• Categories
• Nikola Tesla
• Corriente alterna
• Radio
• Radar
• Electricidad

Citation preview

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA. CURSO: FÍSICA II MONOGRAFÍA DE NIKOLA TESLA DOCENTE: Ing. JOSE H. PORTUGAL SALINAS ALUMNO: MAYTA BENIQUE OMAR NOE

AREQUIPA - PERU 2017

ÍNDICE INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 3 1.

Biografia De Nikola Tesla ................................................................................... 4

2.

Condecoraciones de Tesla ................................................................................. 4

3.

Inventos de Nikola Tesla .................................................................................... 5 3.1.

La electricidad ............................................................................................. 5

3.2.

Luz .............................................................................................................. 6

3.3.

La mecánica................................................................................................ 7

3.4.

La energía libre ........................................................................................... 8

3.5.

Las radiocomunicaciones y la transmisión por ondas .................................. 9

CONCLUSIÓN ............................................................................................................ 12 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 12

INTRODUCCIÓN

Nikola Tesla fue un inventor, ingeniero mecánico; mejor conocido por sus bastas patentes: corriente alterna, sistema polifásico y el motor de corriente alterno con los cuales contribuyo a la Segunda Revolución Industrial. A pesar de todos sus logros e inventos pocos lo recuerdan o a penas lo conocen. Nikola Tesla fue, sin ninguna duda el más grande genio del siglo 20. Nuestro estilo de vida ahora, la tecnología que damos por concedida, todo esto es posible por este hombre increíble de Europa. No obstante, a pesar de todas sus contribuciones a la ciencia, su nombre es poco recordado fuera del campo de las electrónicas y físicas. De hecho, Thomas Edison es a menudo erróneamente acreditado en los libros de texto con invenciones que fueron desarrolladas y patentadas por Tesla. La mayoría de los eruditos reconocen que la oscuridad en torno a Tesla es parcialmente debido a sus maneras excéntricas y fantásticas demandas durante los años decadentes de su vida, de comunicarse con otros planetas y rayos mortales. Es ahora sabido que muchas de estos fantásticos inventos de Tesla son científicamente exactos y funcionales. Simplemente le ha tomado a la humanidad tanto tiempo para ponerse al día con las asombrosas ideas de un hombre que murió en 1943. Fue aquejado por enfermedades en ese periodo de vida. Se destaca una afección que le causaba ver luces cegadoras y alucinaciones; todo relacionado a sus ideas; es decir al escuchar una palabra que se relacionara con él lo veía de manera tridimensional, a tal grado que le era imprescindible el realizar esquemas.

1. Biografia De Nikola Tesla Nikola Tesla nació el 10 de julio de 1856 en Smiljan, Croacia, cerca de la costa del Adriático, muriendo el 7 de enero de 1943. Su padre era un eclesiástico serbio ortodoxo y su madre era una mujer inteligente aunque analfabeta. Nikola es el penúltimo de una familia de cinco hijos. Sus padres querían que ingresase en la Iglesia o el ejército Posee numerosas cualidades intelectuales, tales como una gran memoria fotográfica, un genio inventivo, el don de visualizar con tal nitidez que no tiene necesidad de maquetas, ni de dibujos, ni siquiera de experimentar. Su representación mental convierte a los modelos en perfectamente reales. Además él mismo dice: "todo lo que invento funciona como lo he imaginado, la experimentación se desarrolla tal como estaba previsto". Desde pequeño inventa objetos originales. Tiene una infancia problemática debido a una historia familiar muy intensa que le creó problemas psicológicos y fobias. Es sólo a la edad de 17 años cuando empieza a interesarse realmente en sus inventos.( Jeane

Manning, Louise Courteau,2001)

2. Condecoraciones de Tesla Recibió en vida numerosas distinciones académicas de universidades americanas y de otros países: 

la medalla John Scott



la medalla Edison, considerada como el mayor reconocimiento en el terreno eléctrico



numerosos premios otorgados por los gobiernos europeos

Pero no será hasta 1975 que su nombre entrará a formar parte del panteón de inventores americanos.

3. Inventos de Nikola Tesla La electricidad En 1875 ingresa en la escuela politécnica de Graz en Austria, donde estudia matemáticas, física y mecánica. Su profesor de física le presenta un aparato de corriente continua que funciona a la vez como un motor y como una dínamo. El inconveniente es que esta máquina produce muchas

chispas.

