Miércoles, 20 de enero de 2021

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 401,520 – MÉTODO DE FUNCIONAMIENTO DE MOTORES ELECTROMAGNÉTICOS

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

MÉTODO DE FUNCIONAMIENTO DE MOTORES ELECTRO-MAGNÉTICOS.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 401,520, de fecha 16 de abril de 1889.

Solicitud presentada el 18 de febrero de 1889. Número de serie 300.220. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA, súbdito del Emperador de Austria, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, y residente en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertos nuevos y Útiles Mejoras en los Métodos de Operación de Motores Electromagnéticos, de las cuales se detalla a continuación, teniendo como referencia los dibujos que acompañan y forman parte de los mismos.

Como es bien sabido, ciertas formas de máquinas de corriente alterna tienen la propiedad, cuando están conectadas en circuito con un generador de corriente alterna, de funcionar como un motor en sincronismo con el mismo; pero, aunque la corriente alterna hará funcionar el motor después de que haya alcanzado una velocidad sincrónica con la del generador, no lo arrancará. Por lo tanto, en todos los casos hasta ahora en los que estos “motores sincronizadores”, como se denominan, se han hecho funcionar, se han adoptado algunos medios para poner los motores en sincronismo con el generador, o aproximadamente, antes de que la corriente alterna del generador se apague. aplicado para conducirlos. En algunos casos se han utilizado aparatos mecánicos para este propósito. En otros se han construido formas especiales y complicadas de motor.He descubierto un método o plan mucho más simple de operar motores sincronizadores, que no requiere prácticamente ningún otro aparato que el motor mismo. En otras palabras, por un cierto cambio en las conexiones del circuito del motor, lo convierto en un motor de doble circuito, o como he descrito en patentes y aplicaciones anteriores, y que arrancará bajo la acción de un motor alterno. corriente en un motor sincronizador, o uno que será hecho funcionar por el generador sólo cuando haya alcanzado una cierta velocidad de rotación sincrónica con la del generador. De esta manera, puedo extender enormemente las aplicaciones de mi sistema y asegurar todas las ventajas de ambas formas de motor de corriente alterna.por un cierto cambio en las conexiones del circuito del motor, lo convierto en una voluntad de un motor de doble circuito, o como he descrito en patentes y aplicaciones anteriores, y que arrancará bajo la acción de una corriente alterna en un sincronizador -motor, o uno que será accionado por el generador solo cuando haya alcanzado una cierta velocidad de rotación sincrónica con la del generador. De esta manera, puedo extender enormemente las aplicaciones de mi sistema y asegurar todas las ventajas de ambas formas de motor de corriente alterna.por un cierto cambio en las conexiones del circuito del motor, lo convierto en una voluntad de un motor de doble circuito, o como he descrito en patentes y aplicaciones anteriores, y que arrancará bajo la acción de una corriente alterna en un sincronizador -motor, o uno que será accionado por el generador solo cuando haya alcanzado una cierta velocidad de rotación sincrónica con la del generador. De esta manera, puedo extender enormemente las aplicaciones de mi sistema y asegurar todas las ventajas de ambas formas de motor de corriente alterna.o uno que será accionado por el generador solo cuando haya alcanzado una cierta velocidad de rotación sincrónica con la del generador. De esta manera, puedo extender enormemente las aplicaciones de mi sistema y asegurar todas las ventajas de ambas formas de motor de corriente alterna.o uno que será accionado por el generador solo cuando haya alcanzado una cierta velocidad de rotación sincrónica con la del generador. De esta manera, puedo extender enormemente las aplicaciones de mi sistema y asegurar todas las ventajas de ambas formas de motor de corriente alterna.

La expresión “síncrono con el del generador” se usa aquí en su acepción ordinaria, es decir, se dice que un motor se sincroniza con el generador cuando conserva una cierta velocidad relativa determinada por su número de polos y el número de alternancias producidas por revolución del generador. Su velocidad real, por lo tanto, puede ser más rápida o más lenta que la del generador; pero se dice que es sincrónico siempre que conserve la misma velocidad relativa.

Al llevar a cabo mi invento, construyo un motor que tiene una fuerte tendencia al sincronismo con el generador. La construcción que prefiero para esto es aquella en la que la armadura está provista de proyecciones polares. Los imanes de campo están enrollados con dos juegos de bobinas, cuyos terminales están conectados a un mecanismo de conmutación, mediante el cual la corriente de línea puede llevarse directamente a través de dichas bobinas o indirectamente a través de caminos por los que se modifican sus fases. Para arrancar un motor de este tipo, el interruptor se conecta a un conjunto de contactos que incluye en un circuito del motor una resistencia muerta, en el otro una resistencia inductiva y, estando los dos circuitos en derivación, es obvio que la diferencia de fase de la corriente en tales circuitos establecerá una rotación del motor. Cuando la velocidad del motor se ha llevado a la tasa deseada,el interruptor se cambia para lanzar la corriente principal directamente a través de los circuitos del motor, y aunque las corrientes en ambos circuitos ahora serán de la misma fase, el motor continuará girando, convirtiéndose en un verdadero motor síncrono. Para asegurar una mayor eficiencia, enrollo la armadura o sus proyecciones polares con bobinas cerradas sobre sí mismas. Hay varias modificaciones y características importantes de este método o plan; pero el principio principal de la invención se entenderá a partir de lo anterior.Hay varias modificaciones y características importantes de este método o plan; pero el principio principal de la invención se entenderá a partir de lo anterior.Hay varias modificaciones y características importantes de este método o plan; pero el principio principal de la invención se entenderá a partir de lo anterior.

En los dibujos, a los que me refiero ahora, he ilustrado mediante los diagramas las características generales de construcción y funcionamiento que distinguen a mi invención, dibujándose la Figura 1 para ilustrar los detalles del plano expuesto anteriormente, y las Figs. 2 y 3 modificaciones del mismo.

Con referencia a la figura 1, designe A los imanes de campo de un motor, cuyas proyecciones polares están enrolladas con bobinas BC incluidas en circuitos independientes, y D la armadura con proyecciones polares enrolladas con bobinas E cerradas sobre sí mismas, el motor en Estos aspectos son similares en construcción a los descritos en mi patente, No. 382,279, fechada el 1 de mayo de 1888, pero teniendo, debido a las proyecciones polares en el núcleo de la armadura u otras características similares y bien conocidas, las propiedades de un motor sincronizador.

LL ‘ representan los conductores de una línea de un generador de corriente alterna G.

Cerca del motor se coloca un interruptor cuya acción es la que se muestra en los dibujos, que está construido de la siguiente manera: FF ‘ son dos placas o brazos conductores, pivotados en sus extremos y conectados por un travesaño aislante, H , de modo que se mueva en el paralelismo. En la trayectoria de las barras FF ‘ está el contacto 2, que forma un terminal del circuito a través de las bobinas C, y el contacto 4, que es un terminal del circuito a través de las bobinas B. El extremo opuesto del cable de bobinas C es conectado al cable L o barra F ‘ , y el extremo correspondiente de las bobinas B está conectado al cable L ‘ y la barra F; por lo tanto, si las barras se desplazan de manera que se apoyen en los contactos 2 y 4, ambos conjuntos de bobinas BC se incluirán en el circuito LL ‘en arco múltiple o derivación. En el camino de las palancas FF ‘ hay otros dos terminales de contacto, 1 y 3. El contacto 1 está conectado al contacto 2 a través de una resistencia artificial, I, y el contacto 3 con el contacto 4 a través de una bobina de autoinducción, J, entonces que cuando las palancas de conmutación se muevan a los puntos 1 y 3, los circuitos de las bobinas B y C se conectarán en arco múltiple o derivación al circuito LL ‘ , e incluirán la resistencia y la bobina de autoinducción, respectivamente. Una tercera posición del interruptor es aquella en la que las palancas F y F ‘ están fuera de contacto con ambos conjuntos de puntos. En este caso, el motor está completamente fuera de circuito.

El propósito y la manera de operar el motor por estos dispositivos son los siguientes: La posición normal del interruptor, el motor está fuera de circuito, está fuera de los puntos de contacto. Suponiendo que el generador está funcionando y que se desea arrancar el motor, el interruptor se desplaza hasta que sus palancas descansen sobre los puntos 1 y 3. Los dos circuitos del motor están así conectados con el circuito del generador; pero por la presencia de la resistencia I en uno y la bobina de autoinducción J en el otro, la coincidencia de las fases de la corriente se altera lo suficiente para producir una progresión de los polos, lo que pone en marcha el motor en rotación. Cuando la velocidad del motor ha alcanzado el sincronismo con el generador, o aproximadamente, el interruptor se cambia a los puntos 2 y 4, cortando así las bobinas I y J,de modo que las corrientes en ambos circuitos tengan la misma fase; pero el motor ahora funciona como un motor síncrono, que es bien conocido por ser un medio muy deseable y eficiente de convertir y transmitir energía.

Se entenderá que cuando se pone a velocidad, el motor funcionará con solo uno de los circuitos B o C conectado con el circuito principal o generador, o los dos circuitos pueden estar conectados en serie. Este último plan es preferible cuando se emplea una corriente con un alto número de alternancias por unidad de tiempo para impulsar el motor. En tal caso, el arranque del motor es más difícil y la resistencia muerta e inductiva debe absorber una proporción considerable de la fuerza electromotriz de los circuitos. Generalmente ajusto las condiciones de tal manera que la fuerza electromotriz usada en cada uno de los circuitos del motor es la que se requiere para operar el motor cuando sus circuitos están en serie. El plan que sigo en este caso se ilustra en la Fig.2.En este diagrama, el motor tiene doce polos y el inducido tiene proyecciones polares D enrolladas con bobinas cerradas E. El interruptor utilizado es sustancialmente de la misma construcción que el mostrado en la figura anterior. Sin embargo, hay cinco contactos, que he designado con las figuras 5, 6, 7, 8 y 9. Los circuitos del motor BC, que incluyen bobinas de campo alternativas, están conectados a los terminales en el siguiente orden: Uno El extremo del circuito C está conectado al contacto 9 y al contacto 5 a través de una resistencia muerta, I.Un terminal del circuito B está conectado al contacto 7 y al contacto 6 a través de una bobina de autoinducción, J. Los terminales opuestos de ambos circuitos son conectado al contacto 8.que he designado con las figuras 5, 6, 7, 8 y 9. Los circuitos de motor BC, que incluyen bobinas de campo alternas, están conectados a los terminales en el siguiente orden: Un extremo del circuito C está conectado al contacto 9 y al contacto 5 a través de una resistencia muerta, I.Un terminal del circuito B está conectado al contacto 7 y al contacto 6 a través de una bobina de autoinducción, J. Los terminales opuestos de ambos circuitos están conectados al contacto 8.que he designado con las figuras 5, 6, 7, 8 y 9. Los circuitos de motor BC, que incluyen bobinas de campo alternas, están conectados a los terminales en el siguiente orden: Un extremo del circuito C está conectado al contacto 9 y al contacto 5 a través de una resistencia muerta, I.Un terminal del circuito B está conectado al contacto 7 y al contacto 6 a través de una bobina de autoinducción, J. Los terminales opuestos de ambos circuitos están conectados al contacto 8.

Una de las palancas, como F, del interruptor está hecha con una extensión, f , o de otro modo, para cubrir ambos contactos 5 y 6 cuando se cambia a la posición para arrancar el motor. Se observará que estando en esta posición y con la palanca F ‘en el contacto 8 la corriente se divide entre los dos circuitos BC, que por su diferencia de carácter eléctrico producen una progresión de los polos que arranca el motor en rotación. Cuando el motor ha alcanzado la velocidad adecuada, el interruptor se cambia de modo que las palancas cubran los contactos 7 y 9, conectando así los circuitos B y C en serie. He descubierto que por esta disposición el motor se mantiene en rotación en sincronismo con el generador. Este principio de funcionamiento, que consiste en convertir mediante un cambio de conexiones o de otro modo un motor de doble circuito o uno que funcione mediante un desplazamiento progresivo de los polos en un motor sincronizador ordinario, puede realizarse de muchas otras formas. Por ejemplo, en lugar de usar el interruptor que se muestra en las figuras anteriores, puedo usar un circuito de tierra temporal entre el generador y el motor,para arrancar el motor, sustancialmente de la manera indicada en la Fig. 3. Sea G en esta figura un generador ordinario de corriente alterna con, digamos, dos polos, MM’ , y una armadura enrollada con dos bobinas, NN ‘, en ángulo recto y conectados en serie. El motor tiene, por ejemplo, cuatro polos bobinados con bobinas BC, que se conectan en serie y un inducido con proyecciones polares D bobinado con bobinas cerradas E E. De la unión o unión común entre los dos circuitos tanto del generador como del motor Se establece una conexión a tierra, mientras que los terminales o extremos de dichos circuitos están conectados a la línea. Suponiendo que el motor es un motor sincronizador o uno que tiene la capacidad de funcionar en sincronismo con el generador, pero no de arrancar, se puede arrancar con el aparato descrito anteriormente cerrando la conexión a tierra del generador y del motor. El sistema se convierte así en uno con un generador y un motor de dos circuitos, y la tierra forma un retorno común para las corrientes en los dos circuitos L y L ‘. Cuando por esta disposición de circuitos el motor se acelera, la conexión a tierra se interrumpe entre el motor o generador, o ambos, y tierra, los interruptores PP ‘que se emplean para este propósito. A continuación, el motor funciona como motor de sincronización.

Al describir las características que constituyen mi invención, he omitido ilustraciones de los aparatos utilizados junto con los dispositivos eléctricos de sistemas similares, como, por ejemplo, correas de transmisión, poleas fijas y sueltas para el motor y similares; pero estos son asuntos bien entendidos.

Al describir mi invención con referencia a construcciones específicas, no deseo que se entienda que me limito a la construcción mostrada; y en explicación de mi intención a este respecto, diría que puedo en las formas de aparato que he mostrado en las Figs. 1 y 2 incluyen la resistencia muerta y la bobina de autoinducción en cualquiera de los circuitos, o usan solo una resistencia muerta o una bobina de autoinducción, como en las diversas formas mostradas en mi solicitud, No. 293,052, presentada el 8 de diciembre de 1888. I También puedo usar cualquier forma de interruptor, ya sea manual o automático, que mediante su manipulación u operación efectúe el cambio requerido de conexiones, y para asegurar la diferencia de fase necesaria en los dos circuitos del motor al arrancar, puedo emplear cualquiera de los medios conocidos para este propósito.

Creo que soy el primero en operar motores electromagnéticos mediante corrientes alternas en cualquiera de las formas aquí sugeridas o descritas, es decir, produciendo un movimiento o rotación progresiva de sus polos o puntos de mayor atracción magnética por la alternancia. corrientes hasta que hayan alcanzado una velocidad dada, y luego por las mismas corrientes que producen una simple alternancia de sus polos, o, en otras palabras, por un cambio en el orden o carácter de las conexiones del circuito para convertir un motor que opera según un principio a uno que opera sobre otro, para el propósito descrito.

No reivindico aquí por sí mismo el método o aparato para operar un motor que forma parte de esta invención y que involucra el principio de variar o modificar las corrientes que pasan a través de los circuitos de energización, para producir entre tales corrientes una diferencia. de fase, ya que estos asuntos son descritos y reivindicados por mí en otras aplicaciones, pero con el objeto de asegurar, en términos generales, el método en su conjunto que he establecido aquí.

Lo que digo es

1. El método de operar un motor de corriente alterna aquí descrito, primero desplazando o rotando progresivamente sus polos o puntos de mayor atracción y luego, cuando el motor ha alcanzado una velocidad dada, alternando dichos polos, como se describe.

2. El método de operar un motor electromagnético aquí descrito, que consiste en pasar a través de circuitos energizantes independientes del motor corrientes alternas que difieren en fase y luego, cuando el motor ha alcanzado una velocidad dada, corrientes alternas coincidentes en fase, como descrito.

3. El método de operar un motor electromagnético aquí descrito, que consiste en arrancar el motor pasando corrientes alternas que difieren en fase a través de circuitos energizantes independientes y luego, cuando el motor ha alcanzado una velocidad dada, unir los circuitos energizantes en serie y pasando una corriente alterna a través de la misma.

4. El método de funcionamiento de un motor sincronizador, que consiste en hacer pasar una corriente alterna a través de circuitos energizantes independientes del motor e introducir en dichos circuitos una bobina de resistencia y autoinducción, por lo que una diferencia de fase entre las corrientes en los circuitos. Se obtendrá, y luego, cuando la velocidad del motor se sincronice con la del generador, retirando la resistencia y la bobina de autoinducción, como se establece.

NIKOLA TESLA.Testigos:

G EO . M. M ONRO ,

W M . H. L EMON .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 401,520 - Método de funcionamiento de motores electromagnéticos - Imagen 1
NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 1,119,732 – APARATO PARA TRANSMITIR ENERGÍA ELÉCTRICA
OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.

NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY
PATENTE TESLA 1.119.732 APARATOS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

1.119.732.
Especificación de Cartas de Patente.
Patentado el 1 de diciembre de 1914.
Solicitud presentada el 18 de enero de 1902. Número de serie 90.245. 
Renovado el 4 de mayo de 1907. 
Número de serie 371,817.
A todos los que corresponda:
Que se sepa que yo, N 
IKOLA T 
ESLA , ciudadano de los Estados Unidos, que reside en el distrito de Manhattan, en la ciudad, condado y estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los aparatos para transmitir energía eléctrica. , de la cual la siguiente es una especificación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte de la misma.
En procurar adaptar corrientes o descargas de muy alta tensión a diversos usos valiosos, como la distribución de energía a través de alambres desde plantas centrales a lugares de consumo distantes, o la transmisión de perturbaciones potentes a grandes distancias, a través de medios naturales o no artificiales. . Me he encontrado con dificultades para confinar cantidades considerables de electricidad a los conductores y evitar su fuga sobre sus soportes, o su escape al aire ambiente, lo que siempre tiene lugar cuando la densidad de la superficie eléctrica alcanza un cierto valor.
La intensidad del efecto de un circuito transmisor con un terminal libre o elevado es proporcional a la cantidad de electricidad desplazada, que está determinada por el producto de la capacidad del circuito, la presión y la frecuencia de las corrientes empleadas. Para producir un movimiento eléctrico de la magnitud requerida, es deseable cargar el terminal lo más posible, ya que si bien una gran cantidad de electricidad también puede ser desplazada por una gran capacidad cargada a baja presión, existen desventajas en muchos casos cuando el primero es demasiado grande. La principal de ellas se debe a que un aumento de la capacidad conlleva una disminución de la frecuencia de los impulsos o descargas y una disminución de la energía de vibración. Esto se entenderá cuando se tenga en cuenta,que un circuito con una gran capacidad se comporta como un muelle, mientras que uno con una capacidad pequeña actúa como un muelle rígido, vibrando con más fuerza. Por lo tanto, para alcanzar la frecuencia más alta posible, lo cual para ciertos propósitos es ventajoso y, aparte de eso, para desarrollar la mayor energía en un circuito de transmisión de este tipo, empleo un terminal de capacidad relativamente pequeña, que cargo a un valor tan alto presión como sea posible. Para lograr este resultado, he considerado imperativo construir el conductor elevado de tal manera que su superficie exterior, sobre la cual se acumula principalmente la carga eléctrica, tenga en sí misma un gran radio de curvatura, o esté compuesta de elementos separados que, independientemente de su propio radio de curvatura, están dispuestos muy cerca uno del otro y, por lo tanto,que la superficie exterior ideal que los envuelve es de gran radio. Evidentemente, cuanto menor sea el radio de curvatura, mayor será la densidad superficial para un desplazamiento eléctrico dado y, en consecuencia, menor será la presión límite a la que se puede cargar el terminal sin que se escape electricidad al aire. Dicho terminal lo aseguro a un soporte aislante entrando más o menos en su interior, y también le conecto el circuito al interior o, en general, en puntos donde la densidad eléctrica es pequeña. Este plan de construcción y soporte de un conductor altamente cargado me ha parecido de gran importancia práctica y puede aplicarse de manera útil de muchas maneras.cuanto menor sea la presión límite a la que se puede cargar el terminal sin que se escape electricidad al aire. Dicho terminal lo aseguro a un soporte aislante entrando más o menos en su interior, y también le conecto el circuito al interior o, en general, en puntos donde la densidad eléctrica es pequeña. Este plan de construcción y soporte de un conductor altamente cargado me ha parecido de gran importancia práctica y puede aplicarse de manera útil de muchas maneras.cuanto menor sea la presión límite a la que se puede cargar el terminal sin que se escape electricidad al aire. Dicho terminal lo aseguro a un soporte aislante entrando más o menos en su interior, y también le conecto el circuito al interior o, en general, en puntos donde la densidad eléctrica es pequeña. Este plan de construcción y soporte de un conductor altamente cargado me ha parecido de gran importancia práctica y puede aplicarse de manera útil de muchas maneras.Este plan de construcción y soporte de un conductor altamente cargado me ha parecido de gran importancia práctica y puede aplicarse de manera útil de muchas maneras.Este plan de construcción y soporte de un conductor altamente cargado me ha parecido de gran importancia práctica y puede aplicarse de manera útil de muchas maneras.
Con referencia al dibujo adjunto, la figura es una vista en alzado y sección parcial de un circuito y terminal libre mejorado de gran superficie con estructura de soporte y aparato generador.
El terminal D consta de un marco metálico de forma adecuada, en este caso un anillo de sección transversal casi circular, que se cubre con placas metálicas semiesféricas de PP, constituyendo así una superficie conductora muy amplia, lisa en todos los lugares donde se acumula principalmente la carga eléctrica. . El armazón está soportado por una sólida plataforma habilitada expresamente para dispositivos de seguridad, instrumentos de observación, etc., que a su vez descansa sobre soportes aislantes F F. Estos deben penetrar profundamente en el espacio hueco formado por el terminal, y si la densidad eléctrica en los puntos en los que se atornillan al marco aún es considerable, pueden estar especialmente protegidos mediante capuchas conductoras como H.
Una parte de las mejoras que forman el objeto de esta especificación, el circuito de transmisión, en sus características generales, es idéntico al descrito y reivindicado en mis Patentes originales Nos. 645.576 y 649.621. El circuito comprende una bobina A que está en estrecha relación inductiva con un primario C, y un extremo de la cual está conectado a una placa de tierra E, mientras que su otro extremo se conduce a través de una bobina de autoinducción separada B y un cilindro metálico B 
‘al terminal D. La conexión a este último debe hacerse siempre en, o cerca del centro, para asegurar una distribución simétrica de la corriente, de lo contrario, cuando la frecuencia es muy alta y el flujo de gran volumen, el rendimiento del aparato puede resultar dañado. El primario C puede ser excitado de cualquier manera deseada, desde una fuente adecuada de corrientes G, que puede ser un alternador o condensador, siendo el requisito importante que se establezca la condición resonante, es decir, que el terminal D esté cargado a la presión máxima desarrollada en el circuito, como he especificado en mis patentes originales antes mencionadas. Los ajustes deben realizarse con especial cuidado cuando el transmisor sea de gran potencia, no solo por economía, sino también para evitar peligros.He demostrado que es factible producir en un circuito resonante como EABB
‘D actividades eléctricas inmensas, medidas en decenas e incluso cientos de miles de caballos de fuerza, y en tal caso, si los puntos de máxima presión se desplazaran por debajo de la terminal D, a lo largo de la bobina B, podría estallar una bola de fuego y destruir el soporte F o cualquier otra cosa en el camino. Para una mejor apreciación de la naturaleza de este peligro, conviene señalar que la acción destructiva puede tener lugar con una violencia inconcebible. Esto dejará de ser sorprendente si se tiene en cuenta que toda la energía acumulada en el circuito excitado, en lugar de requerir, como en condiciones normales de trabajo, una cuarta parte del período o más para su transformación de forma estática a cinética, puede gastarse en un intervalo de tiempo incomparablemente más pequeño, a una velocidad de muchos millones de caballos de fuerza. El accidente puede ocurrir cuando,estando el circuito de transmisión fuertemente excitado, las oscilaciones impresas sobre él se hacen, de cualquier manera más o menos repentina, para ser más rápidas que las oscilaciones libres. Por lo tanto, es aconsejable comenzar los ajustes con oscilaciones impresas débiles y algo más lentas, fortaleciéndolas y acelerándolas gradualmente, hasta que el aparato esté perfectamente controlado. Para aumentar la seguridad, proporciono en un lugar conveniente, preferiblemente en el terminal D, uno o más elementos o placas de radio de curvatura algo menor o que sobresalgan más o menos de los demás (en cuyo caso pueden ser de radio de curvatura mayor ) de modo que, si la presión aumenta a un valor, más allá del cual no se desea ir, la descarga poderosa puede salir disparada y perderse inofensivamente en el aire. Tal platoque realiza una función similar a la de una válvula de seguridad en un depósito de alta presión, se indica en V.
Ampliando aún más los principios subyacentes a mi invención, se hace especial referencia a la bobina B y al conductor B 
‘ . Este último tiene forma de cilindro con superficie lisa o pulida de radio mucho mayor que el de los elementos semiesféricos PP, y se ensancha en la parte inferior formando una campana H, que debe estar ranurada para evitar pérdidas por corrientes parásitas y cuyo objeto se desprende de lo anterior. La bobina B está enrollada en un marco o tambor D 
1de material aislante, con sus vueltas juntas. He descubierto que cuando se enrolla así, se supera el efecto del pequeño radio de curvatura del propio alambre y la bobina se comporta como un conductor de gran radio de curvatura, correspondiente al del tambor. Esta característica es de considerable importancia práctica y es aplicable no solo en este caso especial, sino en general. Por ejemplo, tales placas en PP del terminal D, aunque preferiblemente de gran radio de curvatura, no necesitan serlo necesariamente, siempre que las placas o elementos individuales de un conductor o terminal de alto potencial estén dispuestos en proximidad entre sí y con sus límites exteriores a lo largo de una superficie envolvente simétrica ideal de un gran radio de curvatura, las ventajas de la invención se realizarán más o menos completamente.El extremo inferior de la bobina B, que, si se desea, puede extenderse hasta la terminal D, debe estar un poco por debajo de la vuelta superior de la bobina A. Esto, en mi opinión, reduce la tendencia de la carga a desprenderse del cable. conectar ambos y pasar a lo largo del soporte F
‘ .
Habiendo descrito mi invento, reclamo:
1. Como medio para producir grandes actividades eléctricas, un circuito resonante que tiene sus límites conductores externos, que están cargados a un alto potencial, dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura para evitar fugas de la carga oscilante, sustancialmente como se establece.
2. En los aparatos para la transmisión de energía eléctrica, un circuito conectado a tierra y a una terminal elevada y que tiene sus límites conductores externos, que están sujetos a alta tensión, dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura sustancialmente como y para el propósito descrito .
3. En una planta para la transmisión de energía eléctrica sin cables, en combinación con un circuito primario o de excitación, un secundario conectado a tierra y a un terminal elevado y que tiene sus límites conductores externos, que están cargados a un alto potencial, dispuestos en superficies. de grandes radios de curvatura con el fin de evitar fugas y pérdidas de energía, sustancialmente como se establece.
4. Como medio para transmitir energía eléctrica a una distancia a través de los medios naturales, un circuito resonante conectado a tierra, que comprende una parte sobre la cual se imprimen las oscilaciones y otra para elevar la tensión, tiene sus límites conductores externos en los que se acumula una carga de alta tensión dispuesta en superficies de grandes radios de curvatura, sustancialmente como se describe.
5. Los medios para producir potenciales eléctricos excesivos consistentes en un circuito de excitación primario y un secundario resonante cuyos elementos conductores externos están sujetos a alta tensión dispuestos en proximidad entre sí y en superficies de grandes radios de curvatura para evitar fugas de la carga y la consiguiente disminución del potencial, sustancialmente como se describe.
6. Un circuito que comprende una parte sobre la que se imprimen las oscilaciones y otra parte para elevar la tensión por resonancia; la última parte se apoya en lugares de baja densidad eléctrica y tiene sus límites conductores más externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura, según lo establecido. adelante.
7. En los aparatos para la transmisión de energía eléctrica sin cables, un circuito conectado a tierra cuyos elementos conductores externos tienen una gran área agregada y están dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura para permitir el almacenamiento de una alta carga en una pequeña corriente eléctrica. densidad y evitar pérdidas por fugas, sustancialmente como se describe.
8. Un transmisor inalámbrico que comprende en combinación una fuente de oscilaciones como condensador, un circuito de excitación primario y un conductor secundario elevado y con conexión a tierra, cuyos límites exteriores de conducción están próximos entre sí y dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura, sustancialmente como se describe.
9. En los aparatos para la transmisión de energía eléctrica sin cables, un conductor o antena elevados que tengan sus elementos conductores o de capacidad externos de alto potencial dispuestos uno cerca del otro y en superficies de grandes radios de curvatura para superar el efecto del radio pequeño. de curvatura de los elementos individuales y fuga de la carga, como se establece.
10. Un circuito transmisor resonante conectado a tierra que tiene sus límites conductores externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura en combinación con un terminal elevado de gran superficie apoyado en puntos de baja densidad eléctrica, sustancialmente como se describe.
NIKOLA TESLA.
Testigos:
M. L 
AWSON D 
YER ,

