase c está adelantado al de fase a por 120° se dice que la secuencia de fase es positiva. En esta secuencia de fase los voltajes alcanzan su valor pico en la secuencia a-b-c.
Los voltajes de a, b y c representados con fasores son los siguientes:
en donde Vm es la magnitud del voltaje de la fase a.
Secuencia de fase negativa
En la secuencia de fase negativa el voltaje de fase b está adelantado 120° al de la fase a. y el voltaje de fase c está atrasado 120° al de la fase a.
Neutro
Normalmente los generadores trifásicos están conectados en Y para así tener un punto neutro en común a los tres voltajes. Raramente se conectan en delta los voltajes del generador ya que en conexión en delta los voltajes no están perfectamente balanceados provocando un voltaje neto entre ellos y en consecuencia una corriente circulando en la delta.
¿Porqué se usan los circuitos trifásicos?
La principal aplicación para los circuitos trifásicos se encuentra en la distribución de la energía eléctrica por parte de la compañía de luz a la población. Nikola Tesla probó que la mejor manera de producir, transmitir y consumir energía eléctrica era usando circuitos trifásicos.
Algunas de las razones por las que la energía trifásica es superior a la monofásica son :
- La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifásico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofásico.
- En un sistema trifásico balanceado los conductores necesitan ser el 75% del tamaño que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en VA por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a justificar el tercer cable requerido.
- La potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres veces por ciclo. La potencia proporcionada por un sistema trifásico nunca cae a cero por lo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma.
Corriente alterna
Se denomina
Corriente alterna (
CA ó
AC en inglés) a la corriente eléctrica que cambia cíclicamente de polaridad. Esto es, su voltaje instantáneo va cambiando en el tiempo desde 0 a un máximo positivo, vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente. La corriente alterna más comúnmente utilizada, cambia sus valores instantáneos de acuerdo con la función trigonometrica seno, de ahí su denominación de corriente alterna sinusoidal.
Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las viviendas es corriente alterna (enchufes).
En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones), además cambia de sentido de circulación a razón de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). Según esto también la tensión generada entre los dos bornes (polos) varia con el tiempo en forma de onda senoidal (ver gráfica), no es constante. Veamos como es la gráfica de la tensión en corriente alterna.
V
i es el voltaje y
t
el tiempo.
Esta onda se conoce como onda alterna senoidal y es la más común ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda de la intensidad sería de igual forma pero con los valores de la intensidad lógicamente, en lugar de los de la tensión.
Una manera simple de generar corriente alterna, es con el uso de un alternador
elemental como el de la figura:
En el dibujo se puede observar, como Ia espira corta las líneas de fuerza del
campo magnético y genera una tensión que es recogida por los dos colectores
(Aros/bolas verdes) para que después las escobillas puedan transmitir esa
tensión. El dibujo, aunque simple, demuestra de que manera funcionan los
alternadores más sencillos.
Ahora bien, en la actualidad y con eI fin de eliminar los dos colectores, se
construyen los alternadores de diferente manera. La parte móvil no es la bobina,
la parte móvil es eI rotor o también llamado la parte polar del alternador.
Efectivamente, en el dibujo observamos como las bobinas se encuentran ancladas
en el estartor, lo cual las convierte en una parte fija. Y el rotor polarizado es la
parte móvil.