El laboratorio de Nikola Tesla (Shoreham, EE. UU.)

El laboratorio y la torre:

Nikola Tesla llegó a los EE. UU. en 1884, después de haber trabajado en varios laboratorios (en Pittsburgh, Nueva York, West Orange y Colorado Springs). Su laboratorio establecido en Wandenclyffe fue el último en la línea.

Tesla compró el terreno de James Warden en 1901. Este lugar, situado en Long Island, aún más tarde llevaba el nombre de su antiguo propietario y se conocía como Wardenclyffe.

El objetivo de Tesla era establecer una estación telegráfica inalámbrica allí. Encargó a las empresas McKim, Mead, y White el diseño del laboratorio y la torre de transmisión.

Más tarde, Tesla quería modificar los planos, pero no pudo encontrar inversores. (J. P. Morgan, quien antes había financiado su proyecto no aprobó los cambios.) Como resultado, en 1906 la construcción se detuvo y quedó incompleta.

Después del estallido de la Primera Guerra Mundial, sus partidarios europeos también le dieron la espalda a Tesla. En 1917, la torre fue demolida y vendida como residuo metálico. Tesla se vio obligado a vender Wardenclyffe también.

Estructura y funcionamiento:

El generador, que producía energía eléctrica, tuvo lugar en el edificio del laboratorio y estaba conectado a la torre mediante un alambre.

La torre Wardenclyffe (o torre Tesla) se encontraba a 57 metros de altura sobre el suelo y a 37 metros de profundidad bajo la superficie. La cúpula era de 21 metros de diámetro.

Según Tesla, la torre podría haber sido la solución para la transmisión eléctrica inalámbrica. Tesla consideraba el aire y la tierra como medios de transmisión adecuados para tal fin. Él habría utilizado la parte subterránea de la torre para transmitir energía eléctrica al suelo, pensando que, de este modo, la potencia eléctrica podía transmitirse casi sin pérdidas.

En su proyecto a largo plazo figuraba un sistema global de transmisión inalámbrica de electricidad que habría podido transferir electricidad a cualquier dispositivo virtualmente a cualquier lugar.

Inventos

Bobinas de Tesla (Colorado Springs)

Alrededor de 1891 Tesla inventó las primeras bobinas, que ahora se conocen como bobinas de Tesla. Estas bobinas contienen por lo menos dos núcleos de aire y producen corrientes de alto voltaje a alta frecuencia.

La novedad de esta invención consistía en que Tesla utilizó el fenómeno de la resonancia eléctrica en la práctica e hizo todo eso con la ayuda de núcleos de aire. A diferencia del transformador, en este sistema ambos el circuito primario y el secundario son resonantes a la misma frecuencia. Más tarde, su invento llegó a ser el componente esencial de numerosos dispositivos.

Las bobinas de Tesla generan fenómenos espectaculares en forma de descargas de corona de alto voltaje, dependiendo también del toroide conectado al circuito secundario.

Motor de corriente alterna

El motor de corriente alterna, o motor CA, es uno de los inventos más importantes y famosos de Tesla. En 1883, Tesla construyó el prototipo de su motor en Francia y en 1888, patentó su idea del campo magnético rotatorio en los EE. UU.

La corriente alterna es una corriente eléctrica cuya dirección e intensidad cambia periódicamente.

El motor de Tesla contiene dos partes fundamentales: un estátor (parte externa fija) y un rotor (parte interna giratoria).

El estátor consiste en varias bobinas que están alimentadas por una corriente alterna. El rotor puede ser un simple cilindro metálico, pero generalmente esta parte también contiene una bobina. Las fases de funcionamiento del motor son las siguientes:

1. La corriente alterna que fluye en las bobinas del estátor genera un campo magnético rotatorio alrededor de las bobinas.