ICHARD D 
ONOVAN .
Nikola Tesla Patente de EE. UU. 1,119,732 - Aparato para transmitir energía eléctrica - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 568,180 – APARATO PARA PRODUCIR CORRIENTES ELÉCTRICAS DE ALTA FRECUENCIA

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

APARATOS PARA PRODUCIR CORRIENTES ELÉCTRICAS DE ALTA FRECUENCIA.


ESPECIFICACIÓN formando parte de Cartas Patente N ° 568.180, de fecha 22 de septiembre de 1896.

Solicitud presentada el 9 de julio de 1896. Número de serie 598.552. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , ciudadano de los Estados Unidos, residente en Nueva York, en el condado y en el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los aparatos para producir corrientes eléctricas de alta frecuencia, de que a continuación es una especificación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte de la misma.

Esta invención es una mejora en un aparato para producir corrientes eléctricas de alta frecuencia de acuerdo con el plan general hasta ahora inventado y practicado por mí y basado en el principio de cargar un condensador o circuito que posea capacidad y descargar la misma a través de un circuito de baja autonomía. inducción, de modo que se obtengan oscilaciones eléctricas rápidas. Para asegurar este resultado, utilizo algunos medios para cargar intermitentemente el condensador y descargarlo a través del circuito de baja autoinducción; y entre los medios que he empleado hasta ahora para este propósito estaba un dispositivo de contacto mecánico que controlaba tanto el circuito de carga como el de descarga de tal manera que el condensador era alternativamente cargado por el primero y descargado en el segundo.

Mi mejora actual consiste en un aparato para lograr el mismo resultado mediante el uso de un circuito-controlador de carácter especial en el que la continuidad de los caminos de la corriente se establece a intervalos por el paso de chispas a través de un dieléctrico.

Para llevar a cabo mi mejora actual, empleo un controlador de circuito que contiene dos terminales o conjuntos de terminales móviles entre sí dentro y fuera de la proximidad, y proporciono medios por los cuales los intervalos entre los períodos de estrecha aproximación, durante los cuales pasa la chispa , se puede ajustar de modo que cuando se utiliza en un sistema alimentado por una fuente de corriente alterna, los períodos de cierre y ruptura pueden cronometrarse con referencia a una fase de la onda o impulso de corriente.

Con referencia a los dibujos, que ilustran en su forma preferida la mejora mencionada anteriormente, la figura 1 es una vista, en parte en alzado y en parte en sección, de un generador dispuesto para dar una corriente alterna con el circuito-controlador montado en su eje. La figura 2 es una sección del controlador de la figura 1 en la línea xx de dicha figura. La figura 3 es un diagrama que ilustra el sistema o aparato en su conjunto. Figs. 4 y 5 son vistas en sección de una forma modificada de controlador de circuito.

A designa en la figura 1 un generador que tiene un conmutador A ‘ y escobillas A ”que se apoyan en el mismo, y también anillos colectores BB, de los que las escobillas B ‘ toman una corriente alterna de la manera bien conocida.

El circuito-controlador está montado en parte sobre una extensión del eje C del generador, y en parte sobre el bastidor del mismo, o sobre un manguito fijo que rodea el eje. Su construcción en detalle es la siguiente: D es una placa de metal con un cubo central D ‘, que está enchavetado o sujeto al eje C. La placa está formada con extensiones segmentarias que corresponden en número a las ondas de corriente que entrega el generador. Estos segmentos se recortan preferiblemente, dejando solo llantas o marcos, en uno de cuyos lados radiales están fijadas placas metálicas dobladas E, que sirven como paletas para mantener una circulación de aire cuando el dispositivo está en funcionamiento. El disco segmentario y las paletas están contenidos dentro de una caja aislada cerrada o carcasa F, montada en el cojinete del generador, o de cualquier otra manera adecuada, pero de manera que puedan ajustarse angularmente alrededor del eje. Para facilitar dicho ajuste, una varilla roscada F ‘, provisto de un pomo o asa, se muestra atravesando la pared de la caja. Este último puede ajustarse mediante esta varilla, y cuando está en la posición adecuada puede mantenerse en ella atornillando la varilla hacia abajo en una depresión en el manguito o cojinete, como se muestra en la Fig. 1. Los conductos de aire GG se proporcionan en los extremos opuestos del Caja, a través de la cual el aire se mantiene en circulación por la acción de las paletas. A través de los lados de la caja F y a través de las juntas aislantes H, cuando el material de la caja no sea un aislante suficientemente bueno, extienda los terminales metálicos KK, con su extremo en el plano del disco segmentario conductor D y ajustable radialmente hacia y desde los bordes de los segmentos. Este o dispositivos similares se emplean para llevar a cabo la invención mencionada anteriormente de la manera ilustrada en la figura 3.A en esta figura representa cualquier fuente de corriente alterna cuyo potencial es elevado por un transformador, del cuala es el primario y bel secundario. Los extremos del circuito secundario S están conectados a los enchufes terminales KK de un aparato similar al de las Figs. 1 y 2 y que tienen segmentos que giran en sincronismo con las alternancias de la fuente de corriente, preferiblemente, como se describió anteriormente, al estar montados en el eje del generador cuando las condiciones lo permitan. A continuación, las bujías KK se ajustan radialmente, de modo que se acerquen más o menos al recorrido de los bordes exteriores del disco segmentario, y de modo que durante el paso de cada segmento frente a una bujía pase una chispa entre ellas, lo que completa el circuito secundario S. La caja o el soporte para los enchufes K se ajusta angularmente, de modo que los enchufes y segmentos se acerquen en los instantes deseados con referencia a cualquier fase de la onda de corriente en el circuito secundario y se fija en posición en de cualquier manera adecuada.A los enchufes KK también se conectan los terminales de un condensador o condensadores L, de modo que en el instante de la ruptura del circuito secundario S por el cese de las chispas, la energía acumulada en dicho circuito se precipitará y cargará el condensador. Se proporciona un camino de baja autoinducción y resistencia, que incluye un primario M de algunas vueltas, para recibir la descarga del condensador, cuando el circuito S se completa nuevamente por el paso de chispas, manifestándose la descarga como una sucesión de impulsos extremadamente rápidos. El potencial de estos impulsos puede ser elevado por un secundario T, que constituye la fuente de corriente para el circuito de trabajo o el que contiene los dispositivos R para aprovechar la corriente.de modo que en el instante de la ruptura del circuito secundario S por el cese de las chispas, la energía acumulada en dicho circuito se precipitará y cargará el condensador. Se proporciona un camino de baja autoinducción y resistencia, que incluye un primario M de algunas vueltas, para recibir la descarga del condensador, cuando el circuito S se completa nuevamente por el paso de chispas, manifestándose la descarga como una sucesión de impulsos extremadamente rápidos. El potencial de estos impulsos puede ser elevado por un secundario T, que constituye la fuente de corriente para el circuito de trabajo o el que contiene los dispositivos R para aprovechar la corriente.de modo que en el instante de la ruptura del circuito secundario S por el cese de las chispas, la energía acumulada en dicho circuito se precipitará y cargará el condensador. Se proporciona un camino de baja autoinducción y resistencia, que incluye un primario M de algunas vueltas, para recibir la descarga del condensador, cuando el circuito S se completa nuevamente por el paso de chispas, manifestándose la descarga como una sucesión de impulsos extremadamente rápidos. El potencial de estos impulsos puede ser elevado por un secundario T, que constituye la fuente de corriente para el circuito de trabajo o el que contiene los dispositivos R para aprovechar la corriente.Se prevé recibir la descarga del condensador, cuando el circuito S se completa de nuevo por el paso de chispas, manifestándose la descarga como una sucesión de impulsos extremadamente rápidos. El potencial de estos impulsos puede ser elevado por un secundario T, que constituye la fuente de corriente para el circuito de trabajo o el que contiene los dispositivos R para aprovechar la corriente.Se prevé recibir la descarga del condensador, cuando el circuito S se completa de nuevo por el paso de chispas, manifestándose la descarga como una sucesión de impulsos extremadamente rápidos. El potencial de estos impulsos puede ser elevado por un secundario T, que constituye la fuente de corriente para el circuito de trabajo o el que contiene los dispositivos R para aprovechar la corriente.

Por medio de este aparato se pueden obtener efectos de carácter novedoso y útil, pero para aumentar aún más la eficiencia de la corriente de descarga o de trabajo, en algunos casos he proporcionado un medio para disolver aún más las chispas individuales. Un dispositivo para este propósito se muestra en las Figs. 4 y 5. La caja o caja F en estas figuras está fijada fijamente al bastidor o cojinete del generador o motor que hace girar el circuito-controlador en sincronismo con la fuente alterna. Dentro de dicha caja hay un disco D, fijado al eje C, con salientes d ‘que se extienden desde su borde paralelos al eje del eje. Un disco similar D ” en un eje d, frente al primero, está montado en un cojinete en el extremo de la caja F con capacidad de ajuste giratorio. Los extremos de las proyecciones d ‘ son profundamente dentados o varios pasadores o proyecciones estrechas colocadas una al lado de la otra, como se muestra en la Fig.4, de modo que a medida que los de los discos opuestos se cruzan entre sí, una rápida sucesión de chispas pasarán de las proyecciones de un disco a los del otro.

Lo que reclamo como mi invento es:

1. La combinación con una fuente de corriente, de un condensador adaptado para ser cargado, por lo tanto, un circuito en el cual el condensador descarga en una serie de impulsos rápidos, y un circuito-controlador para efectuar la carga y descarga de dicho condensador, compuesto de conductores movibles dentro y fuera de la proximidad entre sí, por lo que se puede mantener una chispa entre ellos y el circuito cerrado por ellos durante determinados intervalos, como se establece.

2. La combinación con una fuente de corriente alterna, de un condensador adaptado para ser cargado por ella, un circuito en el que descarga el condensador en una serie de impulsos rápidos, y un circuito-controlador para efectuar la carga y descarga de dicho condensador, compuesto de conductores que se pueden acercar y alejar entre sí en sincronismo con las alternancias de la fuente, como se establece.

3. Circuito-controlador para sistemas del tipo descrito, que comprende en combinación un par de terminales de ajuste angular y dos o más conductores rotativos montados para pasar cerca de dichos terminales, como se establece.

4. Un circuito-controlador para sistemas del tipo descrito, que comprende en combinación dos juegos de conductores, uno con capacidad de rotación y otro de ajuste angular, por lo que se pueden acercar y alejar entre sí, en puntos determinados, y estando uno o ambos subdivididos para presentar un grupo de puntos conductores, como se establece.

NIKOLA TESLA.Testigos:

M. L AWSON D YER ,

D RURY W. C OOPER .‹›

Nikola Tesla Patente de los Estados Unidos 568.180 - Aparato para producir corrientes eléctricas de alta frecuencia - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 424,036 – MOTOR ELECTROMAGNÉTICO

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY, CEDENTE DE LA EMPRESA ELÉCTRICA TESLA, DEL MISMO LUGAR.

MOTOR ELECTRO-MAGNÉTICO.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 424.036, de fecha 25 de marzo de 1890.

Solicitud presentada el 20 de mayo de 1889. Número de serie 311.416. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , un súbdito del Emperador de Austria-Hungría, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, que reside en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertos Nuevas y útiles Mejoras en Motores Electromagnéticos, de las cuales se detalla a continuación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte del mismo.

He inventado y descrito en otro lugar un motor electromagnético operado o adaptado para ser operado por una corriente eléctrica alterna, y que ahora se denomina comúnmente, correctamente o no, un motor de “retraso magnético”. Las principales características distintivas de este motor son las siguientes: Un inducido está montado dentro de la influencia magnetizante de un cierto número de imanes de campo o polos de diferente susceptibilidad magnética, es decir, polos de diferente longitud, masa o composición, y enrollado. con bobinas adaptadas en el funcionamiento del motor para ser conectadas a una fuente de corrientes alternas. Cuando se pasa una corriente alterna a través de las bobinas de dicho motor, los imanes de campo o los polos no parecen manifestar su efecto atractivo sobre la armadura simultáneamente, la atracción magnética de algunos parece estar a la zaga de la de otros,con el resultado de producir un par y rotación del motor. Generalmente he fabricado estos motores con bobinas de inducido cerradas.

He inventado otra forma de motor que, por razones similares, se puede llamar motor de “retraso magnético”; pero en funcionamiento difiere del que he descrito anteriormente en que los efectos o fases de atracción de los polos, aunque se quedan atrás de las fases de la corriente que los producen, se manifiestan simultáneamente y no sucesivamente.

Para llevar a cabo esta invención utilizo un motor que incorpora el principio de construcción de un motor descrito y reivindicado en una solicitud presentada por mí el 8 de enero de 1889, No. 295,745, en la medida en que tanto el inducido como el campo reciben su magnetismo de un solo bobina energizante o una pluralidad de bobinas que actúan como una sola.

Un motor que incorpora mi invención, con ciertas modificaciones de la misma, se ilustra en los dibujos adjuntos.

Figure 1 is a side view of the motor in elevation. Fig. 2 is a part-sectional view at right angles to Fig. 1. Fig. 3 is an end view in elevation and part section of a modification, and Fig. 4 is a similar view of another modification.

En las Figs. 1 y 2, A designa una base o soporte, y BB el marco de soporte del motor. Atornillado a dicho marco de soporte hay dos núcleos magnéticos o piezas polares CC ‘ , de hierro o acero dulce. Estos pueden estar subdivididos o laminados, en cuyo caso se deben utilizar placas o barras de hierro o acero duro, o se deben enrollar con bobinas cerradas. D es una armadura de disco circular constituida por perfiles o placas de hierro y montada en el marco entre las piezas polares CC ‘ , estas últimas están preferiblemente curvadas para adaptarse a su forma circular. Puedo enrollar este disco con varias bobinas cerradas E. FF son las bobinas energizadoras principales, soportadas de cualquier manera conveniente por el marco de soporte, o de otra manera, pero para incluir dentro de su influencia magnetizadora ambas piezas polares CC’ y el inducido D. Las piezas polares CC ‘ sobresalen más allá de las bobinas FF en lados opuestos, como se indica en los dibujos. Si pasa una corriente alterna por las bobinas FF, se producirá la rotación del inducido, y esta rotación la explico por la siguiente acción aparente o modo de funcionamiento: Un impulso de corriente en las bobinas FF establece dos polaridades en el motor. El extremo que sobresale de la pieza polar C, por ejemplo, será de un signo, y el extremo correspondiente de la pieza polar C ‘será del signo contrario. La armadura también exhibe dos polos en ángulos rectos a las bobinas FF, como polos a los de las piezas polares que están en el mismo lado de las bobinas. Mientras la corriente fluye, no se desarrolla una tendencia apreciable a la rotación; pero después de que cada impulso de corriente cesa o comienza a caer, el magnetismo en la armadura y en los extremos de las piezas polares CC ‘se retrasa o continúa manifestándose, lo que produce una rotación de la armadura por la fuerza repelente entre los puntos más cercanos de máximo efecto magnético. Este efecto es continuado por la inversión de la corriente, las polaridades del campo y la armadura simplemente se invierten. Uno o ambos elementos, el inducido o el campo, se pueden enrollar con bobinas inducidas cerradas para intensificar este efecto, aunque en los dibujos que he mostrado solo uno de los campos, cada elemento del motor realmente constituye un campo, enrollado con el bobinas cerradas, las corrientes se inducen principalmente en aquellas circunvoluciones o bobinas que son paralelas a las bobinas F F.Una forma modificada de este motor se muestra en la Fig. 3. En esta forma G es uno de los dos estándares que soportan los cojinetes para el eje del inducido. HH son montantes o lados de un marco, preferiblemente magnéticos,los extremos CC’ de los cuales están doblados, sustancialmente como se muestra, para adaptarse a la forma de la armadura D y formar polos de campo magnético. La construcción de la armadura puede ser la misma que en la figura anterior, o puede ser simplemente un disco o cilindro magnético, como se muestra, y una bobina o bobinas FF se aseguran en posición para rodear tanto la armadura como los polos CC ‘ . El inducido es desmontable de su eje, pasando este último a través del inducido una vez insertado en su posición. El funcionamiento de esta forma de motor es en principio el mismo que el descrito anteriormente y no necesita más explicación.

Una de las características más importantes de los motores de corriente alterna es que deben estar adaptados y ser capaces de funcionar eficientemente en los sistemas alternos en uso actual, en los que casi sin excepción los generadores producen un número muy elevado de alternancias. He diseñado un motor de este tipo mediante un desarrollo del principio del motor que se muestra en la Fig. 3, haciendo un motor multipolar, que se ilustra en la Fig. 4. En la construcción de este motor, utilizo un marco magnético anular J, con el interior – nervios o salientes K que se extienden, cuyos extremos se doblan o giran todos en una dirección y generalmente están conformados para adaptarse a la superficie curvada del inducido. Las bobinas FF se enrollan de una parte K a la siguiente adyacente, los extremos o bucles de cada bobina o grupo de cables se llevan hacia el eje,para formar grupos de circunvoluciones en forma de U en cada extremo de la armadura. Las piezas polares CC’ , siendo sustancialmente concéntricos con la armadura, forman repisas, a lo largo de las cuales se colocan las bobinas y deben sobresalir en cierta medida más allá de las bobinas, como se muestra. La armadura cilíndrica o de tambor D es de la misma construcción que en los otros motores descritos, y está montada para girar dentro del marco anular J y entre los extremos en forma de U o codos de las bobinas F. Las bobinas F están conectadas en múltiples o en serie con una fuente de corrientes alternas, y están enrollados de tal manera que con una corriente o impulso de corriente de la dirección dada harán las piezas polares alternas C de una polaridad y las otras piezas polares C ‘ de la polaridad opuesta. El principio de funcionamiento de este motor es el mismo que el otro aquí descrito, porque, considerando dos piezas polares cualesquiera CC ‘, un impulso de corriente que pasa en la bobina que los une o se enrolla sobre ambos tiende a establecer polaridades en sus extremos de signo opuesto y a establecer en el núcleo del inducido entre ellos una polaridad del mismo signo que la del polo más cercano. pieza C.A la caída o cese del impulso de corriente que estableció estas polaridades, el magnetismo que se queda atrás de la fase actual, y que continúa manifestándose en las proyecciones polares CC ‘y la armadura, produce por repulsión una rotación de la armadura. El efecto continúa con cada inversión de la corriente. Lo que ocurre en el caso de un par de piezas polares ocurre simultáneamente en todas, de modo que la tendencia a la rotación del inducido se mide por la suma de todas las fuerzas ejercidas por las piezas polares, como se describió anteriormente. En este motor también el efecto o retardo magnético se intensifica enrollando uno o ambos núcleos con bobinas inducidas cerradas. El núcleo de la armadura se muestra así enrollado. Cuando se utilizan bobinas cerradas, los núcleos deben laminarse.

