La Bobina di Tesla

 

Bobina di TESLA - Progetto e realizzazione versione da 500W

 

Fulmini fai da te - La BOBINA di TESLA
Progetto e realizzazione di un esemplare da 500W a schema classico (SGTC)
Tuffanelli Cristiano (Dicembre 2016)

 
Il nome Nikola Tesla non vi dice nulla? Abbiamo tutti frequentato la scuola dell’obbligo, qualcuno ha intrapreso anche studi scientifici, ma questo nome no, non viene mai citato, o quasi. Raramente affiora, in maniera velata, appena accennata, alludendo spesso allo scienziato pazzo che giocava con...  No, lo lascio scoprire a voi… Ormai è possibile attingere informazioni da fonti attendibili, che raccontano anche nel dettaglio la vita di questo incredibile genio. Sì, perché Nikola Tesla fu l’uomo che più di un secolo fa immaginò e gettò le basi per creare il mondo tecnologico che oggi conosciamo.
Una delle tante invenzioni di Nikola Tesla fu il trasformatore risonante, noto come Bobina di Tesla (BdT). Questa sorprendente macchina elettrica è in grado di generare potenti campi elettrici, caratterizzati da alte tensioni ad alta frequenza. Secondo Tesla questa macchina opportunamente dimensionata, sarebbe stata in grado di fornire, in ogni punto della Terra, energia elettrica gratis. Gratuitamente capite? Senza alcun profitto! E fu questo shoccante concetto che indusse i finanziatori dell’epoca ad affondare Tesla e il suo progetto, ancor prima del suo completamento. Fu un vero peccato, almeno dal punto di vista tecnico, poiché fino ad allora, tutti, e ripeto tutti i brevetti pensati e realizzati da Tesla funzionarono sempre perfettamente.
Non voglio però tediare chi legge con la triste e travagliata storia di Tesla, e nemmeno spiegare nel dettaglio il funzionamento della sua più celebre invenzione. Per queste informazioni esistono libri e siti molto dettagliati, adatti a chi volesse davvero conoscere questo enigmatico ed eccentrico personaggio. Bensì vorrei spiegare in maniera più chiara possibile, come ho progettato e realizzato la mia Bobina di Tesla.
A livello schematico i componenti sono davvero pochi: Una sorgente ad alta tensione, un condensatore, uno spinterometro, due induttanze e un cappello capacitivo.
 
 
Schema semplificato di una Bobina di Tesla, con indicati i componenti essenziali.
 
Un progetto completo però necessita qualche accorgimento e qualche componente in più. Consideriamo la sicurezza prima di tutto. Qui non si gioca! Non bisogna dimenticare che qualunque cosa si voglia fare, in caso di guasto o imperizia questo aggeggio può causare seri danni alle persone, e NON SEMPRE PUO’ ESSERCI UNA SECONDA POSSIBILITA’. Il sistema quindi va munito di protezioni, meccaniche ed elettriche, di filtri e di limitatori di corrente, oltre che di un impianto di messa a terra più che efficiente. Di seguito lo schema del mio progetto.
 
 
Schema del mio progetto di Bobina di Tesla.
 
ALIMENTATORE AT - Per dimensionare tutti i componenti occorre partire dalla sezione di alimentazione, ovvero da un trasformatore tradizionale in grado di elevare la tensione di rete (230V ac) a una tensione di qualche migliaio di Volt. L’ideale è lavorare con una tensione compresa tra 10kV e 15kV ac, poiché a parità di potenza, tensioni elevate permettono condensatori di minore capacità. I trasformatori che più si prestano sono quelli per le insegne neon, e nel mio caso ho trovato un trasformatore della F.a.r.t. da 10kV 500W.
 
 
Trasformatore elevatore per insegne neon da 230V/10000V 500VA, privato della protezione scariche verso terra lato AT.
 
Questo tipo di trasformatori ha installato un circuito di protezione che evita le scariche verso terra, solitamente chiamato PROTEC. Componente utilissimo per l’uso “normale” del trasformatore, ma decisamente dannoso per i nostri progetti. Perciò questa specie di differenziale va asportato. Inoltre, ricordo che per un corretto funzionamento è necessario rifasare il trasformatore (sul lato 230V) e dai calcoli emerge che per questo modello servono 36,6uF. E’ importante rifasare, altrimenti si rischia di bruciare l’avvolgimento primario. A monte del trasformatore è buona cosa installare un filtro antidisturbo, per evitare che le alte frequenze si riversino sulla rete domestica. Io ho utilizzato un filtro recuperato da un vecchio microonde.


