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jueves, 26 de marzo de 2015

conexión estrella

Para poder resolver circuitos trifásicos basta con entender primero cómo resolver un circuito Y–Y ya que cualquier otra configuración se puede reducir a esta configuración utilizando algunas transformaciones.
La conexión en estrella o Y se realiza usando un punto común a las tres fuentes, este punto es el neutro.
Los tres voltajes presentes entre cada una de las líneas y el neutro se llaman voltajes de fase, en estos voltajes se pueden tener distintas secuencias de fase
Suponiendo que los voltajes tienen una magnitud de 100 Vrms se tiene que:
El voltaje de linea en la conexión estrella equivale a  veces el voltaje de fase esto es:


donde  es el voltaje de línea y  es el voltaje de fase.


sistemas bifasicos y trifasicos

En ingeniería eléctrica un sistema bifásico es un sistema de producción y distribución de energía eléctrica basado en dos tensiones eléctricas alternas desfasadas en su frecuencia 90º. En un generador bifásico, el sistema está equilibrado y simétrico cuando la suma vectorial de las tensiones es nula (punto neutro).
Por lo tanto, designando con U a la tensión entre fases y con E a la tensión entre fase y neutro, es válida la siguiente fórmula:
U = \sqrt{2} \cdot E
De la misma forma, designando con I a la intensidad de corriente del conductor de fase y con I0 a la del neutro, es válida la relación:
I_{0} = \sqrt{2} \cdot I
En una línea bifásica se necesitan cuatro conductores, dos por cada una de las fases.
Actualmente el sistema bifásico está en desuso por considerarse más peligroso que el actual sistema monofásico a 230 V, además de ser más costoso al necesitar más conductores.
sistemas trifasicos
En ingeniería eléctrica un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por trescorrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (corrientes diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas.Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta conpotencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.
Los generadores utilizados en centrales eléctricas son trifásicos, dado que la conexión a la red eléctrica debe ser trifásica (salvo para centrales de poca potencia). La trifásica se usa mucho en industrias, donde las máquinas funcionan con motores para esta tensión.
Existen dos tipos de conexión; en triángulo y en estrella. En estrella, el neutro es el punto de unión de las fases.

Conexión en estrella (del generador o de la carga)

En un generador en configuración estrella, las intensidades de fase coinciden con las correspondientes de línea, por lo que se cumple (en caso de equilibrio) IF = IL.
Las tensiones de fase y de línea en configuración estrella (en caso de equilibrio) se relacionan por √3UF = UL, relación obtenida al aplicar la segunda ley de Kirchhoff a los fasores UanUbn y Uab de modo que resulta (transformando los fasores en vectores (x,y) para facilitar el cálculo): Uan - Ubn = Uab = √3Uan *(1(30º)) siendo Uan = UF y Uab = UL. Esta relación es visualizable dibujando el diagrama de estos fasores de tensión.

Conexión en triángulo (del generador o de la carga)

Si se conectan entre sí las fases del generador o de la carga, conectando el principio de cada fase con el final de la siguiente, se obtiene la configuración triángulo.
En configuración triángulo, la intensidad de fase y la intensidad de línea se relacionan por √3IF = IL, relación obtenida al aplicar la primera ley de Kirchhoff a los fasores de intensidad de cualquiera de los tres nudos de modo que resulta Iba - Iac = Ia = √3Iba *(1(-30º)) siendo Ia = IL. Esta relación es visualizable dibujando el diagrama de estos fasores de intensidad.
Las tensiones de fase y de línea en configuración triángulo coinciden UF = UL, lo que es evidente porque cada rama de fase conecta dos líneas entre sí.

Potencia en los sistemas trifásicos equilibrados

La potencia suministrada por un generador trifásico o la consumida por un receptor trifásico es la suma de las suministradas o consumidas por cada fase.
La potencia aparente S es el producto de la intensidad y la tensión que recorre el elemento de potencia: S = I*U. La potencia activa P = S*cos(φ) y la potencia reactiva Q = S*sen(φ), siendo φ = φU - φI. Vector potencia aparente S = (P,Q). .

Compensación de potencia[editar]

Dado el coste económico que supone la potencia reactiva para una central eléctrica, se tiende a eliminarla ("compensarla") añadiendo condensadores o bobinas a la carga.
Para deducir la fórmula directa del valor de, por ejemplo, los condensadores hay que partir de saber cuánta potencia reactiva Q se quiere compensar. Los condensadores se colocarán inicialmente en paralelo a la carga (en estrella), por tanto su U será igual a la de fase en la carga. Toda la potencia de un condensador es reactiva Q = I*U. Sabiendo que la admitancia compleja del condensador Y = jωC, que Z = 1/Y y que por la ley de Ohm U = I*Z = I*(-1/ωC) = I/(-ωC) (cuidado con la inversa de un número complejo) se obtiene que para un condensador Q = I*U = -ωC*U2. Dado que no siempre se tiene Q sino la potencia activa P y el factor de potencia o el ángulo φ, la ecuación se suele escribir en función de la potencia activa de fase PF y del ángulo φ de forma el condensador aporte la variación ΔQ que se pretende en el circuito (siendo por definición tgφ = Q/P y U = UF = U de fase en la carga) ΔQ = Q2 - Q1 = (tgφ2 - tgφ1)*PF = -ωC*UF2.

Disposición de la bornera o placa de conexiones[editar]

Para permitir una rápida y segura conexión a la red de las máquinas trifásica de C.A. los extremos de sus arrollamientos convergen a una bornera o placa de conexión ubicada sobre la carcasa exterior de dicha máquina. Lo bornes de dicha placa llevan la marca correspondiente a los principios U-V-W y y finales X-Y-Z de los arrollamientos de la bornera pudiéndose pasar fácilmente de una conexión a otra con sólo modificarse la posición de los puentes de conexión de los bornes.
La razón por la cual se ha adoptado internacionalmente la disposición indicada en la bornera es que ambas conexiones se logran sin cruce de los puentes de conexión. Así entonces para la conexión estrella se unen con puentes horizontales los tres bornes superiores o los tres inferiores (Indistintamente) mientras que para la conexión triángulo los puentes de conexión se ubican verticalmente.
Para facilitar el cambio de una conexión a otra, es usual contar en las borneras con la misma distancia entre bornes verticales y horizontales, lo que permite utilizar puentes de la misma longitud para una u otra conexión.