Tesla

la

examina

y

propone

reemplazar

la corriente

continua por corriente alterna, lo que según el profesor llevaría a obtener el movimiento perpetuo, es decir, un imposible. La idea de transformar esta máquina no lo abandonará: "para mí es un voto sagrado, una cuestión de vida o muerte. Sé que moriré si fracaso. En el fondo de mi cerebro se encuentra la solución pero todavía no consigo expresarla"

3.1.1. Invención del motor de corriente alterna Seis años más tarde, en una conferencia en el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, revela un nuevo principio científico de su simplicidad deslumbradora. Sus aplicaciones prácticas revolucionarán el mundo tecnológico. Tesla acaba de descubrir un nuevo sistema, el principio del campo magnético rotativo, generado por corrientes alternas en número de una o más desfasadas las unas en relación a las otras. En 1883 consigue construir su verdadero primer motor de inducción de corriente alterna. Incapaz de lograr interesar a nadie en Europa con su radical procedimiento, Tesla aceptó el ofrecimiento de Thomas Edison, que le proponía ir a trabajar a Estados Unidos. Al año siguiente, con 28 años, decide embarcarse y probar suerte para trabajar con Edison en Estados Unidos, donde este último acaba de crear la red eléctrica que suministra a la ciudad de Nueva York. Esta red, basada en la corriente continua, sufre importantes malfuncionamientos: frecuentes accidentes, averías regulares, varios incendios causados por la electricidad… Además, la corriente no puede ser conducida a larga distancia (hasta dos millas) ya que las líneas no podrían soportar tensiones elevadas, indispensables para transmisiones alejadas. Es necesaria una central cada dos millas. Tesla interviene entonces hablando de su motor de inducción de corriente alterna, que según él es la tendencia del futuro: "Quién desarrolle esta técnica, se hará rico".

En enero de 1893 Westinghouse anuncia que su empresa acaba de obtener el contrato de instalación de toda la infraestructura eléctrica. Pronto se utilizará exclusivamente la corriente alterna de Tesla, el sistema tan encarnecido y calumniado. Toda la electricidad utilizada en el mundo en aquella época será producida, transmitida, distribuida y transformada por medio del sistema polifásico de Tesla. La transmisión de la corriente durante centenares o miles de kilómetros ya no será un problema. Las dos primeras fábricas generadoras de corriente sobre el Niágara se construyen a partir de octubre de 1893, una de las cuales directamente sobre las cataratas del Niágara. La primera quedará concluida en 1896, y alimentará a Buffalo. En Nueva York los tranvías y los metros funcionan con corriente alterna, y la electrificación de las vías de tren está en camino. La industria metalúrgica también necesita altas tensiones que sólo la alterna puede proporcionar, se asistente entonces a un desarrollo fulgurante de la aeronáutica. La electricidad

permite

disponer

de

una

gran

energía

mecánica,

calorífica,

electromagnética, lo que conducirá a una extraordinaria revolución para la industria. En 1906 Tesla inventa una turbina: 4,5 Kg. y 30 caballos de vapor. Tesla piensa que podría rebajar el coste de la electricidad dado su bajo coste de fabricación en relación a lo que se hace en aquella época.

Luz 3.2.1. Lámpara de pastilla de carbono - luz de alta frecuencia El punto fuerte de sus demostraciones en este campo es la lámpara de pastilla de carbono, presentada en 1891. Está formada por un tubo al vacío (pero que contiene algunos iones en estado gaseoso) de 15 cm. Acabada por un pequeño globo de cristal dotado de una pieza minúscula de material sólido, montada en el extremo de un hilo de conexión única con la fuente de alta frecuencia. La pastilla central del material propulsa electrostáticamente las moléculas del gas que la rodea hacia el globo de cristal, luego las atrae de la misma manera, al ritmo de la fuente de alta frecuencia. Al golpear la pastilla a su regreso, las moléculas la calientan hasta la incandescencia, en un proceso que se repite millones de veces por segundo. El calor de la pastilla incandescente se transfiere a las moléculas de la pequeña cantidad de gas del tubo, y así se produce la luz.

3.2.2. Microscopio electrónico La lámpara con pastilla de carbono también contiene el concepto del microscopio electrónico. Se generan partículas que son enviadas en línea recta a partir de un minúsculo punto de actividad sobre la pastilla, mantenida a un potencial elevado. Con la corriente continua sólo se consigue expulsar las partículas. En la superficie del globo, las partículas reproducen con una imagen fosforescente el dibujo del punto microscópico desde el que son emitidas. Inspirándose en esta constatación hecha por Tesla, los científicos descubren en 1939 la posibilidad de utilizar un microscopio no ya con luz, sino que gracias a un flujo de electrones da una resolución mucho más grande. La descripción de Tesla del efecto obtenido con su lámpara de pastilla de carbono se encuentra casi sin cambios en los términos para describir al microscopio electrónico.