 
A sinistra la protezione contro le correnti a terra, da asportare. A destra la cassetta di distribuzione che contiene il filtro antidisturbi, e all’esterno la batteria di condensatori per il rifasamento del trasformatore AT.
 
TERRY FILTER - Per proteggere ulteriormente il trasformatore, questa volta sul lato alta tensione, è consigliabile applicare all’uscita un “Terry Filter”, che nella versione più elementare è composto da un paio di resistenze, una manciata di varistori, un filtro passa alto e un doppio scaricatore. Questo filtro limita corrente e tensione sul secondario, drena a terra le correnti ad alta frequenza e scarica eventuali sovratensioni generate da un mancato “sparo” dello spinterometro. Il mio Terry Filter è composto da 2 induttanze da 2,5mH, 2 resistenze a filo da 910Ω 160W, 10 + 10 varistori da 750V in serie, 2 + 2 condensatori da 1000pF 15kV e relative resistenze da 1 MΩ 1/2W, doppio scaricatore tarato a 2x6kV con centrale a terra.
 

 
Il Terry Filter in versione definitiva. I due cilindri grigi sono le resistenze da 910Ω. Nella parte centrale sono posizionate le due induttanze da 2,5mH. Sulle piastre superiori in plexiglas sono montati i 10 varistori e i 4 condensatori da 1000pF. Le viti in ottone fanno da scaricatore con centrale a terra.
 
Nella versione definitiva le resistenze sono state bypassate, al fine di poter sfruttare tutta la potenza disponibile. Questo limita però il tempo di funzionamento, che se prolungato rischia di bruciare il trasformatore AT. Generalmente premo il tasto FIRE per non più di 10 secondi, intervallando con brevi periodi di standby, utili per raffreddare i componenti stressati.
 
CONDENSATORE PRIMARIO - A questo punto si passa alla capacità primaria principale, ovvero il relativamente grosso condensatore ad alta tensione, che dovrà risuonare con l’induttanza primaria della BdT. Questo valore dipende dalle caratteristiche del trasformatore di alimentazione, e dai calcoli risulta che deve avere una capacità di 15,92nF e una tensione massima sopportabile di 30KV dc. Per motivi di costo, è consuetudine auto-costruirsi tali capacità utilizzando decine di piccoli condensatori, messi opportunamente in serie e in parallelo, fino a raggiungere le caratteristiche desiderate. I condensatori più idonei sono quelli con dielettrico in polipropilene, con elevato tempo di salita impulsivo (dV/dT). Io ho trovato gli ERO serie MKP 1841 da 0,047μF 1600V, con dV/dT= 3800V/μS. In tutto ho utilizzato 114 condensatori, 6 paralleli da 19 condensatori in serie, ottenendo un MMC (multi mini capacitor) da 14,84nF 30,4kV. Stando alla teoria, con uno spinterometro statico avrei dovuto moltiplicare tale capacità per 1,62 ma il costo dei condensatori mi ha sussurrato di accontentarmi… Per bilanciare la tensione ai capi dei condensatori, è necessario saldare in parallelo ad ogni condensatore una resistenza da 1MΩ 1/2W, creando un lungo partitore. Per evitare invece sovratensioni deleterie per i condensatori, è buona cosa applicare sui due poli dell’MMC uno scaricatore tarato a 15KV con resistenza da 10Ω 5W in serie. Questo componente interviene in caso di mancato “sparo” dello spinterometro.
 

 
Il condensatore primario da 14,84μF 30,4kV, costituito da 114 condensatori MKP 1841 da 0,047μF 1600V. A destra in primo piano lo scaricatore di protezione, che interviene in mancanza di “sparo” dello spinterometro. Si noti il tubo in rame da 6mm.
 