Es evidente que se podría utilizar una corriente tanto pulsante como alterna para impulsar o hacer funcionar los motores aquí descritos; pero prefiero usar corrientes alternas.

Se entenderá que el grado de subdivisión, la masa del hierro en los núcleos, su tamaño y el número de alternancias en la corriente empleada para hacer funcionar el motor deben tomarse en consideración para construir correctamente este motor. En otras palabras, en todos estos motores deben preservarse las relaciones adecuadas entre el número de alternancias y la masa, tamaño o calidad del hierro para asegurar los mejores resultados. Sin embargo, estos son asuntos que los expertos en la técnica comprenden bien.

Lo que digo es

1. En un motor de corriente alterna, la combinación, con el inducido y los núcleos de campo, de bobinas energizadoras estacionarias que envuelven dichos núcleos y están adaptadas para producir polaridades o polos en ambos, los núcleos de campo se extienden desde las bobinas y se construyen para exhibir el efecto magnético que se les imparte después de la caída o el cese del impulso de corriente que produce tal efecto, como se establece.

2. En un motor de corriente alterna, la combinación, con una configuración circular de núcleo de armadura, de un marco de soporte, núcleos de campo que se extienden desde el mismo sobre porciones de la periferia de la armadura, y bobinas de energización que rodean dicha armadura y partes de los núcleos de campo, como se establece.

3. La combinación, con la armadura montada rotativamente, de la estructura circular J, las nervaduras K, con extensiones polares que se extienden sobre porciones de la armadura, y las bobinas energizadoras F, enrolladas sobre porciones de las piezas polares y llevadas en bucles sobre los extremos de la armadura, como se establece en este documento.

NIKOLA TESLA.Testigos:

RJ S TONEY , Jr.,

EP C OFFIN .‹›

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 424,036 - Motor electromagnético - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 447,920 – MÉTODO DE FUNCIONAMIENTO DE LAS LÁMPARAS DE ARCO

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

MÉTODO DE FUNCIONAMIENTO DE LAS LÁMPARAS DE ARCO.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 447,920, de fecha 10 de marzo de 1891.

Solicitud presentada el 1 de octubre de 1890. Número de serie 366.734. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Se sabe que yo, N IKOLA T ESLA , un súbdito del Emperador de Austria-Hungría, que reside en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los métodos de funcionamiento de las lámparas de arco, de que la siguiente es una especificación.

Esta invención consiste en un método mejorado de operar lámparas de arco eléctrico que se alimentan con corrientes alternas o pulsantes.

Ahora se ha convertido en una práctica común hacer funcionar las lámparas de arco alternando o pulsando a diferencia de las corrientes continuas; pero existe una objeción a tales sistemas en el hecho de que los arcos emiten un sonido pronunciado, que varía con la velocidad de las alternancias o pulsaciones de la corriente, pero que bajo ninguna circunstancia constituye una característica objetable y desagradable, para la cual hasta ahora no se ha encontrado un remedio efectivo. o propuesto. Este ruido se debe probablemente a la rápida alternancia de calentamiento y enfriamiento y la consiguiente expansión y contracción de la materia gaseosa que forma el arco que se corresponde con los períodos o impulsos de la corriente, ya que he logrado disminuirlo y producir lámparas silenciosas y de acción suave. aumentando, por unidad de tiempo,el número de alternancias o pulsaciones de la corriente que produce el arco hasta tal punto que la velocidad de las vibraciones o cambios en el arco que producen el ruido es aproximadamente igual o superior a la que generalmente se considera el límite de audición. Por ejemplo, puedo usar un generador que produce diez mil o más alternancias de corriente por segundo. En tal caso, el calentamiento y enfriamiento periódico del arco se produciría con tal rapidez que produciría poco o ningún efecto perceptible en el oído.En tal caso, el calentamiento y enfriamiento periódico del arco se produciría con tal rapidez que produciría poco o ningún efecto perceptible en el oído.En tal caso, el calentamiento y enfriamiento periódico del arco se produciría con tal rapidez que produciría poco o ningún efecto perceptible en el oído.

Hay varias formas en las que la corriente puede variar a un ritmo que excede el límite de audición, pero probablemente la más práctica que conozco en la actualidad es mediante el uso de un generador de corriente alterna con un gran número de polos y especialmente construido para el propósito. Dicho generador, a los efectos de la ilustración de este caso, lo he mostrado en los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista del generador en alzado lateral. La figura 2 es una sección transversal vertical del mismo con un diagrama de las conexiones del circuito. La figura 3 es una vista ampliada, en alzado lateral, de una parte de la máquina. La figura 4 es un detalle en sección ampliado del inducido y el campo. La figura 5 es una sección detallada de los imanes de campo que muestran el plano del devanado.

A es un marco magnético anular sostenido por las barras transversales o soportes B, provisto de pies C, sobre los que descansa la máquina. El interior del anillo A está provisto de un gran número de proyecciones o piezas polares D. Estas pueden formarse o aplicarse de diversas formas, como, por ejemplo, fresando ranuras transversales E.

Debido al gran número y pequeño tamaño de los polos y los espacios entre ellos, aplico las bobinas de excitación o de campo enrollando un conductor aislado F en zigzag a través de las ranuras, como se muestra en la Fig.5, llevando dicho cable alrededor del anillo para Forme tantas capas como desee. De esta manera, las piezas polares D se energizarán con polaridad alternativamente opuesta alrededor de todo el anillo.

Para el inducido, empleo una araña o marco circular G en un eje impulsor H, montada en cojinetes en los soportes B. Esta araña lleva un anillo J, girado hacia abajo, excepto en sus bordes, para formar un receptáculo en forma de artesa para un masa de alambres finos de hierro recocido K, que se enrollan en la ranura para formar el núcleo adecuado para las bobinas del inducido. Los pasadores L se colocan en los lados del anillo J, y las bobinas M se enrollan sobre la periferia de la estructura del inducido y alrededor de los pasadores. Las bobinas M están conectadas entre sí en serie, y estos terminales N transportados a través del eje hueco H a los anillos de contacto PP, de donde las corrientes son tomadas por las escobillas O. De esta manera, una máquina con un gran número de polos puede ser construido. Es fácil, por ejemplo,para obtener de esta manera de trescientos setenta y cinco a cuatrocientos polos en una máquina que puede ser conducida con seguridad a una velocidad de mil quinientas o mil seiscientas revoluciones por minuto, que producirá diez mil u once mil alternancias de corriente por segundo. Las lámparas de arco RR se muestran en el diagrama como conectadas en serie con la máquina de la figura 2. Si se aplica una corriente de este tipo a las lámparas de arco en funcionamiento, el sonido producido por o en el arco se vuelve prácticamente inaudible, ya que al aumentar la tasa de cambio en la corriente, y en consecuencia el número de vibraciones por unidad de tiempo del material gaseoso del arco hasta o más allá de diez mil u once mil por segundo, o hasta lo que se considera como el límite de audición, el sonido debido a tales vibraciones no será audible.El número exacto de cambios u ondulaciones necesarios para producir este resultado variará un poco según el tamaño del arco, es decir, cuanto más pequeño sea el arco, mayor será el número de cambios que se requerirán para hacerlo inaudible dentro de ciertos límites. Por supuesto, a medida que la tasa de alternancia u ondulación para un tamaño de arco dado se vuelve muy alta, el sonido producido es menos perceptible y, por lo tanto, para algunos propósitos, el límite real de audición solo puede acercarse, siempre que el sonido se vuelva prácticamente inaudible.a medida que la velocidad de alternancia u ondulación para un tamaño de arco dado se vuelve muy alta, el sonido producido es menos perceptible y, por lo tanto, para algunos propósitos, el límite real de audición solo puede acercarse, siempre que el sonido sea prácticamente inaudible.a medida que la velocidad de alternancia u ondulación para un tamaño de arco dado se vuelve muy alta, el sonido producido es menos perceptible y, por lo tanto, para algunos propósitos, el límite real de audición solo puede acercarse, siempre que el sonido sea prácticamente inaudible.

Otra ventaja que se obtiene al incrementar el número de alternancias como se ha indicado anteriormente, es que el arco actúa más como el producido por una corriente continua, en que es más persistente, debido a que el intervalo de tiempo entre ondulaciones es tan pequeño que el gas la materia no puede enfriarse hasta el punto de aumentar considerablemente su resistencia.

Yo reclamo

El método de disminuir o hacer inaudible el sonido emitido por lámparas de arco alimentadas o operadas por una corriente alterna o pulsante aumentando la tasa de tales alternancias o pulsaciones hasta el límite de audición, como se establece.

NIKOLA TESLA.Testigos:

F RANGO B. M URPHY ,

R APHAËL N ETTER .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 447,920 - Método de funcionamiento de las lámparas de arco - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 455,068 – MEDIDOR ELÉCTRICO

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

MEDIDOR ELECTRICO.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de Cartas Patente N ° 455.068, de fecha 30 de junio de 1891.

Solicitud presentada el 27 de enero de 1891. Número de serie 386.666. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , súbdito del Emperador de Austria, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, y residente de Nueva York, en el condado y estado de Nueva York, he inventado ciertos Nuevas y útiles Mejoras en Medidores Eléctricos, de las cuales se detalla a continuación, haciendo referencia a los dibujos que las acompañan y forman parte de las mismas.

Mi invención se refiere a métodos y aparatos para estimar la energía eléctrica que se ha gastado en un circuito eléctrico o en cualquier parte del mismo.

El principio de la invención se materializa en cualquier forma de aparato en el que un conductor sumergido en una solución electrolítica esté dispuesto de manera que el metal pueda depositarse sobre él o quitarse de él de tal manera que su resistencia eléctrica varíe en una proporción definida a la fuerza de la corriente cuya energía se va a calcular, por lo que dicha variación en la resistencia puede servir como una medida de la energía o puede utilizarse de varias formas bien conocidas para poner en acción un mecanismo de registro automático adecuado cuando la resistencia excede o cae por debajo de los límites predeterminados.

Para llevar a cabo mi invención, prefiero emplear una celda electrolítica, a través de la cual se extienden dos conductores paralelos y muy próximos entre sí. Conecto estos conductores en serie a través de una resistencia, pero de tal manera que haya una diferencia de potencial igual entre ellos en toda su extensión. Los extremos libres o terminales de los conductores están conectados en serie en el circuito que suministra la corriente a las lámparas u otros dispositivos o en paralelo a una resistencia en dicho circuito y en serie con los dispositivos de traslación. En tales circunstancias, una corriente que atraviesa los conductores establece una diferencia de potencial entre ellos que es proporcional a la intensidad de la corriente, por lo que se produce una fuga de corriente de un conductor a otro a través de la solución.La fuerza de esta corriente de fuga es proporcional a la diferencia de potencial y, por lo tanto, en proporción a la fuerza de la corriente que pasa por los conductores. Además, como existe una diferencia constante de potencial entre los dos conductores a lo largo de toda la extensión que está expuesta a la solución, la densidad de corriente a través de dicha solución es la misma en todos los puntos correspondientes y, por lo tanto, el depósito es uniforme a lo largo de todo uno. de los conductores, mientras que el metal se quita uniformemente del otro. De este modo se reduce la resistencia de un conductor, mientras que la del otro se incrementa en proporción a la fuerza de la corriente que pasa a través de los conductores.A partir de tal variación en la resistencia de uno o ambos conductores que forman los electrodos positivo y negativo de la celda, la energía actual gastada puede calcularse fácilmente.

Se contemplan otras disposiciones modificadas de los conductores, como se entenderá a partir de la siguiente descripción y referencia a los dibujos.

Las figuras son diagramas que muestran el medidor en relaciones operativas con un circuito de trabajo y bajo disposiciones ligeramente modificadas.

En la Fig. 1, G designa un generador de corriente continua adecuado. LL son los conductores del circuito que se extiende desde el mismo e incluye y alimenta lámparas u otros dispositivos de traslación T. A es un tubo, preferiblemente de vidrio, cuyos extremos están sellados, por medio de tapones o tapones aislantes B B. CC ‘ son dos conductores que se extienden a través del tubo A, sus extremos pasan a través de los enchufes B a los terminales del mismo. Estos conductores pueden estar ondulados o formados de otras formas adecuadas para ofrecer la resistencia eléctrica deseada. R es una resistencia conectada en serie con los dos conductores CC ‘ , que por sus terminales libres están conectados en el circuito de uno de los conductores L.

El método de usar este dispositivo y calcular por medio del mismo la energía de la corriente se entenderá fácilmente. Primero, las resistencias de los dos conductores CC ‘, respectivamente, se miden y anotan con precisión. Luego se hace pasar una corriente conocida a través del instrumento durante un tiempo dado, y mediante una segunda medición se toma el aumento y la disminución de las resistencias de los dos conductores respectivamente. A partir de estos datos se obtiene la constante, es decir, por ejemplo, el aumento de resistencia de un conductor o la disminución de la resistencia del otro por hora lámpara. Evidentemente, estas dos medidas sirven como comprobación, ya que la ganancia de un conductor debe ser igual a la pérdida del otro. Se proporciona una comprobación adicional midiendo ambos cables en serie con la resistencia, en cuyo caso la resistencia del conjunto debe permanecer constante.

En la Fig.2 los conductores CC ‘ están conectados en paralelo, el dispositivo de corriente en X pasa en una rama primero a través de una resistencia R ‘ y luego a través del conductor C, mientras que en la otra rama pasa primero a través del conductor C ‘ , y luego a través de resistencia R ” . Las resistencias R ‘ R ‘ ‘ son iguales, al igual que las resistencias de los conductores CC ‘ . Además, es preferible que las respectivas resistencias de los conductores CC ‘ sean una fracción conocida y conveniente de las bobinas o resistencias R ‘ R ”. Se observará que en la disposición mostrada en la Fig. 2 existe una diferencia de potencial constante entre los dos conductores CC ‘en toda su longitud.

Se verá que en los dos casos ilustrados siempre se conservará la proporcionalidad del aumento o disminución de la resistencia a la intensidad de la corriente, pues lo que gana un conductor pierde el otro, y las resistencias de los conductores CC ‘ son pequeñas en comparación con la intensidad de la corriente. resistencias en serie con ellos. Se entenderá que luego de cada medición o registro de una determinada variación de resistencia en uno o ambos conductores se debe cambiar la dirección de la corriente o invertir el instrumento, de manera que el depósito se tomará del conductor que ha ganado y se agregará a lo que ha perdido. Este principio puede sufrir muchas modificaciones. Por ejemplo, dado que hay una sección del circuito, es decir, el conductor C o C ‘Si la resistencia varía en proporción a la intensidad de la corriente, dicha variación puede utilizarse, como se hace en muchos casos análogos, para efectuar el funcionamiento de varios dispositivos automáticos, como los registros. Sin embargo, prefiero, en aras de la simplicidad, calcular la energía mediante mediciones de resistencia.

Las principales ventajas de esta invención son, en primer lugar, que es posible leer directamente la cantidad de energía gastada por medio de un ohmímetro debidamente construido y sin recurrir a pesar el depósito; segundo, no es necesario emplear derivaciones, ya que la totalidad de la corriente a medir puede pasar por el instrumento; En tercer lugar, la precisión del instrumento y la corrección de las indicaciones se ven ligeramente afectadas por los cambios de temperatura. Además de estas ventajas, la invención posee el mérito de la economía en el desperdicio de energía y la simplicidad, la compacidad y el bajo costo de construcción.

Lo que digo es

1. El método de calcular la cantidad de energía eléctrica gastada en un tiempo dado en un circuito eléctrico, que consiste en mantener por la corriente una diferencia de potencial entre dos conductores en una solución electrolítica uniforme en toda la extensión de dichos conductores expuestos a la solución. y medir la variación de la resistencia en uno o ambos de dichos conductores debido a la ganancia o pérdida de metal por electrodeposición, como se establece.

2. La combinación, con un circuito eléctrico, de un medidor compuesto por una celda electrolítica y dos conductores que pasan por la misma, estando dichos conductores dentro o conectados con el circuito principal y de manera que una diferencia de potencial uniforme en toda la extensión expuesta a la solución se mantendrá entre ellos, según lo establecido.

3. La combinación, con un circuito eléctrico que contiene dispositivos de traslación, de un medidor compuesto por una celda electrolítica y dos conductores que pasan por el mismo y conectados en serie con los dispositivos de traslación, y una o más resistencias conectadas con el mismo para establecer una diferencia de potencial entre los dos conductores a través de la solución de la celda, como se indica.

4. Un contador eléctrico que consta de una celda electrolítica, dos conductores paralelos que se extienden a través de la misma, estando dichos conductores conectados en serie a través de una resistencia y teniendo terminales en sus extremos libres para su conexión con un circuito, estas partes se combinan de la manera sustancialmente como se establece.

5. Un medidor eléctrico que consta de una celda tubular que contiene una solución electrolítica y cerrada en los extremos, dos conductores paralelos que se extienden a través de la celda, una conexión de resistencia entre el extremo de un conductor y el extremo opuesto del otro, y terminales para el extremos restantes de los conductores respectivos, combinándose estas partes como se indica.

NIKOLA TESLA.Testigos:

R OBT . F. G AYLORD ,

P ARKER W. P AGE .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 455,068 - Medidor eléctrico - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 447,921 – GENERADOR DE CORRIENTE ELÉCTRICA ALTERNA

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

GENERADOR ELECTRICO-ALTERNO-CORRIENTE.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 447,921, de 10 de marzo de 1891.

Solicitud presentada el 15 de noviembre de 1890. Número de serie 371.554. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , un súbdito del Emperador de Austria, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, que reside en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertos nuevos y Mejoras útiles en máquinas de corriente alterna, de las cuales la siguiente es una especificación, teniendo como referencia los dibujos adjuntos.

In the systems of distribution of electrical energy from alternating-current generators in present use the generators give ordinarily from one to three hundred alternations of current per second. I have recognized and demonstrated in practice that it is of great advantage, on many accounts, to employ in such systems generators capable of producing a very much greater number of alternations per second—say fifteen thousand per second or many more. To produce such a high rate of alternation, it is necessary to construct a machine with a great number of poles or polar projections; but such construction, on this account, in order to be efficient, is rendered difficult. If an armature without polar projections be used, it is not easy to obtain the necessary strength of field, mainly in consequence of the comparatively great leakage of the lines of force from pole to pole. If, on the contrary, an armature-core formed or provided with polar projections be employed, it is evident that a limit is soon reached at which the iron is not economically utilized, being incapable of following without considerable loss the rapid reversals of polarity. To obviate these and other difficulties, I have devised a form of machine embodying the following general features of construction.

Proporciono un núcleo de campo magnético compuesto por dos partes independientes formadas con ranuras para la recepción de una o más bobinas energizantes. La bobina energizante, o bobinas, está completamente rodeada por el núcleo de hierro, excepto en un lado, donde se produce la abertura entre las caras polares del núcleo, cuya abertura se hace tan estrecha como lo permitan las condiciones de la máquina. Las caras polares del núcleo del campo no son lisas, sino que están formadas con un gran número de proyecciones o estrías, cuyos puntos en un lado o cara polar son preferiblemente exactamente opuestos a los del otro. Entre las caras así formadas, monte o apoyo la bobina o bobinas de la armadura y proporciono la rotación del imán de campo o la armadura, o ambos,y coloco dicho inducido-bobina o conductor de modo que quede dispuesto simétricamente con respecto al campo, es decir, de modo que cuando una porción del conductor pase por la porción más fuerte del campo, la otra porción, que forma el retorno para el primero, es pasar por los puntos o partes más débiles del campo. Los puntos más fuertes del campo, se entenderá, son aquellos entre las proyecciones o puntos en las caras polares, mientras que los puntos más débiles se encuentran a medio camino entre ellos.mientras que los puntos más débiles se encuentran a medio camino entre ellos.mientras que los puntos más débiles se encuentran a medio camino entre ellos.

Un campo magnético, cuando se construye como se describió anteriormente, produce, cuando la bobina energizadora es atravesada por una corriente continua, un campo de gran fuerza, y uno que puede variar mucho en intensidad en puntos no más distantes entre sí. que el octavo de pulgada. En una máquina así construida hay comparativamente poco de ese efecto que se conoce como “fuga magnética” y también hay una ligera reacción del inducido. O el inducido-conductor o el campo-imán pueden estar estacionarios mientras el otro gira, y como a menudo es deseable mantener los conductores estacionarios y rotar el campo-imán, he realizado una modificación especial de la construcción de la máquina para esto. propósito,y con miras en tal caso de simplificar aún más la máquina y hacerla más fácil de mantener en funcionamiento, dispongo los conductores de la armadura y el marco o los soportes de los mismos para soportar también una bobina o bobinas fijas para energizar el campo giratorio. imán, evitando así el empleo de todos los contactos deslizantes.

En los dibujos adjuntos he ilustrado las dos formas típicas de mi máquina mencionadas anteriormente.

La figura 1 es una sección central vertical de la máquina, según las líneas xx de la figura 2; y la figura 2 es una sección horizontal sobre la línea yy de la figura 1. La máquina de estas dos figuras es una en la que el conductor de inducido y la bobina de campo están estacionarios mientras el núcleo del imán de campo gira. La figura 3 es una sección central vertical de una máquina que incorpora el mismo plano de construcción, pero que tiene un imán de campo estacionario y una armadura giratoria. La figura 4 es un diagrama que ilustra la configuración peculiar de las caras polares y la relación del conductor o conductores del inducido con las mismas.

In Figs. 1 and 2, A A designate two cylindrical castings provided with bracket-arms B B, in which latter are bushings C for the rotating shaft. The conductor in which the currents are induced may be constructed or arranged in various ways; but I prefer to form it in the following manner: I take an annular plate of copper D and by means of a saw or other cutting-tool cut in it radial slots from one edge nearly through to the other, beginning alternately from opposite edges. In this way a continuous zigzag conductor is formed. To the inner edge of this plate are secured two rings of non-magnetic metal E, which are insulated from the copper conductor, but held firmly thereto, as by means of bolts F. Within the rings E is then placed an annular coils G, which is the energizing-coil for the field-magnet. The conductor D and the parts attached thereto are supported by means of the cylindrical shell or casting A A, the two parts of which are brought together and clamped by bolts F’ hasta el borde exterior del conductor D. El conductor D también está aislado de la carcasa A.