Transferencia constante de potencia con cargas balanceadas[editar]

Consideremos un sistema trifásico de tensiones
v_{f1}(t)=V_P\cos\left(\omega t\right)\,\!
v_{f2}(t)=V_P\cos\left(\omega t-\frac{2}{3}\pi\right)\,\!
v_{f3}(t)=V_P\cos\left(\omega t-\frac{4}{3}\pi\right)\,\!
Asumimos la carga balanceada. Así, en cada fase hay impedancia:
Z=|Z|e^{j\varphi}\,
con corriente de pico
I_P=\frac{V_P}{|Z|}
y corrientes instantáneas
i_{f1}(t)=I_P\cos\left(\omega t-\varphi\right)
i_{f2}(t)=I_P\cos\left(\omega t-\frac{2}{3}\pi-\varphi\right)
i_{f3}(t)=I_P\cos\left(\omega t-\frac{4}{3}\pi-\varphi\right)
Las potencias instantáneas en las fases son
p_{f1}(t)=v_{f1}(t)i_{f1}(t)=V_P I_P\cos\left(\omega t\right)\cos\left(\omega t-\varphi\right)
p_{f2}(t)=v_{f2}(t)i_{f2}(t)=V_P I_P\cos\left(\omega t-\frac{2}{3}\pi\right)\cos\left(\omega t-\frac{2}{3}\pi-\varphi\right)
p_{f3}(t)=v_{f3}(t)i_{f3}(t)=V_P I_P\cos\left(\omega t-\frac{4}{3}\pi\right)\cos\left(\omega t-\frac{4}{3}\pi-\varphi\right)
p_{f1}(t)=\frac{V_P I_P}{2}\left[\cos\varphi+\cos\left(2\omega t-\varphi\right)\right]
p_{f2}(t)=\frac{V_P I_P}{2}\left[\cos\varphi+\cos\left(2\omega t-\frac{4}{3}\pi-\varphi\right)\right]
p_{f3}(t)=\frac{V_P I_P}{2}\left[\cos\varphi+\cos\left(2\omega t-\frac{8}{3}\pi-\varphi\right)\right]
que se suman para producir la potencia instantánea total
p_{TOT}(t)=\frac{V_P I_P}{2}\left\{3\cos\varphi+\left[\cos\left(2\omega t-\varphi\right)+\cos\left(2\omega t-\frac{4}{3}\pi-\varphi\right)+\cos\left(2\omega t-\frac{8}{3}\pi-\varphi\right)\right]\right\}
Como los términos en corchetes constituyen un sistema trifásico simétrico, ellos suman cero y la potencia total resulta constante
P_{TOT}=\frac{3V_P I_P}{2}\cos\varphi
o, sustituyendo la corriente de pico,
P_{TOT}=\frac{3V_P^2}{2|Z|}\cos\varphi




jueves, 12 de marzo de 2015

transformadores monofasicos

La regulación y la eficiencia son las dos características de mayor importancia en el funcionamiento de los transformadores. Los cuales son usados en sistemas de potencia para la transmisión y distribución de energía.
  • Factor de Regulación:
  • La regulación de voltaje es una medida de la variación de tensión de salida de un transformador, cuando la corriente de carga con un factor de potencia constante varia de cero a un valor nominal. Considérese los dos embobinados del transformador mostrado en la figura 4-a. La carga esta conectada al lado2 y la fuente de voltaje al lado 1.Supongamos que el transformador esta entregando a la carga una corriente nominal a un voltaje nominal y con un factor de potencia específico. La fuente de voltaje es ajustada para obtener voltaje constante a este valor y la carga es desconectada del transformador, el voltaje de salida del transformador cambiará; la diferencia entre los valores del voltaje de salida cuando está sin carga, y el nominal a plena carga, expresada como una fracción del valor nominal, es definida como la regulación del voltaje nominal del transformador a un factor de potencia específico. La ecuación 9 representa el factor de regulación en porcentaje.
    'El transformador monofásico'
    ; (Ec.9)
    Como generalmente, la corriente de excitación será pequeña comparada con la corriente nominal de un transformador de núcleo de hierro, la rama en derivación consiste de Rm y Xm puede no considerarse para cálculos de regulación de voltaje. Este circuito equivalente simplificado referido al lado 2 se muestra en la siguiente Figura 3-b.
    Como el transformador está entregando la corriente nominal IL2 a un factor de potencia COS ( L), el voltaje de carga es V2. El correspondiente voltaje de entrada es V1 / a referido al lado 2. Cuando la carga se remueve, manteniendo el voltaje de entrada constante se observara en la figura 4.b que el voltaje en los terminales de carga, cuando IL2 = 0, es V1 / a, luego la ecuación 10 representa el factor de regulación de voltaje, en porcentaje, no considerando la rama de magnetización.
    'El transformador monofásico'
    ; (Ec.10)
    Donde:
    'El transformador monofásico'
    ; (Ec.11)
    Los terminos V2, IL2 son los valores nominales
    'El transformador monofásico'
    Figura 3-a: Transformador de núcleo de hierro de dos enrrollados alimentando una carga inductiva (ZL2).
    'El transformador monofásico'
    Figura 3-b:Circuito equivalente aproximado referiodo al lado 2 del transformador ilustrado en 3a.
    b.- Rendimiento:
    Supongamos el transformador de núcleo de hierro exhibido en la fígura 3-a. Supóngase que el voltaje de la salida se mantiene constante al valor nominal y el transformador formado con factor de potencia COS ( L), está entregando a la carga, una corriente IL2 (no es necesariamente el valor nominal). Las pérdidas en el transformador son los que se tienen en el núcleo debida a la histéresis, a las corrientes parásitas y la óhmicas en las resistencias de los enrrollamientos. Por Pc se presentan las pérdidas en el núcleo; como las pérdidas en el núcleo son dependientes de la densidad de flujo y la frecuencia puede considerarse que Pc permanece constante en el tiempo si el voltaje de salida y la frecuencia se mantienen constantes en el tiempo. Las pérdidas óhmicas en los enrrollamientos, están en función de la corriente. A cualquier corriente IL2, kas pérdidas óhmicas totales en el transformador son I2L2 Req2; estas pérdidas son llamadas pérdidas en el cobre, luego ka ecuación 12, representa el rendimiento del transformador.
    'El transformador monofásico'
    ; (Ec.12)
    'El transformador monofásico'


    ; (Ec.13)


    martes, 10 de marzo de 2015

    sistemas monofasicos

    Los circuitos o sistemas de corriente alterna se dividen en dos grupos principales: Monofásicos y Polifásicos.