INDUTTANZA PRIMARIA – Nella BdT le induttanze primaria e secondaria devono risuonare alla stessa frequenza, solitamente intorno a 200kHz, quindi è buona cosa ottenere un’induttanza primaria leggermente sovradimensionata, per poter poi effettuare la corretta taratura alla frequenza di oscillazione del sistema. Nel mio caso occorre creare un’induttanza, che accoppiata alla capacità di 14,84μF, possa con una presa variabile risuonare tra i 150kHz e i 200kHz. Ci sono diversi modi per poter realizzare questo avvolgimento, io ho scelto la forma a spirale conica. Più difficile da dimensionare e da realizzare, ma tecnicamente più performante ed esteticamente più bella. Ho utilizzato del tubo in rame da 6mm di diametro, realizzando 16 spire come indicato dai calcoli, partendo con un diametro di 150mm della prima spira e salendo con angolo di 30°, con distanza tra le spire pari a 14mm. Si ottiene così un’induttanza di circa 0,1mH. L’estremità interna è collegata direttamente allo scaricatore, mentre per l’altro capo è prevista una presa variabile, per poter effettuare la taratura che spiegherò in un secondo momento. La tensione in gioco su questo avvolgimento è di circa 14kV, quindi è doveroso pensare a un supporto adeguato, sia meccanicamente che elettricamente. Io ho scelto barrette in PVC, solido e con una buona rigidità dielettrica (22kV/mm). Per proteggere la bobina primaria dalle scariche ad altissima tensione, occorre creare un anello anti-scarica, da applicare appena sopra l’induttanza primaria, ad una distanza che non permetta scariche provenienti dall’avvolgimento a cono. Questo anello NON va chiuso e DEVE essere connesso alla terra RF, la stessa terra del terminale inferiore dell’induttanza secondaria.
 

 
La struttura a 6 supporti inclinati di 30° sorregge l’induttanza primaria, composta da 16 spire ti tubo in rame da 6mm. Si noti l’anello anti-scarica, posto sopra all’induttanza primaria a cono rovesciato.
 
SPINTEROMETRO - Il componente che chiude il circuito tra condensatore primario e induttanza primaria è lo spinterometro. Esistono due tipi di spinterometri adatti al nostro scopo, quello statico e quello rotante. Per motivi di semplicità costruttiva e per non complicarsi ulteriormente la vita, ho realizzato uno spinterometro statico lineare. E’ un componente abbastanza semplice da assemblare, ma richiede una certa precisione. In sostanza ho montato su una barretta di plexiglass cinque tubi in rame da 22mm di diametro, paralleli l’uno all’altro a una distanza di circa 1,5mm. In questo modo l’arco si divide in quattro porzioni, rendendo più facile l’estinzione e dissipando meglio il calore generato. La barretta poi è sorretta lateralmente e spinta centralmente, in modo da permettere una flessione e poter avvicinare o allontanare i tubetti in rame, variando così la tensione d’innesco. In fine, frontalmente ai tubetti ho montato due potenti ventole da 60mm, che soffiando allontanano l’aria ionizzata facilitando l’estinzione dell’arco. Questo componente durante il funzionamento genera molto Ozono (Oз) che oltre a puzzare tremendamente, è tossico! Quindi consiglio di utilizzare la BdT in spazi aperti o comunque ben ventilati. Pena un gran mal di gola e bruciore ai turbinati del naso..! L’ozono ha un grande potere ossidante, che con le elevate temperature tende a consumare letteralmente il metallo coinvolto nell’arco. Questo è il motivo per cui i tubetti in rame si ossidano e si consumano facilmente.
 

 
Lo spinterometro collegato e tarato per ottenere l’arco alla tensione di 14kV. In primo piano la manopola di regolazione. Sullo sfondo le potenti ventole per facilitare l’estinzione dell’arco. I cavi rossi arrivano dal Terry Filter e tubi in rame collegano l’MMC e l’induttanza primaria.
 