2. Este campo magnético rotatorio induce una corriente eléctrica en la bobina del rotor.

3. La corriente eléctrica inducida genera otro campo magnético alrededor de la bobina interna.

4. Debido al campo magnético de la bobina interna, el polo norte del rotor trata de girar hacia el polo sur del campo magnético externo. Sin embargo, como el campo magnético rotatorio sigue cambiando alrededor de la bobina del estátor, los dos polos no llegan a alinearse nunca y el el rotor gira constantemente.

El campo magnético rotatorio solo se genera cuando las bobinas del estátor no trabajan al mismo tiempo, sino en fases distintas. Si se utiliza una corriente polifásica para accionar el motor, las bobinas del estátor deben estar alimentadas por una corriente de fases distintas para que se genere un campo magnético rotatorio.

Cuando el motor es accionado por una corriente monofásica, las bobinas externas no pueden funcionar en la misma fase, porque así no se genera un campo magnético rotatorio. La diferencia de fase necesaria para alimentar a las bobinas del estátor está asegurada por condensadores (o actualmente, por medio de la electrónica). El motor no arrancará a menos que haya alguna diferencia de fase, pero si ayudamos al motor a arrancar, va a poder girar sin la necesidad de una diferencia de fase.

Se entabló entre Nikola Tesla y su anterior empleador, Thomas Edison la “guerra de los corrientes”. Tesla era partidario de la corriente alterna y Edison, de la continua.

No solo sus demostraciones contemporáneas, sino también la historia dio razón a Tesla. Hoy, numerosos dispositivos utilizan el mismo principio que su motor CA.

Barco a control remoto

El nacimiento del principio y los dispositivos de radiocontrol llevó consigo el desarrollo en otras áreas de la transmisión inalámbrica.

El predecesor del control remoto fue desarrollado por Tesla. Él podía dirigir un barco con un control remoto que patentó en 1898, que utilizaba ondas de radio.

Tubos fluorescentes

A pesar del mito relacionado con el tubo fluorescente, Tesla no fue el que lo inventó. En la década de los 1890 Tesla empezó experimentar con tubos fluorescentes que utilizaban fuentes de energía eléctrica de alta frecuencia.

Así escribió Tesla acerca de sus tubos: “Cuando mis tubos se exhibieron de forma pública por primera vez, fueron recibidos con un asombro imposible de describir”.

Huevo de Colón

En 1893, Tesla presentó su invento llamado “huevo de Colón”. Según la leyenda, el descubridor de América puso un huevo en pie al golpearlo contra la mesa y todos los presentes quedaron sorprendidos; de ahí el nombre.

El huevo de Colón de Tesla se utilizó para demostrar el campo magnético rotatorio y el motor de inducción.

La base de este invento era un anillo de hierro (estátor o la parte fija) que se conectaba a cuatro bobinas (electroimánes). El huevo de cobre se giraba en una plataforma de madera. Una fuente de corriente alterna era la responsable de generar el campo magnético apropiado.

Turbina

La turbina que Nikola Tesla patentó en 1913 era muy simple, pero a la vez muy eficaz. Su turbina sin aspas consistía en discos situados paralelamente; su funcionamiento se basó en la fuerza centrípeta y el fenómeno de flujo.

Su turbina también funcionaba con gas y líquido. El chorro de gas o líquido hacía que el eje rotara. El orificio de escape se situaba en la parte inferior de la turbina. Al cambiar la dirección del movimiento rotatorio, la turbina también era capaz de funcionar como bomba.

Según el inventor, contrario a las turbinas de álabes, en su invento el gas podía fluir entre los discos en una trayectoria en espiral que lo hacía más eficiente, sin haber tenido que utilizar una serie de boquillas. Durante el proceso se obtenía enteramente la energía del gas.

Aunque su turbina era económica de construir y tenía un nivel de rendimiento muy alto, su uso nunca se extendió.

Según la leyenda, Tesla en su lecho de muerte describió la turbina como su invento más importante. No obstante, este aparato prácticamente cayó en el olvido.