    Los circuitos polifásicos son aquellos en donde existe más de una fase de energía eléctrica y se emplean para la transmisión y distribución de energía a larga distancia y en los circuitos que alimentan motores y aparatos de fuerte consumo.

    Se llaman circuitos monofásicos a los que están formados por una sola fase de energía eléctrica independientemente del número de hilos o conductores , en estos circuitos existe una sola serie de cambios en la corriente o voltaje, o lo que es lo mismo, que hay una sola fase de energía eléctrica.

    CIRCUITOS MONOFÁSICOS

    En nuestro medio, los circuitos monofásicos empleados son dos:

    1.- Circuito Monofásico de 2 Hilos.

    2.- Circuito Monofásico de 3 Hilos o Trifilar.


    CIRCUITO MONOFÁSICO DE 2 HILOS

    Este tipo de circuito está formado por dos conductores que consisten de una fase y un neutro, tal como es mostrado en la figura 1.

     Circuito Monofásico de 2 hilos
    A la izquierda de esta figura se muestra un devanado que representa la fuente de energía de CA. De aquí en adelante, será común este tipo de esquematización, por lo que es conveniente comprender su significado.

    Ya que desde el punto de vista de medición interesa únicamente el circuito de alimentación al consumidor, tendremos que considerar los circuitos de distribución, primarios o secundarios, a partir de los cuales es factible proporcionar una alimentación.

    Refiriéndonos a las figura 2, podemos ver que un circuito monofásico de 2 hilos puede obtenerse de los siguientes sistemas de distribución:

    a) Sistema Monofásico de 2 hilos.- Puede tratarse de una distribución primaria o secundaria, aunque actualmente en CFE no es común el primer caso. En el caso de tratarse de una  distribución secundaria, el sistema proviene de un par de hilos (fase y neutro) del transformador•de distribución. Los voltajes más comunes son: 110, 115 y 120 volts.

     
    Sistema monofásico de 3 hilos

    b) Sistema Monofásico de 3 hilos.- Por lo común proviene de una distribución secundaria obtenida de un transformador monofásico de 3 hilos. Los voltajes más comunes de este sistema son 110/220, 115/230 y 120/240 volts. Si se desea, puede obtenerse alimentación monofásica a 2 hilos utilizando las terminales A-N o B-N. Un circuito obtenido de A-B no puede llamarse 2 hilos aún cuando físicamente sólo se tomen dos conductores, ya que el neutro está aterrizado y por lo tanto debe contarse como un tercer hilo. Obsérvese que si bien las terminales extremas se les denornina A y B, éstas pertenecen a una misma fase sólo que con polaridad opuesta (fígura 3).



    viernes, 6 de marzo de 2015

    guerra de las corrientes

    La Guerra de las corrientes fue una competencia económica producida en los años 1880, por el control del incipiente mercado de la generación y distribución de energía eléctrica. George Westinghouse y Thomas Edison se convirtieron en adversarios, debido a la promoción de la corriente continua, de Edison y J. P. Morgan para la distribución de energía eléctrica y que a su vez estaba en contra de la corriente alterna defendida por Westinghouse y Nikola Tesla.

    Historia

    La electricidad era la palabra mágica a fines del s. XIX. Desde las tentativas iniciales deBenjamin Franklin o de Michael Faraday hasta la tecnología del telégrafo, las aplicaciones para la electricidad crecían continuamente.
    Después de la Exposición Mundial de París en 1881 y de la presentación de la lámpara deEdison, los nuevos sistemas de iluminación eléctricos se convirtieron en el logro tecnológico más importante del mundo. La electricidad podía sustituir el vapor para hacer funcionar los motores. Era una segunda revolución industrial y, en ciudades europeas y americanas, las centrales eléctricas se multiplicaban basadas en el diseño de Pearl Street, la central que Edison estableció en 1882 en Nueva York. Fue la primera instalación para la producción eléctrica comercial del mundo y aunque era una planta enorme para su época, podía producir y distribuir electricidad hasta, aproximadamente, 330 ha de Manhattan.
    La demanda de electricidad pronto condujo al deseo de construir centrales eléctricas más grandes y de llevar la energía a mayores distancias. Además, la rápida distribución de motores eléctricos industriales provocó una fuerte demanda por un voltaje diferente a los 110 V usados para la iluminación.

    Corriente continua y alterna

    El sistema de Edison, que utilizaba la corriente continua (CC), era poco adecuado para responder a estas nuevas demandas. El problema del transporte era aún más difícil, puesto que la transmisión interurbana de grandes cantidades de CC en 110 voltios era muy costosa y sufría enormes pérdidas por disipación en forma de calor.
    En 1886George Westinghouse, un rico empresario pero un recién llegado en el negocio eléctrico, fundó Westinghouse Electric para competir con General Electric de Edison. El sistema de la primera se basó en los descubrimientos y las patentes de Nikola Tesla, quien creyó apasionadamente en la superioridad de la corriente alterna (CA). Su argumento se basaba en que las pérdidas en la transmisión de electricidad dependían de la intensidad de la corriente (P=I^2*R) que circulaba por la línea. Para la misma transmisión de potencia y siendo esta producto de la intensidad por el voltaje (P=V*I), a mayor voltaje, menor intensidad de corriente es necesaria para transmitir la misma potencia y por lo tanto, menores pérdidas. Y a diferencia de la CC, el voltaje de la CA se puede elevar con un transformador para ser transportado largas distancias con pocas pérdidas en forma de calor. Entonces, antes de proveer energía a los clientes, el voltaje se puede reducir a niveles seguros y económicos.