INDUTTANZA SECONDARIA – Completata la sezione primaria, possiamo passare all’induttanza secondaria. Questo componente è importante e deve essere progettato con molta attenzione, poiché una volta realizzato non ci sarà alcun modo per intervenire, e tutto ruoterà intorno a lui. Le dimensioni dell’induttanza secondaria sono dettate dalla potenza disponibile al secondario del trasformatore AT. Nel mio caso, con una potenza disponibile di 500W, il diametro consigliato è di 100mm, perciò ho scelto un tubo in PVC, rigorosamente bianco, da 100mm di diametro. E’ importante scegliere tubi bianchi, poiché eventuali pigmenti possono diminuirne la rigidità dielettrica. Un altro parametro importante è il rapporto tra altezza e diametro, che nel mio caso dovrebbe rimanere intorno a 5/1 massimo 6/1. Ciò significa che dovrei realizzare un avvolgimento alto circa 500-600mm. Per realizzare l’avvolgimento solitamente vengono utilizzati fili di rame smaltato tra 0,35mm e 0,85mm di diametro. Io ho trovato del filo da 0,355mm. Se quindi consideriamo un supporto alto 600mm circa, avvolgendo del filo da 0,355mm otteniamo circa 1500 spire, almeno in linea teorica. Poi la realizzazione rivela che 1500 spire occupano un’altezza pari a 614mm. Dopo aver avvolto il filo sul tubo in PVC, ho isolato molto attentamente l’intero avvolgimento con della lacca isolante spray, spruzzando diversi strati e ricoprendo il tutto con della vernice epossidica trasparente. A questo punto l’induttanza è pronta, e occorre analizzarla per definire la frequenza di risonanza ottimale.
Sappiamo che sono stati avvolti 471m di filo di rame, quindi consideriamo questo valore come ¼ della lunghezza d’onda a cui vogliamo far risuonare il sistema . Da qui deriva una lunghezza d’onda di 1884m, ovvero una frequenza di 159kHz (vicina ai famosi 200kHz). Dai calcoli risulta che l’induttanza in questo caso ha un valore di 33,63mH con un’auto capacità di 8,792pF.
 

 
L’induttanza secondaria, composta da 1500 spire di filo da 0,355mm avvolto su tubo in PVC da 100mm di diametro.
 
CAPPELLO CAPACITIVO – Questo componente nient’altro è che un condensatore ad altissima tensione, dove la sua superficie funge da armatura, il dielettrico è costituito dall’aria e la seconda armatura è la superficie della Terra. Il suo scopo è far risuonare l’induttanza secondaria alla frequenza del sistema. Dai calcoli risulta che per ottenere 159kHz, occorre accoppiare all’induttanza secondaria una capacità di circa 29,7pF. Considerando che 8,792pF sono la capacità intrinseca dell’induttanza secondaria, occorre realizzare un cappello con una capacità di circa 20,9pF. A questo scopo si prestano i tubi corrugati in alluminio per areazione, e il diametro ideale dovrebbe essere almeno uguale o poco superiore al diametro del supporto dell’induttanza secondaria. Io ho scelto un tubo da 120mm e realizzato un toroide con diametro esterno di 475mm.
 

 
Il cappello capacitivo, o terminale di scarica, è composto da un tubo flessibile in alluminio, sorretto da due dischi in alluminio fissati centralmente a un raccordo in PVC. Si noti il filo in rame dell’induttanza secondaria, che sale a spirale fino a collegarsi al tubo in alluminio.
 
COLLEGAMENTI E STRUTTURA – Una volta realizzati tutti i singoli componenti, occorre collegarli tra loro considerando tensioni e correnti in gioco. Sul lato 230V ho utilizzato normalissimi cavi H05VV-F da 1,5mm² (quelli di colore arancione, per le prolunghe). Per la sezione AT dal trasformatore, al Terry Filter e allo spinterometro, ho utilizzato un cavo in PVC/Nylon 20kV da 0,8mm². Non serve una grande sezione, poiché la corrente circolante in questa porzione non supera i 50mA. Per collegare invece insieme spinterometro, condensatore primario e induttanza primaria, occorre tener conto che la frequenza in gioco è di 159kHz, e la corrente qui supera tranquillamente i 200A! Perciò ho utilizzato lo stesso tubo in rame da 6mm sopra citato. Questo “conduttore” non è isolato, quindi è doveroso pensare ad un corretto percorso, onde evitare scariche pericolose. La struttura su cui montare il tutto deve obbligatoriamente essere di materiale isolante. Per facilità di lavorazione e per questione di costi ho optato per il legno, realizzando una base ottagonale (come la torre di Wardenclyffe) circoscritta in un cerchio di 80cm. Ad ogni vertice ho applicato delle colonne alte 40cm e sopra posizionato una seconda base ottagonale identica alla sottostante. Sulla prima base sono fissati tutti i componenti AT, mentre sulla seconda, quella superiore, sono fissate le due induttanze primaria e secondaria, oltre all’anello anti-scarica. Il tutto trattato con vernice epossidica trasparente, per preservare il legno e migliorarne l’isolamento.
 
