Un bobina de inducción o "Spark Coil " (anteriormente conocido como una bobina inductor o ruhmkorff que lleva el nombre de Heinrich Rühmkorff) es un transformador de potencia utilizado para generar una fuente de alimentación de corriente continua (CC) de alto voltaje. Un voltaje en la bobina secundaria, la corriente de DC en la bobina primaria se interrumpe repetidamente por contactos mecánicos vibrantes llamados interruptores. Inventada por Nicholas Callan en 1836 y más estudiada por Charles Grafton. La década de 1920, se usó ampliamente en máquinas de rayos X, transmisores de radio chispa, lámparas de arco y equipos electromédicos médicos de quack. Solo el uso común hoy en día es una bobina de encendido para motores de combustión interna y para demostrar la inducción en la educación física.

Construcción y funciones

La bobina de inducción consta de dos bobinas de herida de alambre aislada en un núcleo común (M). Una bobina, llamada devanado primario (P), está hecha de relativamente pocas giras (decenas o cientos) de alambre grueso. Otra bobina, la secundaria, la secundaria. El devanado (s) generalmente consisten en hasta un millón de vueltas de alambre fino (calibre máximo 40).La corriente pasa a través de la primaria, creando un campo magnético. La corriente primaria se interrumpe repentinamente, el campo magnético colapsa rápidamente. Esto da como resultado que los pulsos de alto voltaje se generen en los terminales secundarios por inducción electromagnética. Este voltaje suele ser suficiente para causar una chispa eléctrica a través del espacio de aire (g) que separa los terminales de salida secundarios. Por lo tanto, las bobinas de inducción se llaman bobinas de chispa.Una bobina de inducción se caracteriza tradicionalmente por la longitud de la chispa que puede producir; A "4 " (10 cm) La bobina de inducción puede producir una chispa de 4 "antes del desarrollo de osciloscopios de rayos de cátodo, esta fue la medición más confiable del voltaje máximo de tales formas de onda asimétricas. La relación entre la longitud de la chispa y el voltaje es lineal en una amplia gama:

4 "(10cm) = 110kv; 8 " (20cm) = 150kv; 12 "(30cm) = 190kv; 16 " (41cm) = 230kv.Las curvas proporcionadas por la referencia de 1984 acuerdan muy bien con estos valores.

Mercurio y interruptores electrolíticos

Aunque las bobinas de inducción modernas para fines educativos utilizan el brazo vibratorio mencionado anteriormente "Hammer " Tipo Interruptores, estos eran insuficientes para alimentar las grandes bobinas de inducción utilizadas en transmisores de radio de brecha y máquinas de rayos X a principios del siglo XX. En una bobina poderosa, los arcos de corriente primarios altos en los contactos de interruptor, destruyendo rápidamente los contactos. También, ya que cada "ruptura " genera un pulso de voltaje desde la bobina, cuantos más interrupciones por segundo, mayor sea la potencia de salida. Los interruptores no pueden superar las 200 interrupciones por segundo, mientras que los interruptores para bobinas poderosas se limitan a 20-40 interrupciones por segundo.Como resultado, se ha realizado mucha investigación para mejorar el interruptor, mejorando el diseño de bobinas de alta potencia, mientras que el interruptor de martillo solo se usó para pequeñas bobinas de hasta 8 "Spark. Léon Foucault y otros desarrollaron el interruptor, este interruptor consiste en agujas oscilantes sumergidas y sumergidas en un recipiente de mercurio. El mercurio está cubierto con una capa de alcohol que extinguir rápidamente el arco y, por lo tanto, acelera la conmutación. Estos generalmente están impulsados ​​por electromagnets o motores separados permiten la tasa de interrupción y "viviente " tiempo a ajustar por separado de la corriente primaria.

Las bobinas más grandes usan recortes de turbina electrolítica o de mercurio. El interruptor electrolítico o wehnelt fue inventado por Arthur Wehnelt en 1899 y consiste en un ánodo de aguja de platino corto sumergido en un electrolito de ácido sulfúrico diluido, con el otro lado del circuito conectado a un plomo de plomo Cátodo. Como la corriente primaria lo pasó a través de él, las burbujas de gas de hidrógeno se formaron en la aguja, rompiendo repetidamente el circuito. Esto hace que la corriente primaria se desconecte al azar a una velocidad de hasta 2000 veces por segundo. Son la primera opción para alimentar Tubos de rayos X. generan mucho calor, por lo que el gas de hidrógeno puede explotar. El interruptor de la turbina de mercurio tiene una bomba centrífuga que inyecta una corriente de mercurio líquido en los contactos de metal giratorio. Pueden lograr tasas de interrupción de hasta 10,000 interrupciones por Segundo y son el tipo de interruptor más utilizado en las estaciones de radio comerciales.