    Tesla vs Edison

    Westinghouse Electric Vs General Electric

    Nikola Tesla terminó cediendo las patentes a Westinghouse para que continuara con sus proyectos de energía alterna misma que se utiliza hoy en dia.Edison se alarmó por la aparición de la tecnología de Tesla, que amenazaba sus intereses en un campo que él mismo había creado.
    Archivo:Topsy.ogg
    Electrocutando a un elefante (Electrocuting an Elephant)1903
    Edison y Tesla se enfrentaron en una batalla de relaciones públicas –que los periódicos denominaron “la guerra de las corrientes”– para determinar qué sistema se convertiría en la tecnología dominante. Harold Brown (empleado de Edison) colaboró en la invención de la silla eléctrica de CA y electrocutó a perros, gatos y hasta un elefante para demostrar que la corriente alterna era peligrosa. La electrocución de la elefante Topsy quedó registrada en una película filmada en 1903.
    Para neutralizar esta iniciativa, Nikola Tesla se expuso a una CA que atravesó su cuerpo sin causarle ningún daño. Ante esta prueba, Edison nada pudo hacer y su prestigio quedó momentáneamente erosionado.
    Durante la Feria Mundial de Chicago de 1893, Tesla tuvo su gran oportunidad. Cuando Westinghouse presentó un presupuesto por la mitad de lo que pedíaGeneral Electric, la iluminación de la Feria le fue adjudicada y Tesla pudo exhibir sus generadores y motores de CA.
    Más tarde, la Niagara Falls Power Company encargó a Westinghouse el desarrollo de su sistema de transmisión. Fue el final de la “guerra de las corrientes”.

    jueves, 12 de febrero de 2015

    nikola tesla



    Tesla Sarony.jpg





    Nikola Tesla (en cirílico: Никола Тесла), (Smiljan, Imperio austrohúngaro, actual Croacia, 10 de julio de 1856Nueva York, 7 de enero de 1943) fue un inventor, ingeniero mecánico, ingeniero electricista y físico de origen serbio y el promotor más importante del nacimiento de la electricidad comercial. Se le conoce, sobre todo, por sus numerosas y revolucionarias invenciones en el campo del electromagnetismo, desarrolladas a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Las patentes de Tesla y su trabajo teórico formaron las bases de los sistemas modernos de potencia eléctrica por corriente alterna (CA), incluyendo el sistema polifásico de distribución eléctrica y el motor de corriente alterna, que tanto contribuyeron al nacimiento de la Segunda Revolución Industrial.

    Tesla era étnicamente serbio1 2 y nació en el pueblo de Smiljan (actualmente en Croacia), en el entonces Imperio Austrohúngaro.

    Era ciudadano del Imperio austríaco por nacimiento y más tarde se hizo ciudadano estadounidense.3 Tras su demostración de la comunicación inalámbrica por medio de ondas de radio en 1894 y después de su victoria en la guerra de las corrientes, fue ampliamente reconocido como uno de los más grandes ingenieros electricistas de los Estados Unidos de América.4 Gran parte de su trabajo inicial fue pionero en la ingeniería eléctrica moderna y muchos de sus descubrimientos fueron de suma importancia. Durante este período en los Estados Unidos la fama de Tesla rivalizaba con la de cualquier inventor o científico en lahistoria o la cultura popular,5 pero debido a su personalidad excéntrica y a sus afirmaciones aparentemente increíbles y algunas veces casi inverosímiles, acerca del posible desarrollo de innovaciones científicas y tecnológicas, Tesla fue finalmente relegado al ostracismo y considerado un científico loco.6 7 Tesla nunca prestó mucha atención a sus finanzas. Se dice que murió empobrecido a la edad de 86 años.8

    La unidad de medida del campo magnético B del Sistema Internacional de Unidades (también denominado densidad de flujo magnético e inducción magnética), el Tesla, fue llamado así en su honor en la Conférence Générale des Poids et Mesures(París, en 1960), como también el Efecto Tesla de transmisión inalámbrica de energía a dispositivos electrónicos (que Tesla demostró a pequeña escala con la lámpara incandescente en 1893) el cual pretendía usar para la transmisión intercontinental de energía a escala industrial en su proyecto inconcluso, la Wardenclyffe Tower (Torre de Wardenclyffe).9

    Además de su trabajo en electromagnetismo e ingeniería electromecánica, Tesla contribuyó en diferente medida al desarrollo de la robótica, el control remoto, el radar, las ciencias de la computación, la balística, la física nuclear,10 y la física teórica. En 1943, la Corte Suprema de los Estados Unidos lo acreditó como el inventor de la radio.11 Su figura, su carácter excéntrico, y la historia de su experimento sobre transmisión inalámbrica, son utilizados por aficionados a las teorías conspirativas para justificar variaspseudociencias.





    Biografía

    Primeros años

    Nikola Tesla nació de padres serbios en el pueblo de Smiljan, en el Imperio Austrohúngaro, cerca de la ciudad de Gospić, perteneciente al territorio de la actual Croacia. Su certificado de bautismo afirma que nació el 28 de junio de 1856 del calendario juliano, correspondiente al 10 de julio del calendario gregoriano en uso actualmente. Su padre fue Milutin Tesla, un sacerdote de la iglesia ortodoxa serbia en la jurisdicción de Sremski Karlovci, y su madre Đuka Mandici.