 
La struttura ottagonale con tutti i componenti installati e collegati. A sinistra si vede in primo piano la cassetta di distribuzione lato 230V. A destra in primo piano vi è lo spinterometro. Si noti il voluminoso Terry Filter, qui in versione definitiva, con due induttanze da 2,5mH al posto delle resistenze, per sfruttare al 100% la potenza disponibile.
 
PANNELLO DI CONTROLLO – Per poter controllare agevolmente e in sicurezza la BdT, è necessario realizzare un pannello di controllo separato dalla struttura principale. Questo pannello dovrà avere tutte le protezioni e le sicurezze necessarie, per evitare all’utilizzatore di non rimanerci secco in caso di anomalie o guasti. Di seguito la mia versione di “control box”.
 

 
A sinistra il pannello di controllo, che oltre ai vari comandi e protezioni, contiene un autotrasformatore da 1kVA. A destra la spina a 5 poli che permette il collegamento della Bobina di Tesla al pannello di controllo.
 
All’ingresso ho installato un interruttore magnetotermico bipolare da 4A Icc 4,5kA curva C, con spia neon presenza tensione. Un amperometro per controllare la corrente assorbita. Un interruttore a chiave con spia neon, dove la chiave è unica e nel mio mazzo personale. Un interruttore con spia “stadio 1” (servizi vari e luce rossa sulla BdT). Un interruttore con spia “stadio 2” (ventole spinterometro statico). Un interruttore con spia “stadio 3” (autotrasformatore monofase 0-250V 1kVA alimentazione Bobina). Un voltmetro da 300V ac sull’uscita dell’autotrasformatore. Un pulsante con spia “FIRE” per attivazione BdT. I tre stadi sono in cascata, quindi occorre attivarli tutti e in maniera sequenziale per armare il pulsante “FIRE”. Il tutto è contenuto in scatola isolante in PVC e legno, opportunamente costruita per accogliere l’autotrasformatore, mentre il collegamento col corpo della BdT è realizzato con cavo FROR da 5x1,5mm² lungo 6m e presa + spina 5 poli 16A.


 
Schema del pannello di controllo.
 
MESSA A TERRA – Sono di fondamentale importanza i collegamenti a terra dei componenti AT e della base dell’induttanza secondaria, CHE DEVONO ASSOLUTAMENTE ESSERE DIVERSI E SEPARATI. Tutte le eventuali parti metalliche DEVONO essere collegate al PE (conduttore di terra) di alimentazione rete 230V, come l’autotrasformatore, la carcassa del trasformatore AT, lo scaricatore del Terry Filter ed eventuali trasformatori di servizio. Non deve essere collegato a terra uno dei poli dell’uscita AT, nemmeno la presa centrale AT. Se il trasformatore AT ha al suo interno la protezione differenziale per le scariche a terra, questo componente deve essere rimosso. L’induttanza secondaria, insieme all’anello anti-scarica, devono essere messi a terra tramite un unico e apposito dispersore (o più dispersori) SCOLLEGATI dalla rete di terra domestica. Questo per evitare spiacevoli sovratensioni e probabile distruzione degli elettrodomestici presenti in casa (assolutamente da evitare se vivete con una compagna!). Per la sezione BT e AT ho raggruppato tutti i PE e li ho portati alla spina di alimentazione 230V. Per la terra RF (base dell’induttanza secondaria) ho usato un cavo da 2,5mm² fino al morsetto sulla base ottagonale, poi un cavo da 6mm² lungo circa 1m e un picchetto di rame lungo 80cm, da infilare nel prato più vicino possibile alla Bobina. Per garantire un discreto livello di protezione e una buona efficienza del sistema, è importante ottenere un valore di terra RF molto basso (di pochi Ohm) quindi è consigliato usare conduttori di grande sezione, posati più rettilinei possibile, più picchetti in rame e soprattutto scegliete un terreno morbido e umido. Da evitare terreni sabbiosi o ghiaia.
 

 
La mia Bobina di Tesla da 500W completa e funzionante.
 