La mecánica 3.3.1. Invención de un avión de despegue y aterrizaje vertical Fue en 1928, a sus 72 años, cuando Tesla construyó un modelo de avión de despegue y aterrizaje vertical. El modelo de Tesla es un primer paso innegable en la búsqueda en este terreno. Es notable que hubiera tenido esa idea en una época en la que la aviación estaba en mantillas. Los planos de Tesla han sido posteriormente utilizados en las investigaciones americanas para el desarrollo de sus aviones. En 1980 todavía impactaba la posibilidad de construir aviones con esta especificidad. Las oscilaciones mecánicas y las vibraciones armónicas: la resonancia En 1898 prueba un oscilador minúsculo que acopla a un pilar de hierro fundido que atraviesa un inmueble. Se produce una vibración en todo el inmueble y el pánico de todos los inquilinos que creen que se trata de un terremoto. Tesla acaba de demostrar el efecto de la resonancia: "esta viga no hubiera podido ser destruida con mazas, ni incluso con palancas: ha bastado una ráfaga de pequeños golpes que, por separado, no hubieran podido lastimar ni a una mosca". Es posible que un alfeñique impulse a una persona corpulenta en un balancín, si le empuja siempre en el momento preciso para permitir una amplificación del movimiento. Este fenómeno también tiene aplicaciones en electricidad.

La energía libre 3.4.1. Las máquinas de energía libre Tesla es pionero en este terreno. Fue el primero en inventar una máquina que extraía su energía de una fuente infinita e inagotable, la energía del punto cero, o más vulgarmente llamada la energía libre. Tesla inventó una máquina que no solo es capaz de autoalimentarse, sino que saca la energía del aire que la rodea. Su aparato era una bobina de electroimanes, para la cual obtuvo una patente en 1894. La forma de su bobina permitía a un sistema de almacenaje de una enorme cantidad de energía, utilizando tan solo una parte ínfima de esta energía para su propio funcionamiento. Se la puede comparar a un vehículo que tuviese un enorme depósito de gasolina siempre lleno, y que consumiera sólo dos litros por cada cien kilómetros.

En nuestros días se han construido máquinas de energía libre y funcionan con el aire ambiente como único carburante. Bruce De Palma es el inventor más conocido en energía libre, con su máquina-N. En ella utiliza imanes muy potentes para hacer que la energía del espacio trabaje en la tierra, ya que considera que "el imán es una ventana a la energía libre del espacio".

Las radiocomunicaciones y la transmisión por ondas Tesla abrió camino a la transmisión de la energía y de la información, así como a la electrónica moderna. Es la base de todo: la bobina Tesla

Una bobina Tesla en funcionamiento

Es un transformador de aire con bobinas primarias y secundarias alineadas sobre la resonancia que convierte a las altas frecuencias de las corrientes elevadas de tensiones relativas débiles, en corriente débil de altas tensiones. Mientras las frecuencias sean elevadas, las corrientes alternativas de las tensiones muy altas se deslizan ampliamente sobre la superficie de la piel, sin causar daños. ¡Los miliamperios que penetran los tejidos nerviosos pueden matar mientras que muchos amperios en la superficie de la piel pueden ser tolerados durante breves instantes! La bobina de Tesla sirve como dispositivo de producción de altas tensiones. Utilizada en la actualidad de una u otra forma en todo receptor de radio o de televisión; se convertirá muy rápidamente en parte del equipo de todo laboratorio de investigación universitaria. Su bobina tiene varias aplicaciones médicas. En 1890, se publicó un artículo que otorga valores terapéuticos para el cuerpo humano al calentamiento interno por medio de corrientes de altas frecuencias. Este fenómeno será conocido con el término de diatermia. Los médicos se interesan cada vez más en el oscilador terapéutico de Tesla, una pequeña bobina de Tesla.

3.5.1. El radar El radar es el instrumento base de defensa en todos los países modernos del mundo. Tesla descubre el principio del radar en 1900, lo pone a punto y, a pesar de sus problemas financieros, publica los principios de lo que se convertirá, casi tres décadas después, en el radar. Funciona como los ultrasonidos de los murciélagos: se envía un rayo concentrado de una corriente de minúsculas cargas eléctricas vibrando a una frecuencia muy grande, para que rebote en el objetivo, luego se recibe de nuevo el rayo y, tras analizarlo, se obtiene una imagen del objetivo. Quince años después de la descripción del radar por Tesla, equipos de investigadores americanos y franceses trabajan paralelamente sin descanso para poner a punto un sistema de funcionamiento según sus principios. En 1934, un equipo francés pone a punto e instala el radar en barcos y en estaciones terrestres, utilizando aparatos concebidos precisamente según los principios enunciados por Tesla. El radar fue de gran ayuda a los ingleses durante la segunda Guerra Mundial para prevenir los ataques aéreos de los alemanes.