El núcleo del imán de campo está formado por dos partes circulares HH, formadas con ranuras anulares I, que, cuando las dos partes se juntan, forman un espacio para la recepción de la bobina energizadora G. Las partes centrales o bujes de los núcleos HH están alineados, de modo que encajen estrechamente entre sí, mientras que las porciones externas o bridas que forman las caras polares JJ se reducen algo en grosor para dejar espacio para el conductor D, y están dentadas en sus caras o provistas de cualquier otra forma conveniente con proyecciones polares. Las dos partes del núcleo HH están montadas y fijadas al eje K, y están unidas por pernos L. El número de estrías en las caras polares es arbitrario; pero debe existir entre ellos y las porciones radiales del conductor D una cierta relación, que se entenderá por referencia a la Fig.4,donde NN representan las proyecciones o puntos en una cara del núcleo del campo, y SS los puntos de la otra cara. El conductor D se muestra en esta figura en sección,aa ‘ designa las porciones radiales del conductor, y b las divisiones aislantes entre las mismas. El ancho relativo de las partes aa ‘ y el espacio entre dos puntos adyacentes NN o SS cualesquiera es tal que cuando las porciones radiales a del conductor pasan entre los puntos opuestos NS, donde el campo es más fuerte, las porciones radiales intermedias a ‘están pasando por los espacios más amplios a medio camino entre esos puntos y donde el campo es más débil. Dado que el núcleo de un lado es de polaridad opuesta a la parte que lo enfrenta, todos los puntos o proyecciones de una cara polar serán de polaridad opuesta a los de la otra cara. Por lo tanto, aunque el espacio entre dos puntos adyacentes cualesquiera en la misma cara puede ser extremadamente pequeño, no habrá fugas de las líneas magnéticas entre dos puntos cualesquiera del mismo nombre; pero las líneas de fuerza pasarán de un conjunto de puntos al otro. La construcción seguida obvia en gran medida la distorsión de las líneas magnéticas por la acción de la corriente en el conductor D, en el cual se observará que la corriente fluye en cualquier momento desde el centro hacia la periferia en un conjunto de radiales. partes ay en dirección opuesta en las partes adyacentes a ‘ .

Para conectar la bobina de energización G con una fuente de corriente continua, he encontrado conveniente utilizar dos porciones radiales adyacentes del conductor D para conectar los terminales de la bobina G con dos bornes de conexión M. Para este propósito, el la placa D se corta completamente, como se muestra, y la ruptura así hecha se puentea con un conductor corto c .

En cualquier punto conveniente, la placa D se corta para formar dos terminales d , que están conectados a los bornes N.

El núcleo HH, cuando es girado por la polea motriz P, genera en los conductores D una corriente alterna, que se extrae de los postes de unión N. Se observará que por la naturaleza de la construcción descrita esta máquina es capaz de produciendo una corriente alterna de una tasa de alternancia enormemente alta.

Cuando se desea rotar el conductor entre las caras de un imán de campo estacionario, adopto la construcción que se muestra en la Fig. 3. En este caso, el conductor D está o puede estar hecho sustancialmente de la misma manera que se describió anteriormente al ranurar un placa conductora anular y apoyándola entre dos cabezas O, unidas por pernos oy fijada al eje impulsor K. El borde interior de la placa o conductor D está preferiblemente embridado para asegurar una unión más firme entre esta y las cabezas O. Está aislado de dicha cabeza. El imán de campo en este caso consta de dos partes anulares HH, provistas de ranuras anulares I para la recepción de las bobinas. Las bridas o caras que rodean la ranura anular se juntan, mientras que las bridas interiores son dentadas, como en el caso anterior, y forman las caras polares. Las dos partes HH se forman con una base R, sobre la que descansa la máquina.

Los SS son casquillos no magnéticos asegurados o colocados en la abertura central de los núcleos.

El conductor D se corta completamente en un punto para formar terminales, desde los cuales los conductores aislados T se conducen a través del eje a los anillos colectores V.

Lo que digo es

1. La combinación, en un campo de fuerza anular formado por caras polares opuestas con ranuras o estrías radiales y con dichos polos, de una serie conectada de conductores radiales dispuestos de tal manera con relación a las estrías que mientras pasa una porción de los conductores radiales entre las partes más fuertes del campo, o los puntos donde los dos polos se acercan más, los conductores adyacentes o intermedios pasarán por las partes más débiles del campo, o los puntos donde los dos polos están más alejados, como se establece.

2. The combination, with a connected series of radial conductors forming an annular coil, of a stationary two-part supporting-frame clamped to and insulated from the outer ends of said conductors, a ring formed in two parts clamped to the inner ends of the same, an energizing-coil contained in said ring, and field-core made in two parts and enclosing said energizing-coil and presenting annular polar faces to the series of radial conductors, as described.

3. La combinación, con la placa conductora anular ranurada para formar una serie conectada de conductores radiales, un marco de soporte seccional asegurado y aislado del borde exterior de la placa ranurada, un anillo seccional asegurado y aislado del borde interior de dicha placa, una bobina energizadora hueca contenida en dicho anillo, y un núcleo de campo compuesto de dos partes atornilladas y empotradas para encerrar la bobina energizadora, estando dichos núcleos montados en un eje giratorio, como se establece.

4. La combinación, con dos caras polares anulares de polaridad magnética opuesta y formada con puntos, proyecciones o estrías opuestas, de un conductor volteado sobre sí mismo en convoluciones sustancialmente radiales y montado en el campo anular, por lo que una rotación del campo o dicho conductor desarrollará en el mismo una corriente alterna, según se establece.

5. La combinación, con una cara polar de polaridad dada formada con ranuras o estrías, de una cara polar de polaridad opuesta con ranuras o estrías correspondientes, colocando las dos caras polares con sus ranuras opuestas entre sí, y un conductor o bobina. montado entre dichas caras con la capacidad de movimiento a través de las líneas de fuerza en una dirección perpendicular a la de las ranuras o estrías, como se establece.

6. En una máquina magnetoeléctrica, la combinación de un marco seccional, un núcleo de imán de campo compuesto por dos partes conectadas, un eje giratorio sobre el que se monta dicho núcleo, un conductor en el que se inducen las corrientes, las circunvoluciones de que están dispuestas radialmente entre las caras polares del núcleo de campo y aseguradas y soportadas por el marco, y una bobina de energización para el núcleo de campo soportada por la bobina de corriente inducida y contenida en un rebajo anular formado por ranuras en el caras de las dos secciones del núcleo de campo.

7. La combinación, con polos de campo magnético opuestos formados con proyecciones o estrías en sus caras, las partes o prominencias más altas de una cara son opuestas a las de la otra, de un conductor cuyas circunvoluciones están adaptadas para pasar en ángulo recto. a través de las líneas magnéticas entre las prominencias opuestas, como se establece.

8. La combinación, con un núcleo de campo magnético giratorio que tiene dos caras polares opuestas y anulares con ranuras radiales o estrías en ellas dispuestas sistemáticamente, de modo que las partes o prominencias más altas de una cara queden opuestas a las de la otra, de un conductor estacionario con convoluciones radiales y montado entre las caras polares, como se indica.

NIKOLA TESLA.Testigos:

R OBT . F. G AYLORD ,

P ARKER N. P AGE .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 447,921 - Generador de corriente eléctrica alterna - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 405,858 – MOTOR ELECTROMAGNÉTICO

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY, CEDENTE DE LA EMPRESA ELÉCTRICA TESLA, DEL MISMO LUGAR.

MOTOR ELECTRO-MAGNÉTICO.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 405.858, de fecha 25 de junio de 1889.

Solicitud presentada el 8 de enero de 1889. Número de serie 295.745. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, un súbdito del Emperador de Austria, que reside en Nueva York, en el condado y estado de Nueva York, he inventado ciertos nuevos y Útiles Mejoras en Motores Electromagnéticos, de las cuales se detalla a continuación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte del mismo.

Para definir más claramente las relaciones que el motor que constituye el tema de mi presente solicitud mantiene con otros de la clase a la que pertenece, recapitularé brevemente las formas de motores de corriente alterna inventadas por mí y descritas con más detalle en mi patentes y solicitudes anteriores. De éstos, hay dos tipos o formas principales: primero, los que contienen dos o más circuitos energizantes a través de los cuales se hace pasar corrientes alternas que difieren entre sí en fase en una extensión suficiente para producir una progresión o desplazamiento continuo de los polos o puntos. de mayor efecto magnético, en obediencia a lo cual el elemento móvil del motor se mantiene en rotación; en segundo lugar, los que contienen polos o partes de diferente susceptibilidad magnética,que bajo la influencia energizante de la misma corriente o dos corrientes coincidentes en fase exhibirán diferencias en sus períodos o fases magnéticos. En la primera clase de motores, el par se debe al magnetismo establecido en diferentes partes del motor por corrientes de la misma o de fuentes independientes, y que presentan diferencias de tiempo en fase. En la segunda clase, el par resulta de los efectos energizantes de una corriente sobre partes del motor que difieren en susceptibilidad magnética; en otras palabras, partes que responden en el mismo grado relativo a la acción de una corriente, no simultáneamente, sino después de diferentes intervalos de tiempo. En mi presente invención, sin embargo, el par, en lugar de ser únicamente el resultado de una diferencia de tiempo en los períodos magnéticos o fases de los polos o partes atractivas por cualquier causa debida,se produce por un desplazamiento angular de las partes que, aunque móviles entre sí, están magnetizadas simultáneamente, o aproximadamente, por las mismas corrientes. Este principio de funcionamiento lo he plasmado prácticamente en un motor en el que obtengo el desplazamiento angular necesario entre los puntos de mayor atracción magnética en los dos elementos del motor —el inducido y el campo— por la dirección de la laminación de los núcleos magnéticos de dichos elementos, y los mejores medios para lograr este resultado del que tengo conocimiento actualmente los he mostrado en los dibujos adjuntos.Este principio de funcionamiento lo he plasmado prácticamente en un motor en el que obtengo el desplazamiento angular necesario entre los puntos de mayor atracción magnética en los dos elementos del motor —el inducido y el campo— por la dirección de la laminación de los núcleos magnéticos de dichos elementos, y los mejores medios para lograr este resultado del que tengo conocimiento actualmente los he mostrado en los dibujos adjuntos.Este principio de funcionamiento lo he plasmado prácticamente en un motor en el que obtengo el desplazamiento angular necesario entre los puntos de mayor atracción magnética en los dos elementos del motor —el inducido y el campo— por la dirección de la laminación de los núcleos magnéticos de dichos elementos, y los mejores medios para lograr este resultado del que tengo conocimiento actualmente los he mostrado en los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista lateral del motor con una parte de su núcleo de armadura expuesta. La figura 2 es una vista de extremo o borde del mismo. La figura 3 es una sección transversal central del mismo, mostrándose el inducido principalmente en alzado.

Sea AA designar dos placas formadas por secciones delgadas o láminas de hierro dulce aisladas más o menos entre sí y unidas por pernos ao cualquier otro medio adecuado y asegurado a una base B. Las caras internas de estas placas contienen rebajes o ranuras en las que una bobina o bobinas D se fijan oblicuamente a la dirección de las laminaciones. Dentro de las bobinas D hay un disco E, preferiblemente compuesto de un alambre o cinta de hierro enrollado en espiral o una serie de anillos concéntricos y montado sobre un eje F, que tiene cojinetes en las placas A A. Un dispositivo de este tipo cuando actúa sobre él La corriente es capaz de girar y constituye un motor, cuyo funcionamiento explico de la siguiente manera: Una corriente o impulso de corriente que atraviesa las bobinas D tiende a magnetizar los núcleos AA y E, todos los cuales están bajo la influencia de la campo de las bobinas. Los polos así establecidos quedarían naturalmente en la misma línea en ángulo recto con las bobinas D,pero en las placas A se desvían debido a la dirección de las laminaciones y aparecen en o cerca de los extremos de dichas placas. En el disco, sin embargo, donde estas condiciones no están presentes, los polos o puntos de mayor atracción están en una línea perpendicular al plano de las bobinas; por lo tanto, habrá un par establecido por este desplazamiento angular de los polos o líneas magnéticas, que pone en marcha el disco en rotación, las líneas magnéticas del inducido y el campo tendiendo hacia una posición de paralelismo. Esta rotación es continuada y mantenida por las inversiones de la corriente en las bobinas DD, que cambian alternativamente la polaridad de los núcleos de campo A A. Esta tendencia o efecto de rotación aumentará mucho al enrollar el disco con los conductores G, cerrados sobre sí mismos y tener una dirección radial,por lo que la intensidad magnética de los polos del disco aumentará considerablemente por el efecto energizante de las corrientes inducidas en las bobinas G por las corrientes alternas en las bobinas D. El plan de devanado y el principio de funcionamiento se han explicado completamente en mi patente , No. 382,279, de 1 de mayo de 1888.

Los núcleos del disco y el campo pueden ser o no de diferente susceptibilidad magnética, es decir, ambos pueden ser del mismo tipo de hierro, de modo que sean magnetizados aproximadamente en el mismo instante por las bobinas D; o una puede ser de hierro dulce y la otra de duro, para que transcurra cierto tiempo entre los períodos de su magnetización. En cualquier caso se producirá rotación; pero a menos que el disco esté provisto de bobinas energizadoras cerradas, es deseable que la diferencia de susceptibilidad magnética descrita anteriormente se utilice para ayudar en su rotación.

Los núcleos del campo y del inducido se pueden fabricar de diversas formas, como se entenderá bien, siendo solo requisito que las laminaciones en cada uno estén en tal dirección que aseguren el necesario desplazamiento angular de los puntos de mayor atracción. Además, dado que se puede considerar que el disco está compuesto por un número infinito de brazos radiales, es obvio que lo que es cierto de un disco es válido, en condiciones bien entendidas, para muchas otras formas de armadura, y mi invención a este respecto no se limita en ningún sentido a la forma específica de armadura mostrada.

Se entenderá que las formas específicas de realizar esta invención son casi innumerables y que, por lo tanto, no me limito a la forma precisa de motor que aquí he mostrado.

Creo que soy el primero en producir la rotación de un inducido, al menos tal como podría utilizarse para cualquier propósito general o factible, por medio de una corriente alterna que pasa a través de una sola bobina o varias bobinas actuando como una sola, y que tienen un efecto magnetizante directo sobre los núcleos tanto de la armadura como del campo, y esto lo afirmo en su sentido más amplio.

Además creo que soy el primero en impartir directamente, por medio de una corriente alterna, magnetismo a los núcleos de los dos elementos de un motor, y por la dirección de la laminación de uno o ambos del mismo para producir un desplazamiento angular. de los polos o líneas de fuerza magnética de los núcleos, respectivamente.

Por lo tanto, lo que afirmo es:

1. Un motor electromagnético que consta de un imán de campo, una armadura giratoria y una sola bobina adaptada para conectarse a una fuente de corrientes alternas y para impartir magnetismo tanto a la armadura como al imán de campo con desplazamiento angular de la puntos máximos, según lo establecido.

2. En un motor electromagnético, la combinación, con una bobina adaptada para conectarse con una fuente de corrientes alternas, de un imán de campo y un inducido rotatorio cuyos núcleos están en relación con la bobina de tal modo que sean energizados por él. y subdivididos o estratificados de tal manera que produzcan un desplazamiento angular de sus polos o de las líneas magnéticas en ellos, como se establece.

3. En un motor electromagnético, la combinación, con una bobina adaptada para conectarse con una fuente de corrientes alternas, de imanes de campo con laminaciones inclinadas oblicuamente al plano de dicha bobina y una armadura circular o de disco montada para girar entre los imanes de campo, tanto el campo como el inducido, están bajo la influencia magnetizante de la bobina, como se indica.

4. En un motor electromagnético, la combinación, con una bobina adaptada para conectarse con una fuente de corrientes alternas, de imanes de campo con laminaciones inclinadas oblicuamente al plano de la bobina y una armadura circular o de disco con espiral o concéntrica laminaciones montadas entre los imanes de campo, tanto el campo como la armadura están bajo la influencia magnetizante de la bobina, como se establece.

5. En un motor electromagnético, la combinación, con una bobina adaptada para ser conectada a una fuente de corrientes alternas, de un imán de campo y un inducido rotativo con bobinas cerradas sobre el mismo, estando tanto el campo como el inducido bajo la magnetización influencia de dicha bobina y laminado para producir un desplazamiento angular de los polos de los dos núcleos.

NIKOLA TESLA.Testigos:

E DWARD T. E VANS ,

G EORGE N. M ONRO .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 405,858 - Motor electromagnético - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 1.266.175 – PROTECTOR CONTRA RAYOS

OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

PATENTE TESLA 1.266.175 PROTECTOR-RAYOS.


1.266.175.Especificación de Cartas de Patente.Patentado el 14 de mayo de 1918.

Solicitud presentada el 6 de mayo de 1916. Número de serie 95.830.

A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , ciudadano de los Estados Unidos, que reside en Nueva York, en el condado y en el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los protectores contra rayos, de las cuales la siguiente es una descripción completa, clara y exacta.

El objeto de la presente invención es proporcionar protectores contra rayos de un diseño novedoso y mejorado estrictamente en conformidad con el verdadero carácter del fenómeno, más eficientes en acción y mucho más confiables para salvaguardar vidas y propiedades que los empleados hasta ahora.

Para comprender la naturaleza de mi invento y su distinción básica de los pararrayos de uso común, es necesario explicar brevemente los principios sobre los que está diseñado mi protector en contraste con los que subyacen al tipo de pararrayos que prevalece ahora.

Desde la introducción del pararrayos por Benjamin Franklin en la última parte del siglo XVIII, su adopción como medio de protección contra descargas atmosféricas destructivas ha sido prácticamente universal. Su eficiencia, hasta cierto punto, ha sido establecida indiscutiblemente a través de registros estadísticos, pero en general prevalece, sin embargo, una singular falacia teórica en cuanto a su funcionamiento, y su construcción es radicalmente defectuosa en una característica, a saber, su típico terminal puntiagudo. En mi protector contra rayos evito los puntos y uso un tipo de terminal completamente diferente.

Según la opinión predominante, la virtud del tipo de pararrayos Franklin se basa en gran medida en la propiedad de las puntas o bordes afilados para emitir electricidad al aire. Como lo muestra Coulomb, la cantidad de electricidad por unidad de área, designada por él como “densidad eléctrica” ​​aumenta a medida que se reduce el radio de curvatura de la superficie. Posteriormente se demostró, mediante análisis matemático, que la carga acumulada creaba una fuerza normal hacia afuera igual a 2π veces el cuadrado de la densidad, y el experimento ha demostrado que cuando esta última excede aproximadamente 20 unidades CGS, se forma una serpentina o corona. A partir de estas observaciones y deducciones, es obvio que esto puede suceder a una presión comparativamente baja si el conductor es de un radio extremadamente pequeño, o puntiagudo, y es consecuencia de una mala aplicación de estos,y otras, verdades de que el pararrayos comercial de hoy se hace muy fino y puntiagudo. Mi invención, por el contrario, aunque toma conocimiento de estas verdades, las aplica correctamente en la provisión de un protector contra rayos que proporciona distintivamente una terminal elevada que tiene sus límites conductores externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura en dos dimensiones. Los principios que subyacen a mi invención y la correcta aplicación de los cuales dictan la forma y modo de instalación de mi protector, los explicaré ahora en contraste con el pararrayos puntiagudo convencional.los aplica correctamente en la provisión de un protector contra rayos que proporciona de manera distintiva un terminal elevado que tiene sus límites conductores externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura en dos dimensiones. Los principios que subyacen a mi invención y la correcta aplicación de los cuales dictan la forma y modo de instalación de mi protector, los explicaré ahora en contraste con el pararrayos puntiagudo convencional.los aplica correctamente en la provisión de un protector contra rayos que proporciona de manera distintiva un terminal elevado que tiene sus límites conductores externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura en dos dimensiones. Los principios que subyacen a mi invención y la correcta aplicación de los cuales dictan la forma y modo de instalación de mi protector, los explicaré ahora en contraste con el pararrayos puntiagudo convencional.

Al permitir la fuga al aire, se cree popularmente que el pararrayos en forma de aguja realiza dos funciones: una para drenar la tierra de su electricidad negativa, la otra para neutralizar la positiva de las nubes. Hasta cierto punto, hace ambas cosas. Pero un estudio sistemático de las perturbaciones eléctricas en la tierra ha hecho palpablemente evidente que la acción del conductor de Franklin, como se interpreta tan comúnmente, es principalmente ilusoria. La medición real demuestra que la cantidad de electricidad que escapa, incluso de muchos puntos, es completamente insignificante en comparación con la inducida dentro de un área terrestre considerable, y de ningún momento en el proceso de disipación. Pero es cierto que el aire cargado negativamente en las inmediaciones de la varilla, convertido en conductor por influencia de la misma, facilita el paso del cerrojo.Por tanto, aumenta la probabilidad de que se produzca una descarga de luz en sus proximidades. Los hechos fundamentales que subyacen a este tipo de pararrayos son: Primero, atrae un rayo, de modo que lo golpeará con más frecuencia que el edificio si no estuviera presente; en segundo lugar, hace inofensivas la mayoría de las descargas que recibe, pero no todas; tercero, al hacer que el aire sea conductor y, por otras razones, a veces es la causa de daños a los objetos vecinos; y cuarto, en conjunto, su poder de prevenir lesiones predomina, más o menos, sobre los peligros que invita.hace inofensivas la mayoría, pero no todas, las descargas que recibe; tercero, al hacer que el aire sea conductor y, por otras razones, a veces es la causa de daños a los objetos vecinos; y cuarto, en conjunto, su poder de prevenir lesiones predomina, más o menos, sobre los peligros que invita.hace inofensivas la mayoría, pero no todas, las descargas que recibe; tercero, al hacer que el aire sea conductor y, por otras razones, a veces es la causa de daños a los objetos vecinos; y cuarto, en conjunto, su poder de prevenir lesiones predomina, más o menos, sobre los peligros que invita.

Mi protector, por el contrario, se basa en principios diametralmente opuestos. Su terminal tiene una gran superficie. Asegura una densidad muy baja y preserva las cualidades aislantes del medio ambiente, minimizando así las fugas y actuando así como un cuasi-repelente para aumentar enormemente el factor de seguridad.

Para la mejor y más económica instalación de los dispositivos de protección de acuerdo con mi invención, los factores y fenómenos que dictan el tamaño, el número de protectores y las cualidades físicas del aparato deben ser comprendidos por el ingeniero instalador, y preliminarmente, para una comprensión completa de los principios de mi invento, estos deben explicarse brevemente.

La instalación económica, por supuesto, exige que la capacidad de protección de cualquier equipo dado no sea innecesariamente mayor de lo que se requiere para cumplir con las expectativas máximas en las condiciones que rodean el edificio en particular que se va a proteger, y estas dependen, en parte, como mostraré, de el carácter del paisaje próximo a la obra.

En los dibujos, Figuras 1 a 4 inclusive, son diagramas necesarios para ilustrar los hechos y condiciones relevantes para la determinación de instalaciones específicas de mi invención, y las Figs. 5 a 8 ilustran la construcción y aplicación de los protectores. Específicamente:

La figura 1 es un paisaje adecuado para fines explicativos. Figs. 2, 3 y 4 son diagramas teóricos; Figs. 5 y 6 ilustran formas de protectores mejorados; y Figs. 7 y 8 muestran edificios equipados con el mismo.