SINTONIZZAZIONE DEL SISTEMA – Ora la Bobina è completa, ma per divertirsi occorre prima sintonizzarla. Questa operazione richiede un po’ di dimestichezza con le apparecchiature da laboratorio di elettronica, precisamente con un generatore di funzioni e un oscilloscopio.
Si parte dalla sezione secondaria. Il terminale superiore dell’induttanza secondaria deve essere collegato al cappello capacitivo (toroide). Mentre il terminale inferiore deve essere scollegato da terra e collegato al polo caldo dell’oscilloscopio. Sul generatore di funzioni si imposta una sinusoide con frequenza prossima a quella teorica precedentemente calcolata (nel mio caso 159kHz) con una tensione picco picco dai ±5V ai ±10V. Tramite una resistenza da 10kΩ, si collega il polo caldo del generatore di funzioni al terminale inferiore dell’avvolgimento secondario, e si imposta la scala dell’oscilloscopio in modo da visualizzare a schermo pieno la sinusoide. Le masse dell’oscilloscopio e del generatore di funzioni vanno messe a terra. E’ buona cosa effettuare queste misure mantenendo la BdT distante almeno 3-4m, per non alterare la capacità del toroide col nostro corpo. Si noterà che l’ampiezza della sinusoide varia al variare della frequenza. Più l’ampiezza si alza, più ci allontaniamo dalla frequenza di risonanza (FR). Più si assottiglia, più ci avviciniamo. Il punto in cui l’ampiezza è minima coincide con la frequenza a cui sta risuonando il circuito LC in esame. Qui arrivano le sorprese, perché la FR non sarà quella calcolata, perché tra teoria e realtà le cose cambiano… Nel mio caso, al primo colpo ho registrato una FR di 166kHz, leggermente superiore a quella desiderata, frutto dei calcoli precedentemente effettuati. Significa che il toroide è leggermente sottodimensionato. Dopo qualche tentativo e un po’ di lavoro, ho realizzato un cappello capacitivo più largo (capacità superiore) e ho registrato una FR di 160kHz, molto vicina a quella desiderata. Un dettaglio importante: per simulare la scarica nell’aria, è utile collegare al toroide un pezzo di filo di rame di almeno 40cm, lasciato a penzoloni o leggermente sollevato. Fidatevi, la misura cambia, e non poco!
Ottenuta la FR desiderata sull’induttanza secondaria, si può passare all’induttanza primaria, tenendo presente che dovranno risuonare entrambe alla medesima frequenza. Il procedimento è il medesimo, ma con qualche piccola differenza circuitale. Il terminale più interno dell’induttanza primaria va messo a terra e collegato alle masse dell’oscilloscopio e del generatore di funzioni. Un polo del condensatore principale (MMC) va collegato al polo caldo dell’oscilloscopio, e tramite una resistenza da circa 50Ω al polo caldo del generatore di funzioni. L’altro polo dell’MMC va collegato tramite una presa variabile (morsetto a pinza) all’induttanza primaria (è importante per questa misura scollegare spinterometro e trasformatore AT dall’MMC). Si imposta sul generatore di funzioni la frequenza di risonanza precedentemente misurata (nel mio caso 160kHz) e variando la presa sull’induttanza primaria si va a cercare il punto in cui l’ampiezza visualizzata sull’oscilloscopio è al minimo. A questo punto bobina primaria e secondaria risuonano alla stessa frequenza. Nel mio caso i 160kHz li ho ottenuti chiudendo l’induttanza primaria a circa 13,2 spire. Ora si può ricollegare tutto e passare alle prove sul campo.
 

 
Schemi dei circuiti per effettuare la sintonizzazione.
 

 
Il punto di collegamento tra Condensatore primario e Induttanza primaria, per ottenere una frequenza di risonanza di 160kHz. Questo collegamento deve essere il più intimo possibile, poiché la corrente in gioco supera i 200A!
 
CARATTERISTICHE PRINCIPALI – Nella seguente tabella sono riportate tutte le caratteristiche, le misure e le indicazioni per ogni singolo componente.
 
