Nous allons découvrir dans cet article la bobine Tesla pour parfaire la compréhension autour de Healy Coil. Alors, imaginez un homme reclus, ruisselant de sueur toute la nuit dans un laboratoire sombre, illuminé uniquement par des étincelles crépitantes qui jaillissent périodiquement d’énormes machines et projettent une lueur violette sur son visage. C’était Nikola Tesla, l’archétype du savant fou. Ses inventions remplissent le monde qui nous entoure et sont essentiels à notre réseau électrique moderne. Ce sont des machines silencieuses, fiables et invisibles.
Son invention la plus célèbre est peut-être la bobine Tesla. Un engin qui produit de beaux arcs volants d’énergie électrique. Il a été inventé par Tesla dans le but de transmettre de l’électricité sans fil.
La bobine Tesla : Transformateur en action
Les principes de la bobine Tesla sont relativement simples. Gardez simplement à l’esprit que le courant électrique est le flux d’électrons. Tandis que la différence de potentiel électrique (tension) entre deux endroits est ce qui pousse ce courant. Le courant est comme l’eau, et la tension est comme une colline. Une tension élevée est une colline escarpée, sur laquelle un flux d’électrons peut s’écouler rapidement. Une petite tension est comme une plaine presque plate avec presque aucun débit d’eau.
La puissance de la bobine Tesla réside dans un processus appelé induction électromagnétique. C’est là qu’un champ magnétique changeant crée une tension qui oblige le courant à circuler. À son tour, le courant électrique qui circule génère un champ magnétique. Lorsque l’électricité circule à travers une bobine de fil enroulée, elle génère un champ magnétique qui remplit la zone autour de la bobine selon un motif particulier.
De même, si un champ magnétique traverse le centre d’un fil enroulé, une tension est générée dans le fil. Ce principe fait circuler un courant électrique. La tension générée dans une bobine par un champ magnétique passant par son centre augmente avec le nombre de tours de fil. Un champ magnétique changeant dans une bobine de 50 tours générera dix fois la tension d’une bobine de cinq tours. Cependant, moins de courant peut réellement circuler à travers le potentiel plus élevé, pour conserver l’énergie.
C’est exactement ainsi que fonctionne un transformateur électrique courant alternatif (AC), que l’on trouve dans chaque maison.
Le courant électrique constamment fluctuant provenant du réseau électrique est enroulé à travers une série de tours autour d’un anneau de fer pour générer un champ magnétique.
Le fer est magnétiquement perméable, de sorte que le champ magnétique est presque entièrement contenu dans le fer. L’anneau guide le champ magnétique (en vert à droite) autour et à travers le centre de la bobine de fil opposée.
Le rapport des bobines d’un côté à l’autre détermine le changement de tension. Pour passer d’une tension murale de 120 V à, disons, 20 V pour une utilisation dans un adaptateur secteur pour ordinateur portable, le côté sortie de la bobine aura six fois moins de tours pour réduire la tension à un sixième de son niveau d’origine.
Comment la bobine roule
Les bobines Tesla font la même chose, mais avec un changement de tension beaucoup plus spectaculaire. Ils utilisent un transformateur à noyau de fer haute tension préfabriqué pour passer d’un courant mural de 120 V à environ 10 000 V. Le fil de 10 000 volts est enroulé dans une grande bobine (primaire) avec seulement une poignée de spires. La bobine secondaire contient des milliers de tours de fil mince. Cela augmente la tension entre 100 000 et 1 000 000 volts. Ce potentiel est si fort que le noyau de fer d’un transformateur normal ne peut pas le contenir. Au lieu de cela, il n’y a que de l’air entre les bobines.
La bobine Tesla nécessite un condensateur pour stocker la charge et déclencher une énorme étincelle
Le circuit de la bobine contient un condensateur et un petit trou appelé éclateur. Lorsque la bobine est allumée, l’électricité circule dans le circuit et remplit le condensateur d’électrons, comme une batterie. Cette charge crée son propre potentiel électrique dans le circuit, qui essaie de combler l’éclateur. Cela ne peut se produire que lorsqu’une grande quantité de charge s’est accumulée dans le condensateur.
Finalement, une telle charge s’est accumulée qu’elle brise la neutralité électrique de l’air au milieu de l’éclateur. Le circuit se ferme pendant une seconde éphémère et une énorme quantité de courant sort du condensateur et traverse les bobines. Cela produit un champ magnétique très fort dans la bobine primaire.
La bobine de fil secondaire utilise l’induction électromagnétique pour convertir ce champ magnétique en un potentiel électrique. Un potentiel électrique si élevé qu’il peut facilement briser les molécules d’air à ses extrémités. Mais aussi pousser les électrons dans des arcs sauvages, produisant d’énormes étincelles violettes. Le dôme sur le dessus de l’appareil agit pour que la bobine secondaire reçoive plus complètement l’énergie de la première bobine. Avec quelques calculs mathématiques minutieux, la quantité d’énergie électrique transférée peut être maximisée.
Des banderoles bleues volantes d’électrons s’écoulent de la bobine et à travers l’air chaud à la recherche d’un lieu d’atterrissage conducteur. Ils chauffent l’air et le brisent en un plasma de filaments d’ions incandescents avant de se dissiper dans l’air ou de déferler sur un conducteur à proximité.
Un formidable spectacle de lumière est généré, ainsi qu’un fort bourdonnement et crépitement, qui peut être utilisé pour jouer de la musique
Le théâtre électrique est si étonnant que Tesla était connu pour utiliser son appareil pour effrayer et hypnotiser les visiteurs de son laboratoire. Tesla a conçu une machine brillante pour démontrer la puissance et la beauté de l’électricité.