En la Fig. 1, 1 representa el área “reducida” de Lord Kelvin de la región, que es virtualmente parte de la superficie oceánica extendida y tranquila. (Ver ” Artículos sobre electrostática y magnetismo”Por Sir William Thomson). En condiciones climáticas normales, cuando el cielo está despejado, la cantidad total de electricidad distribuida sobre la tierra es casi la misma que la que estaría contenida dentro de su proyección horizontal. Pero en tiempos de tormenta, debido a la acción inductiva de las nubes, se puede acumular una inmensa carga en la localidad, siendo mayor la densidad en las porciones más elevadas del terreno. Suponiendo esto, bajo las condiciones existentes en cada momento, trazar otra superficie esférica 2, concéntrica a la tierra, que se puede llamar “niveau eléctrico”, de manera que las cantidades almacenadas encima y debajo de ella sean iguales. En otras palabras, su suma algebraica, tomada relativamente a la superficie imaginaria, en sentido positivo y negativo, es nula.. Los objetos por encima del “niveau” están expuestos a mucho más riesgo que los que están debajo. Por lo tanto, un edificio en 3, en un sitio de densidad excesiva, es propenso a verse afectado tarde o temprano, mientras que uno en una depresión 4, donde la carga por unidad de área es muy pequeña, es casi completamente seguro. De ello se deduce que un edificio 3 requiere un equipamiento más extenso que el otro. En ambos casos, sin embargo, la probabilidad de ser golpeado disminuye por la presencia de mi protector, mientras que aumentaría por la presencia de la vara de Franklin, por razones que ahora explicaré.

La comprensión de las verdades relativas a las descargas eléctricas, pero parte de ellas, y su mala aplicación debido a la falta de una apreciación más completa, ha sido sin duda la responsable de que el pararrayos Franklin adopte su forma puntiaguda convencional, pero consideraciones teóricas y los importantes descubrimientos que se han realizado en el curso de investigaciones con un transmisor inalámbrico de gran actividad mediante el cual se obtuvieron arcos de un volumen y tensión comparables a los que ocurren en la naturaleza (“Problemas de Incrementar la Energía Humana” Revista Century Junio ​​de 1900 y las Patentes 645,576, 649,621, 787,412 y 1,119,732) establecen de inmediato la falacia de la noción hasta ahora prevaleciente en la que se basa el tipo de varilla Franklin, muestran la novedad distintiva de mi protector contra rayos y guían al constructor en el uso de mi invención.

En la Fig. 2, 5 es una pequeña esfera en contacto con una grande, 6, mostrada parcialmente. Se puede demostrar por la teoría de imágenes eléctricos que cuando los dos cuerpos se pueden alojar por la densidad media en el pequeño uno será sólo pi 2 /6 = 1.64493 veces mayor que en el otro, (véase “ Electricidad y Magnetismo ” por Clerk Maxwell). En la Fig. 3, las dos esferas 7 y 8 están colocadas a cierta distancia y conectadas a través de un alambre delgado 9. Habiendo sido excitado este sistema como antes, es probable que la densidad en la esfera pequeña sea mucho mayor que en la grande. Dado que ambos tienen el mismo potencial, se deduce directamente que las densidades en ellos serán inversamente a sus radios de curvatura. Si la densidad de 7 se designa como dy el radio r, entonces la carga q = 4π d , el potencial p = 4π d y la fuerza hacia afuera, normal a la superficie, f = 2π 2 . Como se indicó anteriormente, cuando d supera las 20 unidades CGS, la fuerza f se vuelve lo suficientemente intensa como para romper el dieléctrico y aparece una cinta o corona. En esto. caso p = 80π r . Por lo tanto, con una esfera de un centímetro de radio, la interrupción se produciría en un potencial p = 80π=251.328 E. S. units, or 75,398.4 volts. In reality, the discharge occurs at a lower pressure as a consequence of uneven distribution on the small sphere, the density being greatest on the side turned away from the large one. In this respect the behavior of a pointed conductor is just the reverse. Theoretically, it might erroneously be inferred from the preceding, that sharp projections would permit electricity to escape at the lowest potentials, but this does not follow. The reason will be clear from an inspection of Fig. 4, in which such a needle-shaped conductor 10, is illustrated, a minute portion of its tapering end being marked 11. Were this portion removed from the large part 10 and electrically connected with the same through an infinitely thin wire, the charge would be given off readily. But the presence of 10 has the effect of reducing the capacity of 11, so that a much higher pressure is required to raise the density to the critical value. The larger the body, the more pronounced is this influence, which is also dependent on configuration, and is maximum for a sphere. When the same is of considerable size it takes a much greater electromotive force than under ordinary circumstances to produce streamers from the point. To explain this apparent anomaly attention is called to Fig. 3. If the radii of the two spheres, 7 and 8, be designated r y R respectivamente, sus cargas q y Q y la distancia entre sus centros D, el potencial en 7, debido a Q es Q / D. Pero 7, debido a la conexión metálica 9, está en el potencial Q / R = q / r. When D is comparable to R, the medium surrounding the small sphere will ordinarily be at a potential not much different from that of the latter and millions of volts may have to be applied before streamers issue, even from sharp protruding edges. It is important to bear this in mind, for the earth is but a vast conducting globe. It follows that a pointed lightning-rod must be run far above ground in order to operate at all, and from the foregoing it will be apparent that the pointing of the end, for supposed emissive effect, is in part neutralized by the increasing size below the extreme end, and the larger the rod, for reduction of electrode resistance, the more pronounced in this counter-influence. For these reasons it is important to bear in mind that sufficient thickness of the rod for very low electrode-resistance is rather incompatible with the high emissive capability sought in the needle-like Franklin-rod, but, as hereinafter set forth, it is wholly desirable in the use of my invention, wherein the terminal construction is intended for suppression of charge-emission rather than to foster it.

La idea de que el dispositivo de Franklin sería eficaz para disipar cargas terrestres se remonta a los primeros experimentos con máquinas de fricción estática, cuando se encontró una aguja capaz de drenar rápidamente un cuerpo electrificado aislado. Pero la inaplicabilidad de este hecho a las condiciones de protección contra el rayo será evidente a partir del examen de los simples principios teóricos involucrados, que al mismo tiempo corroboran la conveniencia de establecer protección evitando tal drenaje. La densidad en el extremo puntiagudo f should be inversely as the radius of curvature of the surface, but such a condition is unrealizable. Suppose Fig. 4 to represent a conductor of radius 100 times that of the needle; then, although its surface per unit length is greater in the same radio, the capacity is only double. Thus, while twice the quantity of electricity is stored, the density on the rod is but one-fiftieth of that on the needle, from which it follows that the latter is far more efficient. But the emissive power of any such conductor is circumscribed. Imagine that the “pointed” (in reality blunt or rounded) end be continuously reduced in size so as to approximate the ideal more and more. During the process of reduction, the density will be increasing as the radius of curvature acts smaller, but in a proportion distinctly less than linear; on the other hand, the area of the extreme end, that is, the section through which the charge passes out into the air, will be diminishing as the square of the radius. This relation alone imposes a definite limit to the performance of a pointed conductor, and it should be noticed that the electrode resistance would be augmented at the same time. Furthermore, the efficacy of the rod is much impaired through potential due to the charge of the ground, as has been indicated with reference to Fig. 3. Practical estimates of the electrical quantities concerned in natural disturbances show, moreover, how absolutely impossible are the functions attributed to the pointed lightning conductor. A single cloud may contain 2 x 1012 unidades CGS, o más, induciendo en la tierra una cantidad equivalente, que varios pararrayos no pudieron neutralizar en muchos años. Particularmente a las condiciones de ejemplo que pueden tener que cumplirse, se hace referencia al Mundo Eléctrico del 5 de marzo de 1904, donde parece que en una ocasión ocurrieron aproximadamente 12,000 golpes dentro de dos horas dentro de un radio de menos de 50 kilómetros del lugar de observación.

Pero aunque el pararrayos puntiagudo es bastante ineficaz en un aspecto señalado, tiene la propiedad de atraer rayos en un alto grado, en primer lugar debido a su forma y en segundo lugar porque ioniza y hace conductivo el aire circundante. Esto se ha establecido sin duda en pruebas prolongadas y continuas con el transmisor inalámbrico mencionado anteriormente, y en esta característica reside la principal desventaja del tipo de aparato Franklin.

Todo lo anterior sirve para mostrar que, dado que es totalmente impracticable efectuar una ecualización de cargas emisivamente a través de pararrayos puntiagudos en las condiciones presentadas por las vastas fuerzas de la naturaleza, una gran mejora radica en la consecución de una probabilidad mínima de impacto de rayo en el planeta. área a proteger junto con una conductividad adecuada para hacer inofensivos aquellos golpes que, no obstante, puedan ocurrir.

Además, una aplicación correcta de las verdades que así se han explicado con referencia al familiar tipo de pararrayos puntiagudo no solo fundamenta la propiedad teórica de la forma en la que desarrollo mi protector contra rayos mejorado, sino que conducirá al ingeniero instalador a tener en cuenta esas condiciones debido a la ubicación del edificio, con respecto a las formaciones de tierra circundantes y otros edificios, las probabilidades de diferencias de potencial y densidades de carga máximas que se esperan bajo las condiciones atmosféricas predominantes del sitio, y la resistencia y capacidades deseables de los electrodos de los protectores instalados.

The improved protector, as above stated, behaves in a manner just opposite to the Franklin type and is incomparably safer for this reason. The result is secured by the use of a terminal or conducting surface of large radius of curvature and sufficient area to make the density very small and thereby prevent the leakage of the charge and the ionization of the air. The device may be greatly varied in size and shape but it is essential that all its outer conducting elements should be disposed along an ideal enveloping surface of large radius and that they should have a considerable total area.

In Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7 and Fig. 8, different kinds of such terminals and arrangements of same are illustrated. In Fig. 5, 12 is a cast or spun metal shell of ellipsoidal outlines, having on its under side a sleeve with a bushing 13 of porcelain or other insulating material, adapted to be slipped tightly on a rod 14, which may be an ordinary lightning conductor. Fig. 6 shows a terminal 15 made up of rounded or flat metal bars radiating from a central hub, which is supported directly on a similar rod and in electrical contact with the same. The special object of this type is to reduce the wind resistance, but it is essential that the bars have a sufficient area to insure small density, and also that they are close enough to make the aggregate capacity nearly equal to that of a continuous shell of the same outside dimensions. In Fig. 7 a cupola-shaped and earthed roof is carried by a chimney, serving in this way the twofold practical purpose of hood and protector. Any kind of metal may be used in its construction but it is indispensable that its outer surface should be free of sharp edges and projections from which streamers might emanate. In like manner mufflers, funnels and vents may be transformed into effective lightning protectors if equipped with suitable devices or designed in conformity with this invention. Still another modification is illustrated in Fig. 8 in which, instead of one, four grounded bars are provided with as many spun shells or attachments 18, with the obvious object of reducing the risk.

De lo anterior quedará claro que en todos los casos el terminal evita la fuga de electricidad y la consiguiente ionización del aire. Es indiferente para este fin si está aislado o no. Si se golpea, la corriente pasará fácilmente al suelo, ya sea directamente o, como en la figura 5, a través de un pequeño espacio de aire entre 12 y 14. Pero tal accidente se vuelve extremadamente improbable debido al hecho de que hay puntos en todas partes. y proyecciones en las que la carga terrestre alcanza una alta densidad y donde el aire se ioniza. Por tanto, la acción del protector mejorado es equivalente a una fuerza repelente. Siendo esto así, no es necesario sostenerlo a gran altura, pero la conexión a tierra debe hacerse con el cuidado habitual y el conductor que conduce a ella debe ser de la menor autoinducción y resistencia posible.

Reclamo como mi invento:

1. Un protector contra rayos que consiste en un terminal elevado, que tiene sus límites conductores externos dispuestos en superficies de grandes radios de curvatura en ambas dimensiones, y un conductor aterrizado de pequeña autoinducción, como se establece.

2. Un protector contra rayos compuesto por una carcasa metálica de gran radio de curvatura y un conductor de puesta a tierra de pequeña autoinducción, como se describe.

3. Aparato de protección contra descargas atmosféricas que comprende una toma de tierra de pequeña resistencia, un conductor de pequeña autoinducción y un terminal que lleva el mismo y que tiene un gran radio de curvatura en dos dimensiones según y para el propósito señalado.

4. En los aparatos de protección contra descargas atmosféricas, una carcasa metálica aislada de gran radio de curvatura sostenida por un conductor puesto a tierra y separada del mismo mediante un pequeño entrehierro como y para el propósito descrito.

5. Un protector contra rayos que comprende, en combinación, un terminal elevado de gran área y radio de curvatura en dos dimensiones, y un conductor de puesta a tierra de pequeña autoinducción, según se establece.

6. En aparatos de protección contra descargas de rayos, la combinación de un techo metálico elevado de gran superficie y radio de curvatura en dos dimensiones, y un conductor puesto a tierra de pequeña autoinducción y resistencia, como se describe.

7. Como artículo de manufactura, un armazón metálico de gran radio de curvatura provisto de un manguito adaptado para su fijación a un pararrayos como y para el propósito establecido.

8. Un protector contra rayos compuesto por una carcasa metálica elipsoidal y un conductor de puesta a tierra de pequeña autoinducción, según se expone.

9. En aparatos de protección contra descargas atmosféricas un terminal metálico en forma de cúpula de superficie exterior lisa, en combinación con un conductor de puesta a tierra de pequeña autoinducción y resistencia, como se describe.

En testimonio de lo cual pongo mi firma.

NIKOLA TESLA.

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 1.266.175 - Protector contra rayos - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 685,954 – MÉTODO PARA UTILIZAR EFECTOS TRANSMITIDOS A TRAVÉS DE MEDIOS NATURALES

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

MÉTODO DE UTILIZACIÓN DE EFECTOS TRANSMITIDOS A TRAVÉS DE MEDIOS NATURALES.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 685,954, de 5 de noviembre de 1901.

Solicitud presentada el 1 de agosto de 1899. Renovada el 29 de mayo de 1901. Número de serie 62.316. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , ciudadano de los Estados Unidos, que reside en la ciudad de Nueva York, en el condado y en el estado de Nueva York, he inventado una nueva y útil Mejora en los métodos que utilizan efectos transmitidos de una distancia a otra. Dispositivo receptor a través de medios naturales, del cual se detalla a continuación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que forman parte del mismo.

El objeto de mi presente invención es una mejora en la técnica de utilizar efectos transmitidos a distancia a un dispositivo receptor a través de los medios naturales; y consiste en un método novedoso que se describe a continuación.

Mi invención es particularmente útil en relación con métodos y aparatos para operar dispositivos receptores distantes por medio de perturbaciones eléctricas producidas por transmisores adecuados y transmitidas a dichos dispositivos receptores a través de medios naturales; pero obviamente tiene una gama más amplia de aplicabilidad y puede emplearse, por ejemplo, en la investigación o utilización de perturbaciones terrestres, solares o de otro tipo producidas por causas naturales.

Actualmente se conocen varias formas o métodos de transmitir perturbaciones eléctricas a través de los medios naturales y utilizarlos para operar receptores distantes y se han aplicado con más o menos éxito para lograr una variedad de resultados útiles. Una de estas formas consiste en producir mediante un aparato adecuado rayos o radiaciones —es decir, perturbaciones— que se propagan en línea recta por el espacio, dirigiéndolos sobre un aparato receptor o registrador a distancia, y así poner en funcionamiento este último. Este método es el más antiguo y el más conocido y ha cobrado especial importancia en los últimos años gracias a las investigaciones de Heinrich Hertz. Otro método consiste en hacer pasar una corriente a través de un circuito, preferiblemente uno que encierre un área muy grande,induciendo así en un circuito similar situado a distancia otra corriente y afectando por la misma de cualquier forma conveniente a un dispositivo receptor. Otra forma más, que también se conoce desde hace muchos años, es hacer pasar de cualquier manera adecuada una corriente a través de una parte del suelo, como mediante la conexión a dos puntos del mismo, preferiblemente a una distancia considerable entre sí, los dos terminales de un generador y para energizar mediante una parte de la corriente difundida a través de la tierra un circuito distante, que está dispuesto y conectado a tierra de manera similar en dos puntos muy separados y que está hecho para actuar sobre un receptor sensible. Estos diversos métodos tienen sus limitaciones, una especialmente común a todos, siendo que el circuito o instrumento receptor debe mantenerse en una posición definida con respecto al aparato transmisor,lo que a menudo impone grandes desventajas al uso del aparato.

En varias solicitudes presentadas por mí y patentes otorgadas a mí, he revelado otros métodos para lograr resultados de esta naturaleza que pueden describirse brevemente de la siguiente manera: En un sistema, el potencial de un punto o región de la tierra se varía impartiéndole intermitentes o electrificaciones alternas a través de uno de los terminales de una fuente adecuada de perturbaciones eléctricas, que para realzar el efecto tiene su otro terminal conectado a un cuerpo aislado, preferiblemente de gran superficie y en elevación. Las electrificaciones comunicadas a tierra se extienden en todas direcciones a través de la misma, llegando a un circuito distante, que generalmente tiene sus terminales dispuestos y conectados de manera similar a los de la fuente transmisora ​​y opera sobre un receptor de alta sensibilidad. Otro método se basa en el hecho de que el aire atmosférico,que se comporta como un excelente aislante de las corrientes generadas por los aparatos ordinarios, se convierte en un conductor bajo la influencia de corrientes o impulsos de fuerza electromotriz enormemente alta que he ideado medios para generar. Por tales medios, los estratos de aire, que son fácilmente accesibles, están disponibles para la producción de muchos efectos deseados a distancias por grandes que sean. Este método, además, permitió aprovechar muchas de las mejoras que son practicables en los sistemas ordinarios de transmisión que implican el uso de un conductor metálico.están disponibles para la producción de muchos efectos deseados a distancias, por grandes que sean. Este método, además, permitió aprovechar muchas de las mejoras que son practicables en los sistemas ordinarios de transmisión que implican el uso de un conductor metálico.están disponibles para la producción de muchos efectos deseados a distancias, por grandes que sean. Este método, además, permitió aprovechar muchas de las mejoras que son practicables en los sistemas ordinarios de transmisión que implican el uso de un conductor metálico.

Obviamente, sea cual sea el método que se emplee, es deseable que las perturbaciones producidas por el aparato transmisor sean lo más potentes posible, y mediante el uso de ciertas formas de aparatos de alta frecuencia que he ideado y que ahora son bien conocidas, se encuentran importantes ventajas prácticas en este respeto asegurado. Además, dado que en la mayoría de los casos la cantidad de energía transportada al circuito distante no es más que una fracción diminuta de la energía total que emana de la fuente, para obtener los mejores resultados es necesario que cualquiera que sea el carácter del receptor y la naturaleza del La mayor cantidad posible de perturbaciones de la energía transportada debe estar disponible para el funcionamiento del receptor, y con este objeto en vista, hasta ahora, entre otros medios,empleó un circuito receptor de alta autoinducción y muy pequeña resistencia y de un período tal que vibre en sincronismo con las perturbaciones, por lo que se hizo cooperar una serie de impulsos separados de la fuente, magnificando así el efecto ejercido sobre y asegurando la acción del dispositivo receptor. Por estos medios se han asegurado ventajas decididas en muchos casos; pero muy a menudo la mejora no es aplicable en absoluto o, si es así, la ganancia es muy leve. Evidentemente, cuando la fuente es una que produce una presión continua o que emite impulsos de larga duración, es impracticable magnificar los efectos de esta manera, y cuando, por el contrario, es una que proporciona impulsos cortos de extrema rapidez de sucesión, la ventaja obtenida en esta forma es insignificante,debido a la radiación y el inevitable desperdicio de fricción en el circuito receptor. Estas pérdidas reducen en gran medida tanto la intensidad como el número de impulsos cooperativos, y dado que la intensidad inicial de cada uno de estos está necesariamente limitada, sólo queda disponible una cantidad insignificante de energía para una única operación del receptor. Como esta cantidad depende, en consecuencia, de la energía transmitida al receptor por un solo impulso, es evidentemente necesario emplear un transmisor muy grande y costoso y, por lo tanto, objetable o bien recurrir al uso igualmente objetable de un dispositivo receptor demasiado delicado y demasiado fácilmente trastornado. Además,la energía obtenida a través de la cooperación de los impulsos está en forma de vibraciones extremadamente rápidas y debido a esto no es adecuada para el funcionamiento de receptores ordinarios, tanto más cuanto que esta forma de energía impone restricciones estrechas con respecto al modo y el tiempo de su aplicación a dichos dispositivos. Superar estas y otras limitaciones y desventajas que han existido hasta ahora en tales sistemas de transmisión de señales o inteligencia y hacer posible una investigación de impulsos o perturbaciones propagadas a través de los medios naturales de cualquier tipo de fuente y su utilización práctica para cualquier propósito para el cual son aplicables, he ideado un método novedoso, que he descrito en una solicitud pendiente presentada el 24 de junio de 1899, número de serie 721,790, y que, en términos generales,consiste en efectuar durante cualquier intervalo de tiempo deseado un almacenamiento de energía derivada de tales impulsos y utilizar la energía potencial así obtenida para operar un dispositivo receptor.

Mi presente invención está destinada a los mismos propósitos generales, y comprende un método y un aparato modificados mediante los cuales se pueden obtener resultados similares.

El rasgo principal que distingue mi presente invención de la que acabo de mencionar es que la energía almacenada no se obtiene, como en el caso anterior, de la energía de las perturbaciones o efectos transmitidos a distancia, sino de una fuente independiente.

Expresado de manera general, mi método actual consiste en cargar un dispositivo de almacenamiento con energía de una fuente independiente controlando la carga de dicho dispositivo por la acción de los efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales y casualmente usando la energía almacenada para operar un dispositivo receptor.

En la actualidad, se sabe que una gran variedad de perturbaciones producidas por transmisores adecuadamente construidos o por causas naturales se propagan a través de los medios naturales, y también hay una variedad de medios o dispositivos que permiten almacenar energía, y en vista de esto, I Deseo decir que considero la utilización de tales perturbaciones y el empleo de cualquiera de estos medios dentro del alcance de mi presente invención siempre que esté involucrado el uso del método general antes indicado.

La mejor forma de llevar a cabo mi invento que actualmente conozco es almacenar la energía eléctrica obtenida de un generador eléctrico adecuado en un condensador y controlar el almacenamiento en la aplicación de esta energía mediante un dispositivo sensible sobre el que actúan los efectos o perturbaciones y, por tanto, provocar el funcionamiento del receptor.