3.5.2. Los robots teledirigidos Tesla sentó las bases de los tele-automatismos. Concibió que un día se podrían dirigir vehículos a centenares de kilómetros sin que estuvieran tripulados, utilizando la telegrafía sin hilos. Creó naves-robot teledirigidas, una de las cuales era sumergible. Sus patentes de 1895 contienen en realidad las especificaciones de un barco torpedero no tripulado, equipado con seis torpedos de 4,30 metros. Afirma que un reducido número de estos ingenios basta para, "atacar y derrotar a toda una armada en una hora, y sin que el enemigo pueda nunca localizar ni identificar la potencia que le ha destruido". Pero las ideas de Tesla se hallan demasiado avanzadas para la época, y los responsables de la defensa americana consideran su proyecto como un sueño irrealizable, que califican como experimento de laboratorio. Tesla, que tanto trabajó para inaugurar la era de la automatización, siente que está en un mundo que no está claramente preparado. Sus investigaciones le impulsan especialmente hacia algunas bases de la informática: los inventores que en la segunda mitad del siglo veinte querían registrar patentes en el terreno informático se dieron cuenta de que Tesla les había precedido.

"Me sorprende la repugnancia que manifiestan las personas que trabajan en el campo de los ordenadores en reconocer la prioridad de Tesla, mientras que la Sra. Brattain, Bardeen y Schockley han sido cubiertos de honores por la invención del transistor, que ha hecho de las calculadoras electrónicas una realidad física".

3.5.3. Radio y telecomunicaciones En 1893 Tesla dio un nuevo paso por el progreso de la ciencia describiendo con detalle los principios de la emisión de radio. En Saint-Louis, realizó la primera demostración pública de comunicación por radio, hecho que generalmente se atribuye a Marconi en 1895. Lo que siguió fue una encarnizada competición entre los dos hombres. Marconi llega a Londres con un receptor TSF. Su aparato es idéntico al que Tesla describió en 1893. Marconi niega haber tenido conocimiento del sistema de Tesla, pero el servicio encargado de examinar las solicitudes de patentes en Estados Unidos rechazará esta inverosímil negativa. Marconi transmitió el 12 de diciembre de 1901 la letra S a través del océano Atlántico. La prensa mundial se hace eco de la noticia. En realidad, utilizó la patente básica de Tesla, solicitada en 1897 y homologada el 20 de marzo de 1900. También ha utilizado 17 de sus otras patentes. Pero en 1943 se acabó la confusión: la corte suprema de Estados Unidos estableció que Tesla era el autor del descubrimiento inicial de la radio, injustamente atribuida a Marconi. Esta información todavía no se ha incorporado a las enciclopedias pero los ingenieros de radio concuerdan en decir que es Tesla quien se halla en el origen de la radio. Fueron numerosos los que, a continuación, iban a utilizar las patentes de Tesla para desarrollar la radio comercial.

CONCLUSIÓN Nikola Tesla trabajó durante toda su vida para la ciencia, para el avance del conocimiento y de las técnicas. Toda su vida estuvo dedicada al estudio de la electricidad y del magnetismo, así como a sus posibles aplicaciones que, en gran parte se utilizan en nuestra sociedad moderna. En su muerte, llegaron mensajes del mundo entero, deplorando la pérdida de un gran genio. Tres laureados con el Premio Nobel, Millikan, Compton, y James Frank, le dedicaron un último homenaje: Es difícil encontrar otro hombre cuyas visiones e invenciones hayan tenido tantas repercusiones directas como las de Nikola Tesla sobre el estilo de vida de todas las poblaciones de los países industrializados.

BIBLIOGRAFÍA 

Energie libre et technologies, Jeane Manning, Louise Courteau éditrice, 2001.



http://www.buenastareas.com/ensayos/Biografia-De-Nikola-Tesla/4171.html



http://www.bibliotecapleyades.net/tesla/esp_tesla_40.htm



http://www.vidasdefuego.com/biografia-nikola-tesla.htm



http://cienciayavances.wordpress.com/2010/01/07/nikola-tesla-ese-grandesconocido/