    Se piensa que su origen paterno proviene de alguno de los clanes serbios del valle del río Tara, o bien del noble herzegovino Pavle Orlović.12 Su madre, Đuka, provenía de una familia domiciliada en Lika y Banija, pero con profundos orígenes morlacos13 en Kosovo14 . Era buena fabricando herramientas artesanales caseras y había aprendido de memoria numerosos poemas épicos serbios, aunque nunca aprendió a leer.15

    Fue el cuarto de cinco hijos. Su hermano mayor, llamado Dane, murió en un accidente de equitación cuando Nikola tenía 9 años; sus otras tres hermanas se llamaban Milka, Angelina y Marica.16

    Su familia se trasladó a Gospić en 1862. Tesla asistió al Gimnasio de Karlovac, donde completó el plan de estudios de cuatro años en tres.17

    Más tarde comenzó los estudios de ingeniería eléctrica en la Universidad de Graz, en la ciudad del mismo nombre, en 1875. Mientras estuvo allí estudió los usos de la corriente alterna. Algunas fuentes afirman que recibió la licenciatura de la Universidad de Graz,18 19 20 sin embargo la universidad afirma que no recibió ningún grado y que no continuó más allá del segundo semestre del tercer año, durante el cual dejó de asistir a las clases.21 22 23 24 En diciembre de 1878 dejó Graz y dejó de relacionarse con sus familiares. Sus amigos pensaban que se había ahogado en el río Mura. Se dirigió a Maribor, (hoy Eslovenia), donde obtuvo su primer empleo como ayudante de ingeniería, trabajo que desempeñó durante un año. Durante este periodo sufrió una crisis nerviosa. Tesla fue posteriormente persuadido por su padre para asistir a la Universidad Carolina en Praga, a la cual asistió durante el verano de 1880. Allí fue influenciado por Ernst Mach. Sin embargo, después de que su padre falleciera, dejó la Universidad, completando solamente un curso.25

    Tesla pasaba el tiempo leyendo muchas obras y memorizando libros completos, ya que supuestamente poseía una memoria fotográfica.26En su autobiografía relató que en ciertas ocasiones experimentó momentos detallados de inspiración. Durante su infancia sufrió varios episodios de una enfermedad muy peculiar, la cual provocaba que cegadores haces de luz apareciesen ante sus ojos, a menudo acompañados de alucinaciones. Normalmente las visiones estaban asociadas a una palabra o idea que le rondaba la cabeza. Otras veces, éstas le daban la solución a problemas que se le habían planteado. Simplemente con escuchar el nombre de un objeto, era capaz de visualizarlo de forma muy realista. Actualmente la sinestesia presenta síntomas similares. Tesla podía visualizar una invención en su cerebro con precisión extrema, incluyendo todas las dimensiones, antes de iniciar la etapa de construcción; una técnica algunas veces conocida como pensamiento visual. No solía dibujar esquemas, en lugar de eso concebía todas las ideas solo con la mente. También en ocasiones tenía reminiscencias de eventos que le habían sucedido previamente en su vida; esto se inició durante su infancia.26

    En 1880, se trasladó a Budapest para trabajar bajo las órdenes de Tivadar Puskás en una compañía de telégrafos,27 la compañía nacional de teléfonos. Allí conoció a Nebojša Petrović, un joven inventor serbio que vivía en Austria. A pesar de que su encuentro fue breve, trabajaron juntos en un proyecto usando turbinas gemelas para generar energía continua. Para cuando se produjo la apertura de la central telefónica en 1881 en Budapest, Tesla se había convertido en el jefe de electricistas de la compañía, y fue más tarde ingeniero para el primer sistema telefónico del país. También desarrolló un dispositivo que, de acuerdo a algunos, era un repetidor telefónico o amplificador, pero que, según otros, pudo haber sido el primer altavoz.28
    Francia y Estados Unidos[editar]

    En 1882 se trasladó a París, Francia, para trabajar como ingeniero en la Continental Edison Company (una de las compañías de Thomas Alva Edison), diseñando mejoras para el equipo eléctrico traído del otro lado del océano gracias a las ideas de Edison. Según su biografía, en el mismo año, concibió el motor de inducción e inició el desarrollo de varios dispositivos que usaban el campo magnético rotativo, por los cuales recibió patentes en 1888.

    Poco después, Tesla despertó de un sueño en el cual su madre había muerto, «y yo supe que eso había sucedido».29 Tras esto, cayó enfermo. Permaneció dos o tres semanas recuperándose en Gospić y en el pueblo de Tomingaj, cerca de Gračac, el lugar de nacimiento de su madre.

    En junio de 1884, llegó por primera vez a los Estados Unidos, a la ciudad de Nueva York,30 con poco más que una carta de recomendación de Charles Batchelor, un antiguo empleador. En la carta de recomendación a Thomas Edison, Batchelor escribió, «conozco a dos grandes hombres, usted es uno de ellos; el otro es este joven». Edison contrató a Tesla para trabajar en su Edison Machine Works. Empezó a trabajar para Edison como un simple ingeniero eléctrico y progresó rápidamente, resolviendo algunos de los problemas más difíciles de la compañía. Se le ofreció incluso la tarea de rediseñar completamente los generadores de corriente continua de la compañía de Edison.31

    Tesla afirmaba que le ofrecieron US$ 50,000 (~ US$1,1 millones en 2007, ajustado por inflación)32 por rediseñar los ineficientes motores y generadores de Edison, mejorando tanto su servicio como su economía.26 En 1885, cuando Tesla preguntó acerca del pago por su trabajo, Edison replicó, "Tesla, usted no entiende nuestro humor estadounidense," rompiendo así su palabra.33 34 Con un sueldo de solo US$18 a la semana, tendría que haber trabajado 53 años para reunir el dinero que le fue prometido; la oferta era igual al capital inicial de la compañía. Renunció a su empleo de inmediato cuando se le denegó un aumento de US$25 a la semana.35

    Así pues, poco después, necesitado de trabajo, se encontró a sí mismo cavando zanjas para la compañía de Edison por un corto periodo de tiempo, el cual aprovechó para concentrarse en su sistema polifásico de CA.26
    Años posteriores[editar]

    En sus primeras investigaciones Tesla diseñó algunos experimentos para producir rayos X. Él afirmó que con estos circuitos, «el instrumento podrá generar rayos de Roentgen de mayor potencia que la obtenida con aparatos ordinarios».36

    También mencionó los peligros de trabajar con sus circuitos y con los rayos X producidos por sus dispositivos de un solo nodo. De muchas de sus notas en las investigaciones preliminares de este fenómeno, atribuyó el daño de la piel a varias causas. Él creyó que inicialmente el daño no podría ser causado por los rayos de Roentgen, sino por el ozono generado al contacto con la piel y en parte también al ácido nitroso. Él pensaba que estas eran ondas longitudinales, como las producidas por las ondas en plasmas.37 38
    Transmisión de energía eléctrica sin cables[editar]