En la aplicación práctica de este método, por lo general procedo de la siguiente manera: en cualquier punto en el que desee investigar o utilizar para cualquier propósito efectos o perturbaciones propagadas a través de los medios naturales de cualquier tipo de fuente, proporciono un generador de electricidad adecuado, como, por ejemplo, una batería y un condensador, que conecto a los polos del generador en serie con un dispositivo sensible capaz de ser modificado en su resistencia eléctrica u otra propiedad por la acción de las perturbaciones emitidas desde la fuente. A los terminales del condensador, conecto el receptor que se operará en serie con otro dispositivo de construcción adecuada que realice la función de descargar periódicamente el condensador a través del receptor en y durante los intervalos de tiempo que sean más adecuados para el propósito. contemplado.Este último dispositivo puede consistir simplemente en dos electrodos estacionarios separados por una capa dieléctrica débil de un espesor mínimo, pero suficiente para reducir en gran medida o interrumpir prácticamente la corriente en el circuito en condiciones normales, o puede comprender terminales uno o más de los cuales son móviles y accionados por cualquier fuerza adecuada y están adaptados para ponerse y desconectarse entre sí de cualquier manera conveniente. El dispositivo sensible puede ser cualquiera de los muchos dispositivos de este tipo que se sabe que se ven afectados por las perturbaciones, impulsos o efectos propagados a través de los medios de comunicación, y puede ser de un carácter tal que normalmente, es decir, cuando no se actúa sobre ellos – evita completamente el paso de electricidad del generador al condensador,o puede ser tal que permita una fuga gradual de la corriente y una carga del condensador a un ritmo lento. En todo caso se verá que si las perturbaciones, cualquiera que sea su naturaleza, provocan una disminución apreciable de la resistencia eléctrica del dispositivo sensible, la corriente de la batería pasará más fácilmente al condensador, que se cargará a velocidad más rápida y, en consecuencia, cada una de sus descargas a través del receptor, efectuadas periódicamente por el dispositivo especial antes mencionado que realiza esta función, será más fuerte de lo normal, es decir, cuando el dispositivo sensible no sea afectado por las perturbaciones. Evidentemente, entonces, si el receptor está tan ajustado que no responde a las descargas normales comparativamente débiles del condensador, si ocurrieran,pero solo para aquellos más fuertes que tienen lugar al disminuir la resistencia del dispositivo sensible, será operado solo cuando este dispositivo sea actuado por las perturbaciones, haciendo posible investigar y utilizar este último para cualquier propósito deseado .

El principio general que subyace a mi invención y el funcionamiento de los diversos dispositivos utilizados se entenderá claramente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es un diagrama que ilustra una disposición típica de aparato que puede usarse para llevar mi método a la práctica, y las Figs. 2, 3, 4 y 5 diagramas similares de disposiciones modificadas de aparatos para el mismo propósito.

En la Fig. 1, C es un condensador, a los terminales T y T ‘ de los cuales está conectado un circuito de carga que incluye una batería B, un dispositivo sensible a una , y una resistencia R , todos conectados en serie, como se ilustra. La batería debe ser preferiblemente de fuerza electromotriz muy constante y de una intensidad cuidadosamente determinada para asegurar los mejores resultados. La resistencia r, que puede ser de fricción o inductiva, no es absolutamente necesario; pero es ventajoso utilizarlo para facilitar el ajuste y, para este fin, puede hacerse variable de cualquier manera conveniente y preferiblemente continua. Suponiendo que las perturbaciones que se van a investigar o utilizar para algún fin práctico son rayos idénticos o parecidos a los de la luz ordinaria, el dispositivo sensible aPuede ser una celda de selenio debidamente preparada, de modo que sea altamente susceptible a la influencia de los rayos, cuya acción debe intensificarse mediante el uso de un reflector A, que se muestra en los dibujos. Es bien sabido que cuando las células de este tipo se exponen a tales rayos de intensidad muy variable, sufren las correspondientes modificaciones de su resistencia eléctrica; pero en la forma en que se han utilizado hasta ahora, han tenido una utilidad muy limitada. Además del circuito que incluye el dispositivo sensible o célula un otro circuito está provisto, que está conectado asimismo a los terminales de TT ‘ del condensador. Este circuito, que puede denominarse “circuito de recepción”, incluye el receptor R y en serie con él un dispositivo d, antes referido, que cumple la función de descargar periódicamente el condensador a través del receptor. Se observará que, como se muestra en la Fig.1, el circuito de recepción está en conexión permanente con el terminal T de la batería y el condensador, y debe indicarse que a veces es deseable aislar completamente el circuito de recepción en todo momento excepto los momentos en que el dispositivo d opera para descargar el condensador, evitando así cualquier influencia perturbadora que de otro modo podría ser causada en este circuito por la batería o el condensador durante el período en que el receptor no debe ser actuado. En tal caso, dos dispositivos, como d, se puede utilizar, uno en cada conexión del condensador al circuito de recepción, o bien un solo dispositivo de este tipo, pero de una construcción adecuadamente modificada, de modo que se cierre y se rompa simultáneamente y en intervalos de tiempo adecuados tanto de las conexiones de este circuito con el condensador T y T ‘ .

A partir de lo anterior, se comprenderá de inmediato el funcionamiento del aparato ilustrado en la figura 1. Normalmente, es decir, cuando no está influenciada por los rayos en absoluto o muy levemente, el ser de la celda a de una resistencia comparativamente alta permite que solo una corriente relativamente débil pase de la batería al condensador y, por lo tanto, este último se carga a una tasa demasiado lenta para acumularse durante el intervalo de tiempo entre dos operaciones sucesivas del dispositivo denergía suficiente para operar el receptor o, en general, para producir el cambio requerido en el circuito de recepción. Esta condición se asegura fácilmente mediante una selección y un ajuste adecuados de los diversos dispositivos descritos, de modo que el receptor no responderá a las débiles descargas del condensador que pueden tener lugar cuando la celda a es actuada pero levemente o nada por el rayos o perturbaciones; pero si ahora se permite que caigan nuevos rayos sobre la celda o si la intensidad de los que ya actúan sobre ella aumenta por cualquier causa, entonces su resistencia disminuirá y la batería cargará el condensador a una velocidad más rápida, lo que permitirá suficiente energía potencial que se almacenará en el condensador durante el período de inacción del dispositivo dpara operar el receptor o para producir cualquier cambio deseado en el circuito de recepción cuando el dispositivo d actúa. Si los rayos que actúan sobre la célula o dispositivo sensible unson variadas o interrumpidas de cualquier manera arbitraria, ya que cuando se transmite inteligencia de la manera habitual desde una estación distante por medio de señales cortas y largas, el aparato se puede hacer fácilmente para grabar o para permitir que un operador lea el mensaje, ya que el receptor , suponiendo que sea un relé magnético ordinario, por ejemplo, será operado por cada señal de la estación emisora ​​un cierto número de veces teniendo alguna relación con la duración de cada señal. Sin embargo, se verá fácilmente que si los rayos se varían de cualquier otra manera, ya que al imprimirles cambios de intensidad, las descargas sucesivas del condensador sufrirán los correspondientes cambios de intensidad, que pueden ser indicados o registrados por un receptor adecuado y distinguido independientemente de la duración.

Con referencia a la figura 1, puede resultar útil indicar que las conexiones eléctricas de los diversos dispositivos ilustrados pueden realizarse de muchas formas diferentes. Por ejemplo, el dispositivo sensible en lugar de estar en serie, como se muestra, puede estar en una derivación al condensador, esta modificación se ilustra en la Fig.3, en la que los dispositivos ya descritos se indican con letras similares para corresponder con los de la Fig. . 1. En este caso se observará que el condensador que se está cargando desde la batería B a través de la resistencia r , preferentemente inductiva y propiamente relacionada con la capacidad del condensador, almacenará menos energía cuando el dispositivo sensible aes energizado por los rayos y su resistencia por lo tanto disminuida. El ajuste de los diversos instrumentos puede ser tal que el receptor se opere solo cuando los rayos disminuyan en intensidad o se interrumpan y se evite por completo que caigan sobre la celda sensible, o se puede colocar el dispositivo sensible, como se muestra en la Fig.4 , en una derivación a la resistencia ro insertado de cualquier forma adecuada en el circuito que contiene el receptor, por ejemplo, como se ilustra en la Fig. 5, en ambas figuras, los diversos dispositivos están rotulados para corresponder con los de la Fig. 1, de modo que las figuras se explican por sí mismas. . De nuevo, los diversos instrumentos pueden estar conectados a la manera de un puente de Wheatstone, como se explicará a continuación con referencia a la figura 2, o conectados o relacionados de otro modo; pero en cada caso el dispositivo sensible tendrá el mismo deber que realizar, es decir, controlar la energía almacenada y utilizada de alguna manera adecuada para provocar el funcionamiento del receptor en correspondencia con la intermitencia o variaciones de los efectos o perturbaciones, y en cada caso, mediante una selección juiciosa de los dispositivos y un ajuste cuidadoso, las ventajas de mi método pueden asegurarse más o menos completamente.Sin embargo, encuentro preferible seguir el plan que he ilustrado y descrito.

Se observará que el condensador es un elemento importante en la combinación. He demostrado que, debido a sus propiedades únicas, aumenta enormemente la eficiencia de este método. Permite que la energía acumulada en él se descargue instantáneamente y, por tanto, de forma muy eficaz. Magnifica en gran medida la corriente suministrada por la batería, y gracias a estas características permite almacenar y descargar energía prácticamente a cualquier velocidad que se desee, y de esta manera permite obtener en el circuito receptor cambios muy importantes de la corriente. fuerza imprimiendo sobre la corriente de la batería variaciones muy pequeñas. Pueden emplearse otros medios de almacenamiento que posean estas características en un grado útil sin apartarse del amplio espíritu de mi invención; pero prefiero usar un condensador,ya que en estos aspectos supera a cualquier otro dispositivo de almacenamiento del que tenga conocimiento.

En la figura 2 se ilustra una disposición modificada de aparato que está particularmente adaptada para la investigación y utilización de impulsos o perturbaciones muy débiles, como los que se pueden utilizar para transmitir señales o producir otros efectos deseados a distancias muy grandes. En este caso, la energía almacenada en el condensador pasa a través del primario de un transformador cuyo circuito secundario contiene el receptor, y con el fin de hacer que el aparato sea aún más adecuado para su uso en la detección de impulsos débiles además del dispositivo sensible que es actuado por los impulsos, otro dispositivo de este tipo se incluye en el circuito secundario del transformador. El esquema de conexiones se encuentra en la principal la de un puente de Wheatstone las cuatro ramas de las cuales se forman por la sensible dispositivo una y resistencias L, L’ , y L ‘ ‘ , todos los cuales deben ser preferiblemente inductivos y también ajustables de manera continua o al menos en pasos muy pequeños. El condensador C ‘ , que generalmente tiene una capacidad considerable, está conectado a dos puntos opuestos del puente, mientras que una batería B, en serie con una resistencia no inductiva r ‘ continuamente ajustable , está conectada al otro par de opuestos. puntos, como de costumbre. Los cuatro resistencias incluidas en las ramas del puente, a saber, una , L, L ‘ y L ” -son de un tamaño adecuado y así proporciones que bajo condiciones normales, es decir, cuando el dispositivo de unano se ve influenciado en absoluto o solo ligeramente por las perturbaciones; no habrá diferencia de potencial o en cualquier caso el mínimo del mismo en los terminales T y T ‘ del condensador. En el presente caso, se supone que las perturbaciones que se van a investigar o utilizar son tales que producirán una diferencia de potencial eléctrico, por pequeña que sea, entre dos puntos o regiones del medio natural, como la tierra, el agua o el aire. y para aplicar esta diferencia de potencial de manera efectiva al dispositivo sensible a, los terminales del mismo están conectados a dos placas P y P ‘, que debe tener una superficie lo más grande posible y estar ubicado en el medio de manera que la mayor diferencia posible de potencial se produzca por las perturbaciones entre los terminales del dispositivo sensible. Este dispositivo es en el presente caso uno de construcción familiar, que consiste en un tubo aislante, que está indicado por las líneas gruesas en los dibujos y que tiene sus extremos cerrados herméticamente por dos tapones conductores con extensiones reducidas, sobre los cuales se apoyan dos cepillos cama y desayuno, a través del cual se transportan las corrientes al dispositivo. El espacio tubular entre los tapones se llena parcialmente con un polvo sensible conductor, como se indica, la cantidad adecuada del mismo y el tamaño de sus granos se determina y ajusta de antemano mediante un experimento. Este tubo lo hago girar por un mecanismo de relojería u otros medios a una velocidad uniforme y adecuada, y en estas condiciones encuentro que este dispositivo se comporta hacia perturbaciones del tipo antes asumido de una manera similar a la de una celda estacionaria de selenio hacia los rayos de luz. ligero. Su resistencia eléctrica disminuye cuando las perturbaciones actúan sobre ella y se restaura automáticamente al cesar su influencia. Es ventajoso emplear granos redondos de polvo en el tubo,y en cualquier caso es importante que sean de tamaño y forma lo más uniformes posible y que se tomen las medidas necesarias para mantener una atmósfera inmutable y muy seca en el tubo. A las terminales T y T’ del condensador C ‘ se conecta una bobina p , generalmente formada por unas pocas espiras de un conductor de muy pequeña resistencia, que es el primario del transformador antes referido, en serie con un dispositivo d , que efectúa la descarga del condensador a través de la bobina p en intervalos de tiempo predeterminados. En el presente caso, este dispositivo consiste en un cilindro hecho en parte de material conductor y en parte de material aislante e y e ‘ , respectivamente, que se hace girar a la velocidad deseada por cualquier medio adecuado. La parte conductora e está en buena conexión eléctrica con el eje S y está provista de segmentos ahusados, comof , sobre la cual se desliza un cepillo k , que preferiblemente debe poder ajustarse longitudinalmente a lo largo del cilindro. Otra escobilla b ‘ , que está conectada al terminal del condensador T ‘ , está dispuesta para apoyarse sobre el eje S, se verá que siempre que la escobilla k entra en contacto con un segmento conductor f, el circuito que incluye el primario p será ser completado y el condensador, si está energizado, descargado a través del mismo. Mediante un ajuste de la velocidad de rotación del cilindro y un desplazamiento del cepillo ka lo largo del eje del mismo, se puede hacer que el circuito se abra y se cierre en una sucesión rápida y permanezca abierto o cerrado durante los intervalos de tiempo que se desee. En relación inductiva con el primario p hay una bobina secundaria s , generalmente de alambre mucho más delgado y de muchas más vueltas que la anterior, a la que se conecta en serie un receptor R, (ilustrado como un relé magnético ordinario) un continuamente- resistencia no inductiva ajustable r ” , una batería B ‘ de una fuerza electromotriz propiamente determinada y muy constante, y finalmente un dispositivo sensible a ‘ de la misma o similar construcción que un, que también gira a velocidad uniforme y que con sus cepillos b ” b ” cierra el circuito secundario. La fuerza electromotriz de la batería B ‘ está tan graduada por medio de la resistencia ajustable r ‘ ‘ que las capas dieléctricas en el dispositivo sensible a ‘ se tensan casi hasta el punto de romperse y ceden ante un ligero aumento de la potencia eléctrica. presión en los terminales del dispositivo. Por supuesto, se entenderá que la resistencia r ”se utiliza principalmente por conveniencia y que se puede prescindir de él, en cuyo caso el ajuste puede efectuarse de muchas otras formas, como determinando la cantidad adecuada o el grosor del polvo sensible o variando la distancia entre los tapones metálicos en los extremos del tubo. Lo mismo puede decirse de la resistencia r ‘ , que está en serie con la batería B y sirve para graduar la fuerza de esta última, de modo que las capas dieléctricas del dispositivo sensible a se someten a una deformación similar y se mantienen en un estado de delicado equilibrio. Los diversos instrumentos están conectados y ajustados de la manera descrita, ahora se verá fácilmente por lo anterior que, en condiciones normales, el dispositivo unal no verse afectado por las perturbaciones, o prácticamente, y al no haber almacenado en el condensador una cantidad muy insignificante de energía, el cierre periódico del circuito primario del transformador mediante el funcionamiento del dispositivo d no tendrá ningún efecto apreciable sobre la bobina primaria p , y por lo tanto no se generarán corrientes en la bobina secundaria s , al menos no como para perturbar el estado de delicado equilibrio existente en el circuito secundario, incluido el receptor, y por lo tanto este último no será accionado por la batería B ‘; pero cuando, debido a las perturbaciones o impulsos propagados a través de los medios desde una fuente distante, se crea una fuerza electromotriz adicional, por pequeña que sea, entre los terminales del dispositivo y las capas dieléctricas del mismo, incapaces de soportar el aumento de tensión, dan manera y dejar pasar la corriente de la batería B, provocando así una diferencia de potencial en los terminales T y T ‘ del condensador. Ahora se almacena una cantidad suficiente de energía en este instrumento durante el intervalo de tiempo entre cada dos operaciones sucesivas del dispositivo d , cada cierre del circuito primario por este último da como resultado el paso de un impulso de corriente repentino a través de la bobina p, que induce una corriente correspondiente de fuerza electromotriz relativamente alta en la bobina secundaria s . Debido a esto, el dieléctrico en el dispositivo a ‘ cede, y la corriente de la batería B ‘ se deja pasar por el receptor R, pero solo por un momento, ya que por la rotación de los dispositivos a , a ‘ y d , que pueden ser todos impulsados ​​desde el mismo eje, se restauran las condiciones originales, asumiendo, por supuesto, que la fuerza electromotriz establecida por las perturbaciones en los terminales del dispositivo sensible aes solo momentáneo o de una duración no mayor que el tiempo de cierre del circuito primario; de lo contrario, el receptor se activará varias veces y mientras continúe la influencia de las perturbaciones sobre el dispositivo a . Con el fin de hacer que la energía descargada del condensador más eficaces para provocar el funcionamiento del receptor, la resistencia del circuito primario debe ser muy pequeña y la bobina secundaria s debe tener un número de vueltas muchas veces mayor que el de la bobina primaria p . Se observará que dado que el condensador bajo el supuesto anterior siempre se carga en la misma dirección, el impulso de corriente más fuerte en la bobina secundaria, que se induce en el momento en que la escobilla kentra en contacto con el segmento f , también es de dirección invariable, y para la consecución de los mejores resultados es necesario conectar la bobina secundaria de modo que la fuerza electromotriz de este impulso se sume a la de la batería y fortalezca momentáneamente la mismo. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, que son bien comprendidas por los expertos en la técnica, los dispositivos funcionarán de cualquier manera que se conecte el secundario. Es preferible hacer la resistencia inductiva L y L ‘ relativamente grande, ya que están en una derivación al dispositivo una y la fuerza si se hace demasiado pequeño perjudicar su sensibilidad. por otro lado, la resistencia L ”no debe ser demasiado grande y debe estar relacionado con la capacidad del condensador y el número de cierres y cortes efectuados por el dispositivo d de formas bien conocidas. Por supuesto, se aplican consideraciones similares a los circuitos que incluyen el primario py el secundario s , respectivamente.

Al observar cuidadosamente las reglas bien conocidas de diseño científico y el ajuste de los instrumentos, el aparato puede volverse extremadamente sensible y capaz de responder a las influencias más débiles, haciendo posible utilizar impulsos o perturbaciones transmitidas desde distancias muy grandes y demasiado débiles para ser detectado o utilizado en cualquiera de las formas conocidas hasta ahora, y por esta razón el método aquí descrito se presta a muchos usos científicos y prácticos de gran valor. Evidentemente, el carácter de los dispositivos y la forma en que están conectados o relacionados pueden variar enormemente sin apartarse del espíritu de mi invención.

Lo que reclamo como nuevo, y deseo obtener mediante Letters Patent, es:

1. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través del medio natural, que consiste en cargar un dispositivo de almacenamiento con energía de una fuente independiente, controlando la carga de dicho dispositivo por la acción de los efectos o perturbaciones, y casualmente utilizando el energía almacenada para operar un dispositivo receptor.

2. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas desde una fuente distante, que consiste en cargar el dispositivo de almacenamiento con energía eléctrica de una fuente independiente, controlando la carga de dicho dispositivo por la acción de los efectos o perturbaciones, y casualmente utilizando la energía eléctrica almacenada para operar el dispositivo receptor.

3. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales, que consiste en controlar, mediante tales efectos o perturbaciones, la carga de un dispositivo de almacenamiento eléctrico de una fuente independiente y descargar la energía almacenada a través de un circuito receptor. .

4. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales, que consiste en controlar, mediante tales efectos o perturbaciones, la carga de un condensador eléctrico de una fuente independiente, y descargar la energía almacenada a través de un receptor. circuito.

5. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales, que consiste en efectuar un almacenamiento durante cualquier intervalo de tiempo deseado y bajo el control de tales efectos o perturbaciones, de energía derivada de una fuente independiente, y utilizar la energía potencial. así obtenido para operar un dispositivo receptor.

6. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales, que consiste en efectuar un almacenamiento, durante cualquier intervalo de tiempo deseado y bajo el control de dichas perturbaciones o efectos de energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar la energía potencial así obtenida para operar un dispositivo receptor.

7. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales, que consiste en efectuar un almacenamiento en un condensador durante cualquier intervalo de tiempo deseado y bajo el control de dichas perturbaciones o efectos, de energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar la energía potencial así obtenida para operar un dispositivo receptor.

8. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en almacenar, durante los sucesivos intervalos de tiempo determinados por medio de dichos efectos o perturbaciones, energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar la energía potencial así acumulada para operar un dispositivo receptor.

9. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en almacenar en un condensador durante los sucesivos intervalos de tiempo determinados por medio de tales efectos o perturbaciones, energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar la energía potencial así acumulada para operar un dispositivo receptor.

10. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en almacenar, durante los sucesivos intervalos de tiempo determinados por medio de tales efectos o perturbaciones, energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar , durante periodos de tiempo predeterminados en cuanto a sucesión y duración, la energía acumulada así obtenida para operar un dispositivo receptor.

11. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en almacenar en un condensador durante los sucesivos intervalos de tiempo determinados por medio de tales efectos o perturbaciones, energía eléctrica derivada de una fuente independiente, y utilizar, durante periodos de tiempo predeterminados en cuanto a sucesión y duración, la energía acumulada así obtenida para hacer funcionar un dispositivo receptor.

12. El método descrito anteriormente de utilizar efectos eléctricos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en efectuar por medio de tales perturbaciones o efectos un almacenamiento en un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica derivada de una fuente independiente por períodos de tiempo. tiempo correspondiente en sucesión y duración a tales perturbaciones o efectos, y descargar la energía eléctrica así acumulada en oa través de un dispositivo receptor a intervalos de tiempo predeterminados.

13. El método descrito anteriormente de utilizar efectos eléctricos o perturbaciones transmitidas desde una fuente lejana, que consiste en efectuar mediante tales perturbaciones o efectos un almacenamiento en un condensador de energía eléctrica derivada de una fuente independiente por períodos de tiempo correspondientes en sucesión y duración de tales perturbaciones o efectos, y descargar la energía eléctrica así acumulada en oa través de un dispositivo receptor en intervalos de tiempo predeterminados.

14. El método descrito anteriormente de utilizar efectos eléctricos o perturbaciones transmitidas desde una fuente distante, que consiste en producir, mediante tales efectos o perturbaciones, variaciones de resistencia en un circuito que incluye una fuente eléctrica independiente y un dispositivo adaptado para ser cargado con energía eléctrica de la misma, haciendo que el dispositivo de almacenamiento se cargue con energía de dicha fuente independiente, y usando la energía eléctrica potencial así acumulada para operar un dispositivo receptor.

15. El método antes descrito de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en producir, mediante tales efectos o perturbaciones, variaciones de resistencia en un circuito que incluye una fuente eléctrica independiente y un condensador, por lo que haciendo que el condensador se cargue con energía de la fuente independiente, y usando la energía eléctrica potencial así acumulada para operar un dispositivo receptor.

16. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente lejana, que consiste en provocar, mediante tales efectos o perturbaciones, energía eléctrica de una fuente independiente para ser almacenada en un dispositivo de almacenamiento, utilizando el energía eléctrica así acumulada para operar un transformador y empleando las corrientes secundarias de dicho transformador para operar un dispositivo receptor.

17. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través del medio natural desde una fuente distante, que consiste en provocar, mediante tales efectos o perturbaciones, energía eléctrica de una fuente independiente para ser almacenada en un condensador, utilizando la energía eléctrica. energía así acumulada para operar un transformador y empleando las corrientes secundarias de dicho transformador para operar un dispositivo receptor.

18. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en provocar, mediante dichas perturbaciones, variaciones de resistencia en un circuito que incluye una fuente independiente de electricidad y un dispositivo de almacenamiento y por tanto hacer que el dispositivo de almacenamiento se cargue desde dicha fuente independiente, descargar la energía así acumulada en el dispositivo de almacenamiento a través del primario de un transformador a intervalos de tiempo predeterminados, y hacer funcionar un receptor por las corrientes desarrolladas en el secundario del transformador.

19. El método descrito anteriormente de utilizar efectos o perturbaciones transmitidas a través de los medios naturales desde una fuente distante, que consiste en provocar, por medio de dichas perturbaciones, variaciones de resistencia en un circuito que incluye una fuente independiente de electricidad y un condensador y así provocar el condensador se cargará desde dicha fuente independiente, descargando la energía así acumulada en el condensador a través del primario de un transformador en intervalos de tiempo predeterminados y haciendo funcionar un receptor por las corrientes así desarrolladas en el secundario del transformador.

NIKOLA TESLA.Testigos:

F. L ÖWENSTEIN ,

EA S SUBRAYADO .‹›

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 685,954 - Método de utilización de efectos transmitidos a través de medios naturales - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 396,121 – MOTOR TERMOMAGNÉTICO

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE SMILJAN, LIKA, AUSTRIA-HUNGRÍA.

MOTOR TERMO-MAGNÉTICO.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 396.121, de 15 de enero de 1889.

Solicitud presentada el 30 de marzo de 1886. Número de serie 197.115. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, he inventado una mejora en los motores termo-magnéticos, de los cuales la siguiente es una especificación.

Es bien sabido que el calor aplicado a un cuerpo magnetizado disminuirá el magnetismo, y si la temperatura se eleva lo suficiente, el magnetismo se neutralizará o destruirá.

En mi presente invención, obtengo energía mecánica mediante una acción recíproca que resulta de las operaciones conjuntas de calor, magnetismo y un resorte o peso u otra fuerza, es decir, someto un cuerpo magnetizado por inducción o de otro modo a la acción del calor. hasta que el magnetismo esté lo suficientemente neutralizado para permitir que un peso o resorte dé movimiento al cuerpo y disminuya la acción del calor, de modo que el magnetismo pueda ser restaurado suficientemente para mover el cuerpo en la dirección opuesta, y nuevamente someterlo a la desmagnetización del calor.

Al llevar a cabo mi invención, puedo hacer uso de un electroimán o un imán permanente, y preferiblemente dirijo el calor contra un cuerpo que está magnetizado por inducción, en lugar de directamente contra un imán permanente, evitando así la pérdida de magnetismo que puede resultar en el imán permanente por la acción del calor. También preveo la disminución del volumen del calor o la interceptación del mismo durante la parte del movimiento alternativo en el que tiene lugar la acción de enfriamiento.

En los dibujos he representado mediante diagramas algunas de las numerosas disposiciones que pueden utilizarse para llevar a cabo mi invención. En todas estas figuras, los polos magnéticos están marcados con NS, la armadura A, el mechero Bunsen u otra fuente de calor H, el eje de movimiento M, y el resorte o su equivalente, es decir, un peso, está marcado W.

En la Figura 1, el imán permanente N está conectado con un marco, F, que soporta el eje M, del cual cuelga el brazo P, y en el extremo inferior del cual se apoya la armadura A. Los topes 2 y 3 limitan la extensión del movimiento, y el resorte W tiende a alejar el inducido A del imán N. Ahora debe entenderse que el magnetismo de N es suficiente para vencer el resorte W y atraer al inducido A hacia el imán N. El calor que actúa sobre la armadura A neutraliza su magnetismo inducido lo suficiente como para que el resorte W aleje la armadura A del imán N y también del calor en H. La armadura ahora se enfría y la atracción del imán N vence el resorte W y lleva de nuevo el inducido A por encima del quemador H, de modo que el mismo se vuelve a calentar y se repiten las operaciones.Los movimientos alternativos así obtenidos se emplean como fuente de energía mecánica de cualquier manera deseada. Normalmente, se utilizará una biela a una manivela sobre un eje de volante, como se indica en la figura 10; pero no me limito a este respecto.

La figura 2 representa las mismas partes que se describieron anteriormente; pero se ilustra un electroimán en lugar de un imán permanente. Las operaciones, sin embargo, son las mismas.

En la Fig. 3 he mostrado las mismas partes que en las Figs. 1 y 2, solo que están dispuestos de manera diferente. La armadura A, en lugar de balancearse, está estacionaria y sujeta por un brazo, P ‘, and the core N S of the electro-magnet is made to swing within the helix Q, the said core being suspended by the arm P from the pivot M. A shield, R, is connected with the magnet-core and swings therewith, so that after the heat has demagnetized the armature A to such an extent that the spring W draws the core N S away from the armature A the shield R comes between the flame H and armature A, thereby intercepting the action of the heat and allowing the armature to cool, so that the magnetism, again preponderating, causes the movement of the core N S toward the armature A and the removal of the shield R from above the flame, so that the heat again acts to lessen or neutralize the magnetism. A rotary or other movement may be obtained from this reciprocation.

La figura 4 corresponde en todos los aspectos a la figura 3, excepto que un imán de herradura permanente, NS, está representado en el lugar del electroimán en dicha figura 3.

En la Fig. 5 he mostrado una hélice, Q, con una armadura adaptada para oscilar hacia o desde la hélice. En este caso, puede haber un núcleo de hierro dulce en la hélice, o la armadura puede asumir la forma de un núcleo de solenoide, no habiendo un núcleo permanente dentro de la hélice.

La figura 6 es una vista desde un extremo y la figura 7 una vista en planta, que ilustra mi mejora aplicada a un inducido oscilante, A, y un imán permanente estacionario, N S. En este caso, aplico el calor a un inducido o retenedor auxiliar. , T, que está adyacente y preferiblemente en contacto directo con el imán. Esta armadura T, en forma de placa de chapa de hierro, se extiende a través de un polo al otro y es de sección suficiente para formar prácticamente un guardián para el imán, de modo que cuando esta armadura T se enfría casi todas las líneas de la fuerza pasa sobre el mismo y se exhibe muy poco magnetismo libre. Entonces, el inducido A, que se balancea libremente sobre los pivotes M delante de los polos NS, se atrae muy poco y el resorte stira de la misma de los postes a la posición indicada en los dibujos. El calor se dirige sobre la placa de hierro T a cierta distancia del imán, para permitir que el imán se mantenga relativamente frío. Este calor se aplica por debajo de la placa por medio de los quemadores H, y hay una conexión desde el inducido A o su pivote al grifo de gas 6 u otro dispositivo para regular el calor. El calor que actúa sobre la parte media de la placa T, la conductividad magnética de la parte calentada disminuye o se destruye, y un gran número de líneas de fuerza se desvían sobre la armadura A, que ahora es poderosamente atraída y alineada. o casi así, con los polos N S. Al hacerlo, el grifo 6 está casi cerrado y la placa T se enfría, las líneas de fuerza se desvían nuevamente sobre el mismo,la atracción ejercida sobre el inducido A disminuye, y el resorte W tira del mismo alejándolo del imán a la posición mostrada por las líneas completas, y las operaciones se repiten. La disposición que se muestra en la Fig. 6 tiene la ventaja de que el imán y la armadura se mantienen fríos y la fuerza del imán permanente se conserva mejor, ya que el circuito magnético está constantemente cerrado.

En la vista en planta, Fig. 8, he mostrado un imán permanente y una placa de retención, T, similares a los de las Figs. 6 y 7, con los quemadores H para el gas debajo de los mismos; pero el inducido gira en un extremo hacia un polo del imán y el otro extremo gira hacia y desde el otro polo del imán. El resorte W actúa contra un brazo de palanca que se proyecta desde el inducido, y el suministro de calor tiene que ser cortado parcialmente por una conexión al inducido oscilante, a fin de disminuir el calor que actúa sobre la placa de retención cuando el inducido A ha sido atraído.

La figura 9 es similar a la figura 8, excepto que no se hace uso del protector T y el propio inducido entra y sale del rango de la intensa acción del calor del quemador H.

La figura 10 es un diagrama similar a la figura 1, excepto que en lugar de usar un resorte y topes, el inducido se muestra conectado por un enlace, 12, a la manivela 13 de un volante, de modo que el volante girará tan rápidamente como la armadura se pueda calentar y enfriar en la medida necesaria. Además, se puede utilizar un resorte, como en la Fig.1.

En la figura 11, las dos armaduras AA están conectadas por un enlace, de modo que una se calentará mientras que la otra se enfría, y la atracción ejercida para mover la armadura enfriada se aprovecha para extraer la armadura calentada en lugar de usar un resorte.

He mostrado en los dibujos varias formas de realizar mi invento; pero dicha invención no está limitada por ninguna forma, disposición o construcción particular de dispositivos.

Reclamo como mi invención

1. La combinación, con un cuerpo oscilante bajo la influencia del magnetismo, de un quemador u otra fuente de calor que actúa para variar el magnetismo, y un resorte u otro poder para mover el cuerpo oscilante en la dirección opuesta a la acción del magnetismo. , sustancialmente como se establece.

2. La combinación, con dos o más armaduras conectadas entre sí, de imanes para influir en dichas armaduras y quemadores u otras fuentes de calor para variar la acción magnética y hacer que las armaduras se muevan, sustancialmente como se establece.

Firmado por mí el día 29 de marzo de 1886.

NIKOLA TESLA.Testigos:

G EO . T. P INCKNEY ,

W ALLACE L. S ERRELL .

Nikola Tesla Patente de EE. UU. 396,121 - Motor termo-magnético - Imagen 1

NIKOLA TESLA PATENTE DE EE. UU. 568,178 – MÉTODO DE REGULACIÓN DE APARATOS PARA PRODUCIR CORRIENTES ELÉCTRICAS DE ALTA FRECUENCIA

U NIDAS S STADOS P atent O FICINA.


NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, NY

MÉTODO DE REGULACIÓN DE APARATOS PARA PRODUCIR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA.


ESPECIFICACIÓN que forma parte de Cartas Patente N ° 568.178, de fecha 22 de septiembre de 1896.

Solicitud presentada el 20 de junio de 1896. Número de serie 596.262. (Sin modelo.)


A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, N IKOLA T ESLA , ciudadano de los Estados Unidos, residente en Nueva York, en el condado y en el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los métodos de regulación de aparatos para producir corrientes de alta frecuencia. , de la cual la siguiente es una especificación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte de la misma.

En patentes y solicitudes anteriores he mostrado y descrito un método y aparato para generar corrientes eléctricas de alta frecuencia adecuados para la producción de diversos fenómenos novedosos, como la iluminación mediante tubos de vacío, la producción de ozono, sombras Roentgen, y otros fines. El aparato especial de este carácter que he ideado para su uso con circuitos que transportan corrientes de la naturaleza de las clasificadas como directas, o las que generalmente se obtienen de los circuitos ordinarios utilizados en los sistemas municipales de iluminación incandescente, se basa en los siguientes principios:

La energía del suministro de corriente continua se dirige y almacena periódicamente en un circuito de autoinducción relativamente alta, y en tal forma se emplea para cargar un condensador o circuito de capacidad, que, a su vez, se descarga a través de un Circuito de baja autoinducción que contiene medios por los que la corriente intermitente de descarga se eleva al potencial necesario para producir cualquier efecto deseado.

Considerando las condiciones necesarias para la consecución de estos resultados, se encontrará, como elementos esenciales del sistema, el circuito de alimentación, del cual se obtienen los impulsos periódicos, y lo que puede considerarse como los circuitos locales, que comprende el circuito. de alta autoinducción para cargar el condensador y el circuito de baja autoinducción en el que descarga el condensador y que a su vez puede constituir el circuito de trabajo, o el que contiene los dispositivos para aprovechar la corriente, o puede estar relacionado inductivamente con un circuito secundario que constituye el circuito de trabajo propiamente dicho. Se entenderá que estos varios circuitos pueden estar más o menos interconectados; pero con fines ilustrativos pueden considerarse prácticamente distintos,con un circuito-controlador para conectar alternativamente el condensador con el circuito por el que se carga y con el que descarga, y con un primario de un transformador en este último circuito que tiene su secundario en el que contiene los dispositivos operados por la corriente. .

A este sistema o combinación pertenece la invención, objeto de mi presente solicitud, y tiene por objeto proporcionar un medio adecuado y económico de regulación.

Es bien sabido que todo circuito eléctrico, siempre que su resistencia óhmica no exceda ciertos límites definidos, tiene un período de vibración propio análogo al período de vibración de un resorte ponderado. Para cargar alternativamente un circuito dado de este carácter mediante impulsos periódicos impresos sobre él y descargarlo de la manera más eficaz, la frecuencia de los impulsos impresos debe tener una relación definida con la frecuencia de vibración que posee el circuito mismo. Además, por razones similares, el período o vibración del circuito de descarga debería tener una relación similar con los impulsos impresos o el período del circuito de carga. Cuando las condiciones son tales que se sigue la ley general de vibraciones armónicas, se dice que los circuitos están en resonancia o en sincronismo electromagnético,y he encontrado esta condición en mi sistema muy ventajosa. Por tanto, en la práctica ajusto las constantes eléctricas de los circuitos de modo que en funcionamiento normal se alcance aproximadamente esta condición de resonancia. Para lograr esto, el número de impulsos de corriente dirigidos al circuito de carga por unidad de tiempo se iguala al período del circuito de carga en sí, o, en general, a un armónico del mismo, y se mantienen las mismas relaciones entre la carga. y circuito de descarga. Cualquier desviación de esta condición resultará en una disminución de la salida, y este hecho lo aprovecho para regular dicha salida variando las frecuencias de los impulsos o vibraciones en los varios circuitos.Por tanto, en la práctica ajusto las constantes eléctricas de los circuitos de modo que en funcionamiento normal se alcance aproximadamente esta condición de resonancia. Para lograr esto, el número de impulsos de corriente dirigidos al circuito de carga por unidad de tiempo se iguala al período del circuito de carga en sí, o, en general, a un armónico del mismo, y se mantienen las mismas relaciones entre la carga. y circuito de descarga. Cualquier desviación de esta condición resultará en una disminución de la salida, y este hecho lo aprovecho para regular dicha salida variando las frecuencias de los impulsos o vibraciones en los varios circuitos.Por tanto, en la práctica ajusto las constantes eléctricas de los circuitos de modo que en funcionamiento normal se alcance aproximadamente esta condición de resonancia. Para lograr esto, el número de impulsos de corriente dirigidos al circuito de carga por unidad de tiempo se iguala al período del circuito de carga en sí, o, en general, a un armónico del mismo, y se mantienen las mismas relaciones entre la carga. y circuito de descarga. Cualquier desviación de esta condición resultará en una disminución de la salida, y este hecho lo aprovecho para regular dicha salida variando las frecuencias de los impulsos o vibraciones en los varios circuitos.generalmente, a un armónico del mismo, y se mantienen las mismas relaciones entre el circuito de carga y descarga. Cualquier desviación de esta condición resultará en una disminución de la salida, y este hecho lo aprovecho para regular dicha salida variando las frecuencias de los impulsos o vibraciones en los varios circuitos.generalmente, a un armónico del mismo, y se mantienen las mismas relaciones entre el circuito de carga y descarga. Cualquier desviación de esta condición resultará en una disminución de la salida, y este hecho lo aprovecho para regular dicha salida variando las frecuencias de los impulsos o vibraciones en los varios circuitos.

Dado que el período de cualquier circuito depende de las relaciones de su resistencia, autoinducción y capacidad, una variación de uno o más de estos puede resultar en una variación en su período. Por lo tanto, hay varias formas en que se pueden variar las frecuencias de vibración de los diversos circuitos en el sistema mencionado, pero las formas más prácticas y eficientes de lograr el resultado deseado son las siguientes: ( a ) variando la tasa de los impulsos impresos de corriente, o las que se dirigen desde la fuente de alimentación al circuito de carga, variando la velocidad del conmutador u otro circuito controlador; ( b ) variar la autoinducción del circuito de carga; ( c) variando la autoinducción o capacidad del circuito de descarga.

Regular la salida de un solo circuito que no tiene vibración propia simplemente variando su período evidentemente requeriría, para cualquier rango extendido de regulación, un rango muy amplio de variación de período; pero en el sistema descrito se puede obtener un rango muy amplio de regulación de la salida mediante un cambio muy leve de la frecuencia de uno de los circuitos cuando se observan las reglas antes mencionadas.

Para ilustrar mi invención, he mostrado mediante diagramas en los dibujos adjuntos algunos de los medios más prácticos para llevar a cabo la misma. Las figuras, como se indica, son ilustraciones esquemáticas del sistema en su forma típica provistas de dispositivos de regulación de diferente carácter específico. Estos diagramas se describirán en detalle en su orden.

En cada una de las figuras, AB designa los conductores de un circuito de suministro de corriente continua; C, un motor conectado con él de cualquiera de las formas habituales y que acciona un controlador de corriente D, que sirve para cerrar alternativamente el circuito de alimentación a través del motor o mediante una bobina de autoinducción E y para conectar dicho circuito de motor con un condensador F, cuyo circuito contiene una bobina primaria G, próxima a la cual se encuentra una bobina secundaria H, que sirve como fuente de alimentación al circuito de trabajo, o aquella en la que están conectados los dispositivos KK para aprovechar la corriente.

El circuito-controlador, se puede decir, es cualquier dispositivo que permitirá una carga periódica del condensador F por la energía del circuito de alimentación y su descarga en un circuito de baja autoinducción que alimenta directa o indirectamente los dispositivos de traslación. . Dado que la fuente de suministro es generalmente de bajo potencial, no es deseable cargar el condensador directamente desde ella, ya que en tales casos se requerirá un condensador de gran capacidad. Por lo tanto, empleo un motor de alta autoinducción, o en lugar o además de dicho motor una bobina de estrangulamiento o autoinducción E, para almacenar la energía de la corriente de suministro dirigida hacia él y entregarla en la forma de una descarga de alto potencial cuando su circuito se interrumpe y se conecta a los terminales del condensador.

Para asegurar la mayor eficiencia en un sistema de este tipo, es fundamental, como he dicho antes, que los circuitos, que, principalmente por conveniencia, he designado como “carga” y “descarga” circuitos, deben estar aproximadamente en resonancia o sincronismo electromagnético. Además, para obtener el mayor rendimiento de un aparato dado de este tipo, es deseable mantener una frecuencia lo más alta posible.

Las condiciones eléctricas, ahora bien entendidas, habiendo sido ajustadas para asegurar, en la medida en que las consideraciones prácticas lo permitan, estos resultados, efectúo la regulación del sistema ajustando sus elementos para apartarse en mayor o menor grado de la condiciones anteriores con una variación correspondiente de la producción. Por ejemplo, como en la Figura 1, puedo variar la velocidad del motor, y en consecuencia del controlador, de cualquier manera adecuada, como por medio de un reóstato L en una derivación a dicho motor o cambiando la posición de las escobillas en el conmutador principal M del motor o de otro modo. Una variación muy leve a este respecto, al alterar las relaciones entre la tasa de impulsos impresos y la vibración del circuito de alta autoinducción al que se dirigen,provoca una desviación marcada de la condición de resonancia y una reducción correspondiente en la cantidad de energía entregada por los impulsos impresos al aparato.

Se puede obtener un resultado similar modificando cualquiera de las constantes de los circuitos locales, como se indicó anteriormente. Por ejemplo, en la figura 2, la bobina de estrangulamiento E se muestra provista de un núcleo N ajustable, por cuyo movimiento dentro y fuera de la bobina, la autoinducción y, en consecuencia, el período del circuito que contiene dicha bobina, puede ser variado.

Como ejemplo de la forma en que el circuito de descarga, o en el que descarga el condensador, puede modificarse para producir el mismo resultado, he mostrado en la Fig.3 una bobina de autoinducción ajustable R en el circuito con el condensador, por cuyo ajuste se puede cambiar el período de vibración de dicho circuito.

El mismo resultado se obtendría variando la capacidad del condensador; pero si el condensador fuera de una capacidad relativamente grande, este podría ser un plan objetable, y un método más práctico es emplear un condensador variable en el circuito secundario o de trabajo, como se muestra en la Fig. 4. Como el potencial en este circuito se eleva a En un grado alto, se puede emplear un condensador de muy pequeña capacidad, y si los dos circuitos, primario y secundario, están muy íntima y estrechamente conectados, la variación de capacidad en el secundario es similar en sus efectos a la variación de la capacidad del condensador en el primario. He ilustrado como un medio bien adaptado para este propósito dos placas metálicas SS, ajustables entre sí y que constituyen las dos armaduras del condensador.

He limitado la descripción aquí a una fuente de suministro de corriente continua, ya que a tal se aplica más particularmente la invención, pero se entenderá que si el sistema es alimentado por impulsos periódicos de cualquier fuente que efectúe los mismos resultados, la regulación de el sistema puede realizarse mediante el método aquí descrito, y estas mis reivindicaciones pretenden incluir.

Lo que digo es

1. El método de regulación de la energía entregada por un sistema para la producción de corrientes de alta frecuencia y que comprende un circuito de suministro, un condensador, un circuito a través del cual se descarga el mismo y medios para controlar la carga del condensador por el suministro- circuito y la descarga del mismo, consistiendo dicho método en variar las relaciones de las frecuencias de los impulsos en los circuitos que componen el sistema, según se expone.

2. El método de regulación de la energía entregada por un sistema para la producción de corrientes de alta frecuencia que comprende un circuito de suministro de corrientes continuas, un condensador adaptado para ser cargado por el circuito de suministro y para descargar a través de otro circuito, dicho método. que consiste en variar la frecuencia de los impulsos de corriente del circuito de alimentación, como se establece.

3. El método de producir y regular corrientes eléctricas de alta frecuencia que consiste en dirigir impulsos desde un circuito de suministro a un circuito de carga de alta autoinducción, cargando un condensador por la energía acumulada de dicho circuito de carga, descargando el condensador. mediante un circuito de baja autoinducción, elevando el potencial de descarga del condensador y variando las relaciones de las frecuencias de los impulsos eléctricos en dichos circuitos, como aquí se expone.

NIKOLA TESLA.Testigos:

M. L AWSON D YER ,

D RURY W. C OOPER .‹›

Nikola Tesla Patente de los Estados Unidos 568.178 - Método de regulación de un aparato para producir corrientes eléctricas de alta frecuencia - Imagen 1

NIKOLA TESLA BRITISH PATENT 8200 – MEJORAS RELACIONADAS CON LA TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

No 82001905 d.C.

Fecha de solicitud, 17 de abril de 1905 – Aceptado, 17 de abril de 1906

ESPECIFICACIÓN COMPLETA.

Comunicado por Nikola Tesla, de Nueva York, Estados Unidos de América, electricista.

Mejoras relativas a la transmisión de energía eléctrica

Yo, Henry Harris Lake, de la firma de Haseltine, Lake & Co., agentes de patentes, edificios 7 y 8 de Southampton, en el condado de Middlesex, declaro por la presente la naturaleza de esta invención y de qué manera debe realizarse. , que se describirá y determinará en particular en y mediante la siguiente declaración: –

Esta invención se refiere a la transmisión de energía eléctrica.