 
RISULTATI – I primi test subito dopo l’assemblaggio, ancor prima della sintonizzazione, danno immediatamente risultati incoraggianti. Con potenza regolata al 85%, dal toroide verso un paletto a terra, scocca un arco di circa 40cm. Mentre senza il puntale di scarica non si notano archi degni di nota librare nell’aria. C’è da aspettarselo, beccare al primo colpo la sintonizzazione perfetta è come vincere al Superenalotto...
 

 
Primo arco di circa 40cm contro un paletto messo a terra. Qui la BdT non era ancora sintonizzata.
 
Dopo un’attenta e precisa sintonizzazione i risultati sono nettamente migliori, assolutamente vicini ai valori calcolati. Con potenza regolata al 100%, ora dal toroide si aprono in tutte le direzioni luminosi e fragorosi archi azzurri. Con il puntale di scarica gli archi raggiungono il soffitto del box, ad una distanza di quasi 70cm. L’odore di ozono è forte, la gola e il naso cominciano a bruciare.
 

 
Dopo la sintonizzazione si comincia a ragionare…
 

 
Alla massima potenza, con un puntale di scarica gli archi raggiungono il soffitto del box.
 

 
Ancora archi, contro un toroide a terra e contro il portone del box. La lunghezza è stimata oltre i 60cm.
 
E’ giunto il momento di andare all’esterno e provare la BdT al 110%, impostando l’autotrasformatore a 250V. La serata è limpida, fresca e l’umidità relativa non è poi così elevata. Condizioni ottimali per “elettrificare” l’aria del cortile!
Lo spettacolo non si fa desiderare. Anche rimanendo intorno al 65% della potenza, dal toroide serpeggiano innumerevoli archi ramificati. Con il puntale di scarica e aumentando la potenza fino al 100%, si genera una fontana di archi fluttuanti che sfiorano i 50cm. Mentre al 110% della potenza la “fontana” supera i 60cm e gli archi partono anche e comunque dal toroide.
 

 
All’aperto, con un puntale di scarica si genera una vera fontana di fulmini.
 

 
Spettacolare ingrandimento degli archi lunghi circa 50cm.
 

 
Potenza al 110%. Archi, rumore e tanto ozono…
 
Alla massima potenza e senza il terminale di scarica, il toroide si riempie di folti e formicolanti archi, che oltre a librarsi ramificandosi, colpiscono in maniera decisa l’anello anti-scarica.
 

 
Senza puntale di scarica il toroide si cinta di lunghi archi in continuo movimento. Alcuni toccano persino l’anello anti-scarica.
 

 
Spettacolare doppia “sparata a terra”. Curiosa la simmetria quasi perfetta dei due lunghi archi.
 
Visti i risultati e considerando che questa è la mia prima Bobina di Tesla, posso considerarmi soddisfatto. Ora sto già pensando ad una versione meno potente, valvolare, da poter utilizzare anche in casa, e perché no, completa di modulatore per poterci collegare la chitarra elettrica… State sintonizzati!
 
DOVE ATTINGERE INFO – Esistono molti libri il lingua inglese che spiegano il funzionamento e la realizzazione di una Bobina di Tesla, ma purtroppo in italiano si trova ben poco. Qualche vecchio articolo di Nuova Elettronica, qualche cenno su libri di elettrotecnica e un paio di manuali tascabili difficili da reperire. Per fortuna la casa editrice Sandit, ha pubblicato nel 2011 il libro “Quel Genio di TESLA”, dove oltre alla biografia dello scienziato, alle sue invenzioni e ai suoi brevetti, è spiegato molto dettagliatamente come progettare e costruire una vera Bobina di Tesla. Insieme al libro viene fornito un CD contenente tabelle e fogli di calcolo molto utili alla progettazione.
Anche nel WEB si trovano molte informazioni, specialmente negli USA, nel Regno Unito e qualcosa in Russia. Ma occorre fare molta attenzione, cercare di capire e trovare svariati riscontri, per acquisire una conoscenza e una visione d’insieme più ampie possibili. Si sta costruendo un giochino pericoloso, e la superficialità non è ammessa! Riporto di seguito alcuni link utili.
 

 

Concludo col ribadire che si tratta di un giocattolo realmente PERICOLOSO, quindi se decidete di buttarvi nella costruzione di una Bobina di Tesla con potenze simili a questa, fate molta attenzione! Perché l’alta tensione la si sente solo una volta!

Buon divertimento