    Un «sistema mundial para la transmisión de energía eléctrica sin cables» basado en la conductividad eléctrica de la tierra, fue propuesto por Tesla, el cual funcionaría mediante la transmisión de energía por varios medios naturales y el uso subsiguiente de la corriente trasmitida entre los dos puntos para alimentar dispositivos eléctricos. En la práctica este principio de transmisión de energía, es posible mediante el uso de un rayo ultravioleta de alta potencia que produjera un canal ionizado en el aire, entre las estaciones de emisión y recepción. El mismo principio es usado en el pararrayos, el electrolaser y el Arma de electrochoque,39 y también se ha propuesto para inhabilitar vehículos.40 41

    Tesla demostró la transmisión inalámbrica de energía a principios de 1891. El efecto Tesla (nombrado en honor a Tesla) es un término para una aplicación de este tipo de conducción eléctrica.42
    Ciudadano estadounidense[editar]

    El 30 de julio de 1891, se convirtió en ciudadano de los Estados Unidos a la edad de 35 años. Tesla instaló su laboratorio en la Quinta Avenida con 35 sur, en la ciudad de Nueva York, en ese mismo año. Luego, lo trasladó a la calle Houston con 46 este. En este sitio, mientras realizaba experimentos sobre resonancia mecánica con osciladores electromecánicos, él generó resonancia en algunos edificios vecinos y, aunque debido a las frecuencias utilizadas no afectó a su propio edificio, sí generó quejas a la policía. Como la velocidad delresonador creció, y siendo consciente del peligro, se vio obligado a terminar el experimento utilizando un martillo, justo en el momento en que llegó la policía.43 También hizo funcionar lámparas eléctricas en los dos sitios en Nueva York, proporcionando evidencia para el potencial de la trasmisión inalámbrica de energía.44

    Algunos de sus amigos más cercanos eran artistas. Se hizo amigo de Robert Underwood Johnson, editor del Century Magazine, quien adaptó algunos poemas serbios de Jovan Jovanović Zmaj (que Tesla tradujo). También en esta época, Tesla fue influenciado por la filosofía védica (i.e., Hinduismo) enseñanzas de Swami Vivekananda; en tal medida que después de su exposición a estas enseñanzas, Tesla empezó a usar palabras en sánscrito para nombrar algunos de sus conceptos fundamentales referentes a la materia y la energía.45


    En la Exposición Universal de Chicago en 1893, por primera vez, un edificio dedicado a exposiciones eléctricas. En este evento Tesla yGeorge Westinghouse presentaron a los visitantes la alimentación mediante corriente alterna que fue usada para iluminar la exposición. Además se exhibieron las lámparas fluorescentes y bombillas de Tesla de un solo nodo.47A los 36 años le fueron otorgadas las primeras patentes relacionadas con la alimentación polifásica y continuó con sus investigaciones sobre los principios del campo magnético rotativo. De 1892 a 1894 se desempeñó como vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (American Institute of Electrical Engineers), el precursor, junto con el Institute of Radio Engineers del actual IEEE. De 1893 a 1895, investigó la corriente alterna de alta frecuencia. Él generó una CA de un millón de voltios usando una bobina de Tesla cónica e investigó elefecto pelicular en conductores, diseñó circuitos LC, inventó una máquina para inducir el sueño, lámparas de descarga inalámbricas, y transmisión de energía electromagnética, construyendo el primer radiotransmisor. En San Luis, Misuri, hizo una demostración sobre radiocomunicación en 1893. Dirigiéndose al Instituto Franklin en Filadelfia, Pensilvania y a la National Electric Light Association, describió y demostró con detalles estos principios. Él creía que solo era cuestión de tiempo para que el hombre pudiese adaptar las máquinas al engranaje de la naturaleza, declarando: «Antes que pasen muchas generaciones, nuestras máquinas serán impulsadas por un poder obtenido en cualquier punto del universo».46

    Tesla también explicó los principios del campo magnético rotativo y el motor de inducción demostrando cómo parar un huevo de cobre al finalizar la demostración de su dispositivo conocido como "Huevo de Colón".

    Tesla desarrolló el llamado generador de Tesla en 1895, en conjunto con sus inventos sobre la licuefacción del aire. Tesla sabía, por los descubrimientos de Kelvin, que el aire en estado de licuefacción absorbía más calor del requerido teóricamente, cuando retornaba a su estado gaseoso y era usado para mover algún dispositivo.48 Justo antes de finalizar su trabajo y patentar cualquier aplicación, ocurrió un incendio en su laboratorio destruyendo todo su equipo, modelos e invenciones. Poco después, Carl von Linde, en Alemania, presentó una patente de la aplicación de este mismo proceso.49
    Relación con Thomas Alva Edison[editar]

    Empeñado Tesla en mostrar la superioridad de la corriente alterna sobre la corriente continua de Edison, se entabló lo que se conoce como "guerra de las corrientes". En 1893 se hizo en Chicago una exhibición pública de la corriente alterna, demostrando su superioridad sobre la corriente continua de Edison. Ese mismo año Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primerradiotransmisor. Presentó la patente correspondiente en 1897 y dos años después Guglielmo Marconi lograría su primera transmisión de radio. Marconi registró su patente el 10 de noviembre de 1900 y le fue rechazada por ser considerada una copia de la patente de Tesla. Se inició entonces un litigio entre la compañía de Marconi y Tesla. Tras recibir el testimonio de numerosos científicos destacados, la Corte Suprema de los Estados Unidos de América concluyó en 1943 a favor de Tesla (la mayoría de los libros mencionan aún a Marconi como el inventor de la radio).50