Se sabe desde hace mucho tiempo que las corrientes eléctricas pueden propagarse a través de la tierra, y este conocimiento se ha utilizado de muchas maneras en la transmisión de señales y el funcionamiento de una variedad de dispositivos receptores, alejados de la fuente de energía, principalmente con el objeto de prescindir de un hilo conductor de retorno.

También se sabe que las perturbaciones eléctricas pueden transmitirse a través de partes de la tierra conectando a tierra solo uno de los polos de la fuente, y este hecho lo he utilizado en sistemas, que he ideado con el propósito de transmitir a través de los medios naturales. , señales o potencia inteligibles, y que ahora son familiares. Pero todos los experimentos y observaciones realizados hasta ahora han tendido a confirmar la opinión sostenida por la mayoría de los científicos de que la tierra, debido a su inmensa extensión, aunque posee propiedades conductoras, no se comporta de la manera de un conductor de dimensiones limitadas con respecto a las perturbaciones producidas, pero por el contrario, muy parecido a un vasto depósito u océano que, si bien puede ser perturbado localmente por una conmoción de algún tipo, permanece sin respuesta y en reposo en gran parte o en su totalidad.

Otro hecho más, ahora de conocimiento común, es que cuando se imprimen ondas eléctricas u oscilaciones en una ruta conductora como un cable metálico, la reflexión tiene lugar bajo ciertas condiciones, desde los extremos del cable y, como consecuencia de la interferencia del cable. Oscilaciones impresas y reflejadas, se produce el fenómeno de “ondas estacionarias”, con máximos y mínimos indefinidos, posiciones fijas. En cualquier caso, la existencia de estas ondas indica que algunas de las ondas salientes han alcanzado los límites del camino conductor y se han reflejado desde el mismo.

Ahora he descubierto que, a pesar de sus vastas dimensiones y contrariamente a todas las observaciones hechas hasta ahora, el globo terrestre puede, en gran parte o en su totalidad, comportarse hacia las perturbaciones impresas en él de la misma manera que un conductor de tamaño limitado, este hecho demostrado por fenómenos novedosos que describiré a continuación.

En el curso de ciertas investigaciones que llevé a cabo con el propósito de estudiar los efectos de las descargas de rayos sobre la condición eléctrica de la tierra, observé que los instrumentos receptores sensibles, dispuestos de manera que sean capaces de responder a las perturbaciones eléctricas creadas por las descargas , en ocasiones no respondieron, cuando debían haberlo hecho y, al indagar en las causas de este comportamiento inesperado, descubrí que se debía al carácter de las ondas eléctricas, que eran producidas en la tierra por las descargas de rayos y que tenía regiones nodales siguiendo a distancias definidas, la fuente cambiante de las perturbaciones. De los datos obtenidos en un gran número de observaciones de los máximos y mínimos de estas ondas, encontré que su longitud variaba, aproximadamente de veinticinco a setenta kilómetros,y estos resultados y ciertas deducciones teóricas me llevaron a la conclusión de que ondas de este tipo pueden propagarse en todas direcciones por todo el globo, y que pueden tener longitudes aún más ampliamente diferentes, siendo los límites extremos impuestos por las dimensiones físicas y propiedades de la tierra.

Reconociendo en la existencia de estas ondas una evidencia inequívoca de que las perturbaciones creadas habían sido conducidas desde su origen a las partes más remotas del globo y desde allí se habían reflejado, concibí la idea de producir tales ondas en la tierra por medios artificiales, con el objeto de utilizarlos para muchos propósitos útiles, para los cuales son, o podrían resultar aplicables.

Este problema se volvió extremadamente difícil debido a las inmensas dimensiones de la tierra y, en consecuencia, al enorme movimiento de electricidad, o la velocidad a la que se tenía que entregar la energía eléctrica para aproximar, incluso en un grado remoto, los movimientos o velocidades que se alcanzaron manifiestamente. en los despliegues de fuerzas eléctricas en la naturaleza, y que al principio parecía irrealizable por cualquier agencia humana. Pero mediante mejoras graduales y continuas de un generador de oscilaciones eléctricas, que he descrito en las Especificaciones de mis Patentes de Estados Unidos Nos. 645,576 y 649,621, y en la Especificación de mi Patente Británica No. 24,421 de 1897, finalmente logré alcanzar movimientos eléctricos, o tasas de suministro de energía eléctrica, no solo aproximándome sino, como se muestra en muchas pruebas y mediciones comparativas, superando realmente a los de los rayos. descargas, y por medio de este aparato he encontrado que es posible reproducir, siempre que lo desee, fenómenos en la tierra iguales o similares a los debidos a tales descargas.

Con el conocimiento de los fenómenos descubiertos por mí y los medios a mi alcance para lograr estos resultados, estoy capacitado no solo para realizar muchas operaciones mediante el uso de instrumentos conocidos, sino también para ofrecer una solución a muchos problemas importantes que involucran la operación. o el control de dispositivos remotos que, a falta de este conocimiento y en ausencia de estos medios, hasta ahora han sido completamente imposibles.

Por ejemplo, mediante el uso de un generador de ondas estacionarias y un aparato receptor, correctamente colocado y ajustado en cualquier otra localidad, por remota que sea, es posible transmitir señales inteligibles; o controlar o accionar a voluntad alguno o todos esos aparatos para muchos otros propósitos importantes y valiosos, como indicar, donde se desee, la hora correcta de un observatorio; o para conocer la posición relativa de un cuerpo o distancia del mismo con referencia a un punto dado; o para determinar el rumbo de un objeto en movimiento como un barco en el mar, la distancia recorrida por el mismo o su velocidad; o para producir muchos otros efectos útiles a una distancia que depende de la intensidad, longitud de onda, dirección o velocidad del movimiento, u otra característica o propiedad de perturbaciones de este carácter.

Por lo general, ilustraré la manera de aplicar mi descubrimiento describiendo uno de los usos específicos del mismo, a saber, la transmisión de señales o mensajes inteligibles entre puntos distantes, y con este objeto se hace ahora referencia al dibujo adjunto, en el cual; –

La figura 1 representa esquemáticamente el generador que produce ondas estacionarias en la tierra,

Figura 2 un aparato, situado en una localidad remota, para registrar los efectos de estas ondas, y

Figura 3 la disposición habitual de los circuitos de mi transformador receptor.

En la Figura 1 A designa una bobina primaria que forma parte de un transformador y que consta generalmente de unas pocas vueltas de un cable robusto de resistencia inapreciable, cuyos extremos se conectan a los terminales de una fuente de potentes oscilaciones eléctricas, esquemáticamente representada por G. Esta fuente suele ser un condensador cargado a un alto potencial y descargado en rápida sucesión a través del primario, como en un tipo de transformador inventado por mí y ahora bien conocido, habiendo sido descrito en mis patentes sobre aparatos de este tipo, de los cuales será suficiente mencionar mi Patente Británica No. 20.981 de 1896. Pero cuando se desee producir ondas estacionarias de grandes longitudes, se puede usar una dinamo alterna de construcción adecuada para energizar el primario A.

C es una bobina secundaria enrollada en espiral dentro de la primaria, con el extremo más cercano a este último conectado a la tierra E, y el otro a un terminal elevado D. Las constantes físicas de la bobina C, que determinan su período de vibración, se eligen y ajustan así. , que el sistema secundario ECD está en la resonancia más cercana posible con las oscilaciones impresas en él por el primario A. Es además, de la mayor importancia, para mejorar aún más el aumento de presión y aumentar el movimiento eléctrico en el sistema secundario, que su resistencia sea lo más pequeña posible y su autoinducción tan grande como sea posible en las condiciones impuestas. El terreno debe hacerse con mucho cuidado, con el objeto de reducir su resistencia.

En lugar de estar directamente puesto a tierra, como se indica, la bobina C puede estar unida, en serie o no, al primario A, en cuyo caso este último estará conectado a la placa E. Pero sea que ninguno, o una parte, o todas las espiras primarias o excitantes están incluidas en la bobina C, la longitud total del conductor desde la placa de tierra E hasta el terminal elevado debe ser igual a un cuarto de la longitud de onda de la perturbación eléctrica en el sistema ECD, o de lo contrario igual a esa longitud multiplicada por un número impar. Observada esta relación, el terminal D se hará coincidir con los puntos de máxima presión en el circuito secundario o excitado, y en el mismo se producirá el mayor flujo de electricidad. Para magnificar el movimiento eléctrico en el secundario tanto como sea posible,Es esencial que su conexión inductiva con el primario A no sea muy íntima, como en los transformadores ordinarios, sino suelta, para permitir una oscilación libre. Es decir, su inducción mutua debe ser pequeña. La forma espiral de la bobina C asegura esta ventaja, mientras que las espiras cercanas al primario A están sujetas a una fuerte acción inductiva y desarrollan una alta fuerza electromotriz inicial.

Cumplidos estos ajustes y relaciones, y otras características constructivas indicadas rigurosamente observadas, el movimiento eléctrico producido en el sistema secundario por la acción inductiva del primario A será enormemente magnificado, siendo el incremento directamente proporcional a la inductancia y frecuencia, e inversamente a la resistencia del sistema secundario. He descubierto que es factible producir de esta manera un movimiento eléctrico miles de veces mayor que el inicial, es decir, el que imprime el primario A en el secundario, y así he alcanzado actividades o tasas de flujo de energía eléctrica en el ECD del sistema, medido por muchas decenas de miles de caballos de fuerza. Tales inmensos movimientos de electricidad dan lugar a una variedad de fenómenos nuevos y sorprendentes, entre los que se encuentran los ya descritos.Las poderosas oscilaciones eléctricas en el sistema ECD, que se comunican al suelo, hacen que las vibraciones correspondientes se propaguen a partes distantes del globo, de donde se reflejan y, por interferencia con las vibraciones salientes, producen ondas estacionarias, las crestas y huecos de que se encuentran en círculos paralelos, con respecto a los cuales la placa de tierra E puede considerarse como el polo. Dicho de otra manera, el conductor terrestre entra en resonancia con las oscilaciones impresas en él como un cable. Más que esto, una serie de hechos comprobados por mí muestran claramente que el movimiento de la electricidad a través de ella sigue ciertas leyes con un rigor casi matemático. Por el momento bastará afirmar que la tierra se comporta como un conductor perfectamente liso o pulido de inapreciable resistencia,con capacidad y autoinducción distribuida uniformemente a lo largo del eje de simetría de propagación de ondas y transmitiendo oscilaciones eléctricas lentas sin distorsión y atenuación sensibles. Además de lo anterior, tres requisitos parecen ser esenciales para el establecimiento de la condición de resonancia.

  1. El diámetro de la tierra que pasa por el polo debe ser un múltiplo impar del cuarto de longitud de onda, es decir, de la relación entre la velocidad de la luz y cuatro veces la frecuencia de las corrientes.
  2. It is necessary to employ oscillations, in which the rate of radiation of energy into space in the form of Hertzian or electromagnetic waves is very small. To give an idea I would say, that the frequency should be smaller than twenty thousand per second, though shorter waves might be practicable. The lowest frequency would appear to be six per second, in which case there will be but one node, at or near the ground plate, and, paradoxical as it may seem, the effect will increase with the distance and will be greatest in a region diametrically opposite the transmitter. With oscillations still slower the earth, strictly speaking, will not resonate, but simply act as a capacity, and the variation of potential will be more or less uniform over its entire surface.
  3. Sin embargo, el requisito más esencial es que, independientemente de la frecuencia, la onda o el tren de ondas debe continuar durante un cierto intervalo de tiempo, que he estimado en no menos de una doceava parte, o probablemente 0.08484, de un segundo, y que es tomado al pasar y regresar de la región diametralmente opuesta al polo, sobre la superficie de la tierra, con una velocidad media de aproximadamente 471.240 kilómetros por segundo.

La presencia de ondas estacionarias puede detectarse de muchas formas. Por ejemplo, un circuito puede estar conectado directamente, o inductivamente, a tierra y a un terminal elevado, y sintonizado para responder de manera más efectiva a las oscilaciones. Otra forma es conectar un circuito sintonizado al suelo y a dos puntos que se encuentran más o menos en un meridiano que pasa por el polo E, o en general, a dos puntos cualesquiera de un potencial diferente.

En la Fig.2, he mostrado un dispositivo para detectar la presencia de ondas, como el que he usado en un método novedoso para magnificar efectos débiles, que he descrito en mis Patentes de Estados Unidos Nos. 685,953 y 685,955 y mi Patente Británica No. . 11293 de 1901. se compone de un cilindro C 2 de material que se mueve a una velocidad uniforme de la velocidad, por mecanismo de relojería o de otra fuerza motriz adecuado aislante, y está provisto de dos anillos de metal BB 1 , sobre el que soportar los cepillos una y una 1 , conectados respectivamente, a las placas terminales P y P 1 . Desde los anillos B y B 1 se extienden segmentos metálicos estrechos S y S 1, Que, por la rotación del cilindro C 2 es presentada alternativamente en contacto con dobles cepillos b y 1 , llevado por, y en contacto con, la realización de los titulares de h y 1 , apoyado en cojinetes metálicos D y D 1 , como se muestra . Estos últimos están conectados a los terminales T y T 1 de un condensador C, y debe entenderse que son capaces de desplazamiento angular, como soportes de escobillas ordinarias. El objeto de la utilización de dos cepillos, como b y 1 , en cada uno de los titulares de h y 1, consiste en variar a voluntad la duración del contacto eléctrico de las placas P y P 1 , con los terminales T y T 1 , a los que se conecta un circuito receptor que incluye un receptor R, y un dispositivo que realiza la función de cierre del receptor. circuito a intervalos de tiempo predeterminados y descargando la energía almacenada a través del receptor. En el presente caso este dispositivo consiste en un cilindro d hecho en parte de llevar a cabo y en parte de material aislante e y 1 , respectivamente, que se hace girar a la velocidad deseada de la velocidad por cualquier medio adecuado. La parte conductora e está en buena conexión eléctrica con el eje S, y está provista de segmentos cónicos f f , sobre el que se desliza un cepillo k apoyado en una varilla conductora l , susceptible de ajuste longitudinal en un soporte metálico m. Otro cepillo n está dispuesto para apoyarse sobre el eje S, y se verá que, siempre que uno de los segmentos f entra en contacto con el cepillo k , el circuito que incluye el receptor R se completa y el condensador se descarga a través del mismo. Mediante un ajuste de la velocidad de rotación del cilindro dy un desplazamiento de la escobilla k a lo largo del cilindro, se puede hacer que el circuito se abra y se cierre en una sucesión rápida, y permanezca abierto o cerrado durante los intervalos de tiempo, como sea posible. deseado.

Las placas P y P 1 , a través del cual se transporta la energía eléctrica a los cepillos de un y una1, may be at a considerable distance from each other in the ground, or one in the ground and the other in the air, preferably at some height. If but one plate is connected to the earth and the other maintained at an elevation, the location of the apparatus must be determined with reference to the position of the stationary waves established by the generator, the effect evidently being greatest in a maximum, and zero in a nodal region. On the other hand, if both plates be connected to earth, the points of connection must be selected with reference to the difference of potential, which it is desired to secure, the strongest effect being, of course, obtained when the plates are at a distance equal to half the wave-length.

Para ilustrar el funcionamiento del sistema, supongamos que los impulsos eléctricos alternos del generador producen ondas estacionarias en la tierra, como se describió anteriormente, y que el aparato receptor está ubicado correctamente con referencia a la posición del nodo nodal. y regiones ventrales de las olas. La velocidad de rotación del cilindro C 2 se varía hasta que se hace girar en sincronismo con los impulsos alternos del generador, y la posición de los cepillos B y 1 se ajusta mediante el desplazamiento angular, o de otra manera, de modo que sean en contacto con los segmentos S y S 1durante los períodos en que los impulsos están en, o cerca, del máximo de su intensidad. Cumplidos estos requisitos, se transportarán cargas eléctricas del mismo signo a cada uno de los terminales del condensador, y con cada nuevo impulso se cargará a un potencial superior. Al ser la velocidad de rotación del cilindro d ajustable a voluntad, la energía de cualquier número de impulsos separados puede acumularse en forma potencial y descargarse a través del receptor R cuando el cepillo k entra en contacto con uno de los segmentos f. It will be understood, that the capacity of the condenser should be such as to allow the storing of a much greater amount of energy than is required for the ordinary operation of the receiver. Since by this amount a relatively great amount of energy, and in suitable form, may be made available for the operation of a receiver, the latter need not be very sensitive. But, when the impulses are very weak, or when it is desired to operate a receiver very rapidly, any of the well-known sensitive devices, capable of responding to very feeble influences, may be used in the manner indicated or in other ways.

Under the conditions described it is evident that during the continuance of the stationary waves, the receiver will be acted upon by current impulses more or less intense, according to its location with reference to the maxima and minima of said waves, but upon interrupting or reducing the flow of the current the stationary waves will disappear or diminish in intensity. Hence a great variety of effects may be produced in a receiver according to the mode, in which the waves are controlled. It is practicable, however, to shift the nodal and ventral regions of the waves at will from the sending station, as by varying the length of the waves under observance of the above requirements. In this manner the regions of maximum and minimum effect may be made to coincide with any receiving station or stations. By impressing upon the earth two or more oscillations of different wave-length a resultant “stationary” wave may be made to travel slowly over the globe, and thus a great variety of useful effects may be produced. Evidently, the course of a vessel may be easily determined without the use of a compass, as by a circuit connected to the earth at two points, for the effect exerted upon the circuit will be greatest when the plates P P1 se encuentran en un meridiano que pasa por la placa de tierra E, y será nulocuando las placas están ubicadas en un círculo paralelo. Si las regiones nodal y ventral se mantienen en posiciones fijas, la velocidad de un barco que lleva un aparato receptor puede calcularse exactamente a partir de las observaciones de las regiones máximas y mínimas atravesadas sucesivamente. Esto se entenderá cuando se diga que las proyecciones de todos los nodos y bucles sobre el diámetro de la tierra que pasan por el polo, o eje de simetría del movimiento ondulatorio, son todos iguales. Por tanto, en cualquier región de la superficie, la longitud de onda se puede determinar a partir de reglas simples de geometría. Por el contrario, conociendo la longitud de onda, la distancia desde la fuente se puede calcular fácilmente. De igual manera la distancia de un punto a otro, la latitud y longitud, la hora, etc.., puede determinarse a partir de la observación de tales ondas estacionarias. Si varios de estos generadores de ondas estacionarias, preferiblemente de diferentes longitudes, se instalaran en localidades cuidadosamente seleccionadas, el globo entero podría subdividirse en zonas definidas de actividad eléctrica y estos y otros datos importantes podrían obtenerse de inmediato mediante simples cálculos o lecturas. a partir de instrumentos debidamente graduados.

El plan específico de producción de ondas estacionarias, aquí descrito, podría apartarse de. Por ejemplo, el circuito que imprime las poderosas oscilaciones sobre la tierra podría estar conectado a este último en dos puntos.

Al recolectar la energía de estas perturbaciones en cualquier región terrestre a una distancia de su fuente, para cualquier propósito y, más especialmente, en cantidades apreciables, los resultados más económicos se obtendrán generalmente mediante el empleo de mi transformador receptor sincronizado. Esta invención que forma parte de mi sistema de transmisión de energía a través de los medios naturales, ha sido completamente explicada en las patentes aquí citadas primero, pero para una mejor comprensión de la presente descripción se ilustra esquemáticamente en la Fig. 3. Su parte más esencial es un circuito E 1 C 1 D 1 que está conectado, dispuesto y ajustado de manera similar al circuito de transmisión ECD y que está conectado inductivamente con un circuito secundario A 1. Este último, apenas es necesario decirlo, puede enrollarse con cualquier número deseado de vueltas, tal como sea más adecuado para el funcionamiento del dispositivo designado por M. El transformador receptor está estrechamente sintonizado con las oscilaciones del circuito transmisor de modo que , independientemente de la longitud del conductor E 1 C 1 A 1 , los puntos de máximo potencial coinciden con el terminal elevado D 1 , bajo cuyas condiciones se puede recolectar la mayor cantidad de energía de las olas y poner a disposición en el circuito secundario A1 para fines útiles. propósitos.

Para completar esta descripción, se puede afirmar que cuando se desea operar, independientemente, una gran cantidad de dispositivos receptores, por ondas estacionarias de diferentes longitudes, los principios que he establecido en mi patente británica 14.579 (1901) y en Se puede recurrir a mis Patentes de los Estados Unidos Nos. 723,188 y 725,605 (1903) para hacer que las señales o cantidades de energía destinadas a cualquier receptor o receptores en particular no interfieran ni interfieran.

En lo anterior, he esbozado brevemente mi descubrimiento e indicado solo algunos usos del mismo, pero se verá fácilmente que es de importancia trascendente para el avance de muchas artes e industrias, nuevas y antiguas, y capaz de innumerables aplicaciones valiosas.

Habiendo ahora descrito y comprobado en particular la naturaleza de esta invención y de qué manera se realizará, según me lo comunicó mi corresponsal en el extranjero, declaro que lo que reclamo es: –

  1. La mejora en el arte de transmitir energía eléctrica a distancia que consiste en establecer ondas eléctricas estacionarias en la tierra, como se ha expuesto.
  2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 que consiste en establecer en el medio conductor natural, ondas eléctricas estacionarias de longitud predeterminada y hacer funcionar de ese modo uno o más dispositivos receptores alejados de la fuente de energía y ubicados adecuadamente con respecto a la posición de tales ondas como aquí. exponer.
  3. La mejora en la técnica de transmisión de energía eléctrica, que consiste en producir en la tierra ondas eléctricas estacionarias de diferentes longitudes, variando sus longitudes, provocando así una onda o efecto resultante que viaje con la velocidad deseada sobre la tierra, como se describió anteriormente.
  4. El método de producir efectos a distancia, que consiste en imprimir sobre el globo terrestre ondas eléctricas estacionarias, variando sus características y relaciones, provocando así los correspondientes efectos en receptores distantes, como se describió anteriormente.
  5. El perfeccionamiento en el arte de transmitir y distribuir energía eléctrica, que consiste en producir en el globo terrestre trenes de ondas eléctricas estacionarias que se cruzan, estableciendo así regiones de actividades eléctricas definidas y recolectando la energía, como se expuso anteriormente.
  6. El método de producir efectos eléctricos aumentando con la distancia que consiste en imprimir sobre la tierra oscilaciones eléctricas de una frecuencia de aproximadamente seis por segundo y de tal carácter que den lugar a una onda eléctrica estacionaria, como se ha indicado.
  7. El método de producir grandes movimientos eléctricos en el globo terrestre, que consiste en hacerlo resonante imprimiéndole ondas eléctricas de longitud y duración definidas, como se especificó anteriormente.
  8. En el sistema descrito anteriormente para la transmisión de energía eléctrica, un aparato generador adaptado para producir una condición resonante en el globo terrestre, como se especificó anteriormente.
  9. En el sistema descrito anteriormente para la transmisión de energía eléctrica, un transformador adaptado para la producción de grandes movimientos eléctricos en el globo terrestre, como se especificó anteriormente.
  10. En el sistema descrito anteriormente para la transmisión de energía eléctrica, una fuente de oscilaciones eléctricas primarias como un circuito condensador y un circuito secundario enlazados inductivamente con el mismo y adaptados para hacer resonar el globo terrestre, como se especificó anteriormente.

Fechado el 17 de abril de 190

Haseltine, Lake & Co.,
7 & 8 Southampton Buildings, Londres, WC
Agentes del solicitante.

Patente británica Nikola Tesla 8200 - Mejoras relacionadas con la transmisión de energía eléctrica - Imagen 1
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