    A finales del siglo XIX, Tesla demostró que usando una red eléctrica resonante y usando lo que en aquel tiempo se conocía como "corriente alterna de alta frecuencia" (hoy se considera de baja frecuencia) sólo se necesitaba un conductor para alimentar un sistema eléctrico, sin necesidad de otro metal ni un conductor de tierra. Tesla llamó a este fenómeno la "transmisión de energía eléctrica a través de un único cable sin retorno". Ideó y diseñó los circuitos eléctricos resonantes formados por una bobina y un condensador, claves de la emisión y recepción de ondas radioeléctricas con selectividad y potencia gracias al fenómeno de la resonancia. Lo que de hecho creaba y transmitía eran ondas electromagnéticas a partir de alternadores de alta frecuencia, sólo que no lo aplicó a la trasmisión de señales de radio como hizo Marconi sino a un intento de trasmitir energía eléctrica a distancia sin usar cables. Tesla afirmó en 1901: "Hace unos diez años, reconocí el hecho de que para transportar corrientes eléctricas a largas distancias no era en absoluto necesario emplear un cable de retorno, sino que cualquier cantidad de energía podría ser transmitida usando un único cable. Ilustré este principio mediante numerosos experimentos que, en su momento, generaron una atención considerable entre los hombres de ciencia."51

    No obstante, Edison aún trataba de combatir la teoría de Tesla mediante una campaña para fomentar ante el público el peligro que corrían al utilizar este tipo de corriente, por lo que Harold P. Brown, un empleado de Thomas Edison contratado para investigar la electrocución, desarrolló la silla eléctrica.

    En la primavera de 1891, Tesla realizó demostraciones con varias máquinas ante el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos en la Universidad de Columbia. Demostró de esta forma que todo tipo de aparatos podían ser alimentados a través de un único cable sin un conductor de retorno. Este sistema de transmisión unifilar fue protegido en 1897 por la patente U.S.0,593,138.

    En las cataratas del Niágara se construyó la primera central hidroeléctrica gracias a los desarrollos de Tesla en 1893, consiguiendo en 1896 transmitir electricidad a la ciudad de Búfalo (Nueva York). Con el apoyo financiero de George Westinghouse, la corriente alterna sustituyó a la continua. Tesla fue considerado desde entonces el fundador de la industria eléctrica.

    En 1891 inventó la bobina de Tesla.52

    En su honor se llamó 'Tesla' a la unidad de medida del campo magnético en el Sistema Internacional de Unidades.
    Colorado Springs[editar]


    En el laboratorio de Colorado Springs, Tesla observó señales inusuales que más tarde creyó podrían ser evidencia de comunicaciones de radio extraterrestre provenientes de Venus o Marte.55 Notó que eran señales repetitivas, pero con una naturaleza distinta a las observadas en tormentas y ruido terrestre. Tesla mencionó que sus invenciones podrían ser usadas para hablar con otros planetas. Y afirmó que inventó el "Teslascopio" para ese propósito. Aún se debate sobre el tipo de señales que Tesla pudo recibir, las cuales podrían ser resultado de la radiación natural extraterrestre,56 y con todo, queda para la historia como el precursor de la radioastronomía.En 1899, Tesla se traslada a un laboratorio en Colorado Springs, Estados Unidos, para iniciar sus experimentos con alta tensión y mediciones de campo eléctrico. Los objetivos trazados por Tesla en este laboratorio eran: desarrollar un transmisor de gran potencia, perfeccionar los medios para individualizar y aislar la potencia transmitida y determinar las leyes de propagación de las corrientes sobre la tierra y la atmósfera.53 Durante los ocho meses que estuvo en Colorado Springs Tesla escribió notas con una detallada descripción de sus investigaciones día a día. Allí dedicó la mitad de su tiempo a medir y probar su enorme bobina Tesla y otro tanto a desarrollar receptores de pequeñas señales y a medir la capacidad de una antena vertical. También realizó observaciones sobre bolas de fuego, las cuales él afirmaba haber producido. Un día, Tesla notó un comportamiento inusual de un instrumento que registraba tormentas, un cohesor rotativo. Se trataba de grabaciones periódicas cuando una tormenta se aproximaba y se alejaba de su laboratorio. Concluyó que se trataba de la existencia de ondas estacionarias, las cuales podían ser creadas por su oscilador. Con equipos sensibles pudo realizar mediciones de rayos que caían a gran distancia de su laboratorio, observando que las ondas de las descargas crecían hasta un pico y luego decrecían antes de repetir el ciclo total. Tesla sugirió que esto se debía al hecho de que la tierra y la atmósfera poseían electricidad, lo que hacía que el planeta se comportara como un conductor de dimensiones ilimitadas, en el que era posible hacer transmisión de mensajes telegráficos sin hilos y, más aún, transmitir potencia eléctrica a cualquier distancia terrestre, casi sin pérdidas, por medio de sus conocimientos de resonancia. Tesla había descubierto que podía producir un anillo alrededor de la tierra como una campana, con descargas cada dos horas, y también que podía hacerlo resonar eléctricamente. Encontró que la resonancia del planeta era del orden de los 10 Hz, un valor realmente exacto para su época, ya que hoy en día se sabe que es de 8 Hz. Después de que descubriera cómo crear ondas eléctricas permanentes para transmitir potencia eléctrica alrededor del mundo, el científico alemán W. O. Schumann postuló que la tierra conductiva y la ionosfera forman una guía de onda esférica, a través de la cual se pueden propagar ondas electromagnéticas de muy baja frecuencia (conocidas como ELF por sus siglas en inglés), generadas por la actividad de los rayos a escala mundial, con valores cercanos a los 8 Hz, fenómeno que se conoce como la resonancia Schumann. Tesla realizó trabajos mucho más avanzados que los otros pioneros de la transmisión sin hilos, Hertz y Marconi, quienes usaron altas frecuencias que no resonaban con la tierra, a diferencia de las ondas de radio de altas longitudes de onda empleadas por Tesla, que tenían la ventaja de ser recibidas en sitios remotos de la tierra, o en las profundidades del mar, para mantener la comunicación entre naves de superficie y submarinos.54

    Tesla dejó Colorado Springs el 7 de enero de 1900. El laboratorio fue demolido y su contenido vendido para pagar las deudas. El conjunto de los experimentos allí preparados por Tesla para el establecimiento de la transmisión de telecomunicaciones inalámbricas trasatlánticas fue conocido como Wardenclyffe.
    Puntos de vista religiosos[editar]

    Tesla fue criado como ortodoxo cristiano. Posteriormente, tuvo un profundo respeto tanto por el budismo como por el cristianismo.

    En su artículo, "El problema de incrementar la energía humana", publicado en 1900, Tesla indicó:


    Por años, la idea de que cada uno de nosotros es solamente una parte del todo ha sido proclamada en las consumadamente sabias enseñanzas de la religión, probablemente no sólo como significado de asegurar paz y armonía entre los hombres, pero como una verdad hondamente fundada. El budista expresa ésto de una manera, el cristiano de otra, pero ambos dicen los mismo: Todos somos uno.57

    Tesla
    Incautación de sus documentos

    Cuando murió, el Gobierno de los Estados Unidos intervino todos los documentos de su despacho[cita requerida], en los que constaban sus estudios e investigaciones. Años más tarde, la familia Tesla y la embajada yugoslava lograron recuperar parte del material incautado que hoy día se encuentra expuesto en el Museo de Nikola Tesla.
    La leyenda en torno al genio


    Algunos de sus estudios nadie podía descifrarlos debido a su enorme capacidad inductiva. Para la mayoría de sus proyectos ideaba los documentos de cabeza, le bastaba con tener la imagen de dicho objeto sin saber cómo funcionaba, simplemente lo elaboraba sin saber que podía suponer un gran avance para la humanidad.26 Fue un lector minucioso de la teoría física de Ruđer Bošković.[cita requerida]Se dice que Nikola Tesla no hacía planos, sino que lo memorizaba todo.26 58 Buena parte de la etapa final de su vida la vivió absorto con el proceso judicial que entabló en lo relativo a la invención de la radio, que se disputaba con Marconi, pues Tesla había inventado un dispositivo similar al menos 15 años antes que él. En la década de los sesenta el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítimamente propiedad de Tesla, reconociéndolo de forma legal como inventor de ésta, si bien esto no trascendió a la opinión pública, que sigue considerando a Marconi como su inventor.

    Se especula que ideó un sistema de transmisión de electricidad inalámbrico, de tal suerte que la energía podría ser llevada de un lugar a otro mediante ondas de naturaleza no hertzianas[cita requerida]. Dicho sistema se basaría en la capacidad de la ionosfera para conducir electricidad, la potencia se transmitiría a una frecuencia de 6 Hz con una enorme torre llamada Wardenclyffe Tower, para valerse de la resonancia Schumann como medio de transporte. Hoy día se sabe que esta frecuencia es de 7,83 Hz y no de 6 , aunque realmente varía desde 7,83 Hz a 12 Hz, según la actividad solar y el estado de la ionosfera. En los últimos años muchos son los que han intentado repetir el experimento, con poco o ningún éxito.

    Los promotores de la pseudociencia denominada "energía libre" han mitificado su imagen y su vida, obviando cualquier referencia a sus numerosas contribuciones al progreso y tergiversando el objetivo de su experimento para transportar energía eléctrica sin conductores. 59
    Inventos y descubrimientos destacables[editar]


    Transferencia inalámbrica de energía eléctrica:58 mediante ondas electromagnéticas. Posteriormente intentó desarrollar un sistema para enviar energía eléctrica sin cables a largas distancias y quiso implementarlo en el proyecto de la torre de Wardenclyffe que, en realidad, era para establecer un sistema mundial de comunicaciones y que terminó en fracaso por falta de financiación.58 Se tienen algunas películas de la torre. Aunque fue construida con el fin de enviar imágenes y sonidos a distancia, el sistema podía adaptarse para el envío de electricidad de manera gratuita a toda la población.Entre los más destacables inventos y descubrimientos que han llegado al conocimiento del público en general, podemos destacar:
    Corriente alterna.60
    Armas de energía directa (Anunció un "rayo de la muerte" y lo ofreció al gobierno; pero no hicieron caso a su gestión. Oficialmente no se conoce un prototipo.)58
    Compuertas o puertas lógicas (aunque la aplicación de puertas lógicas en electrónica digital es de George Boole).
    Radio.
    Bombilla sin filamento o Lámpara fluorescente.61
    Dispositivos de electroterapia o diagnóstico, especialmente un generador de rayos X de un solo electrodo. También hay un registro de patente de un generador de ozono.3658
    Sistemas de propulsión por medios electromagnéticos (sin necesidad de partes móviles)
    Turbina sin paletas, operada por la fricción del fluido.58
    Bobina de Tesla: entregaba en la salida una energía de alto voltaje y alta frecuencia.
    Principios teóricos del radar.
    Oscilador vibracional mecánico.
    Teslascopio.
    Control remoto.58
    Bujía para encendido de motores de explosión.62
    Aviones STOL.58
    Envío de electricidad con un solo cable: aparte del convencional sistema que se usa -el cual requiere 2 cables- para el suministro eléctrico a los dispositivos, Tesla demostró en multitud de ocasiones que es posible el envío de energía eléctrica a través de un único cable -a través de un solo hilo. Por tanto, en este ejemplo, el concepto común de voltaje (diferencia de potencial), podría calificarse simplemente diciendo que voltaje es cualquier potencial y no necesariamente la diferencia.[cita requerida]
    Estudios sobre Rayos X.
    Radiogoniómetro.63 Teleodinamica eléctrica
    Premios[editar]

    A pesar de que el premio Nobel de física fue otorgado a Marconi por la invención de la radio en 1909, la prensa publicó que Edison y Tesla compartirían el premio Nobel en 1915. Edison trató de minimizar los logros de Tesla y se negó a compartir el premio, en caso de que fuera compartido. Algunas fuentes afirmaron que debido a la envidia de Edison ninguno lo ganó, a pesar de sus grandes contribuciones a la ciencia.64 65 Antes, se decía que Tesla podía ser nominado para el premio Nobel de 1912. La nominación se debía posiblemente a sus circuitos sintonizados usando transformadores resonantes de alta tensión y alta frecuencia. La investigación histórica posterior demostró que en esa época el nombre de Tesla no fue considerado para el premio Nobel, aunque alguna prensa sí que habló de ello.66

    Tesla sólo fue premiado con la medalla Edison, la máxima distinción otorgada por la IEEE.
    Honores[editar]
    El Aeropuerto de Belgrado lleva el nombre Aeropuerto Belgrado Nikola Tesla.67
    La empresa de fabricación de automóviles eléctricos, fundada por Elon Musk en 2003, lleva como nombre "Tesla Motors"