Tesla-tronic

7 10 2012

La bobine de Tesla, du nom de son inventeur Nikola Tesla, est une machine électrique fonctionnant sous courant alternatif à haute fréquence et permettant d’atteindre de très hautes tensions. Comme ces tensions sont supérieures à la rigidité diélectrique de l’air, des arcs électriques vont fendre l’air et  jaillir dans toutes les directions tel un éclair.

Le schéma de principe d’une bobine de Tesla est représenté ci dessous.

L’idée de Nikola Tesla a été d’élever la tension d’entrée par deux moyens. D’abord cette tension est amplifiée par une série de transformateurs. Celle ci est multipliée par un facteur correspondant au rapport du nombre de spires de la bobine secondaire et primaire. Ensuite c’est le phénomène de surtension d’un circuit résonant qui accroît la tension à la sortie du circuit.

La mise sous tension du circuit précédent commence par charger le condensateur. Lorsque la différence de potentiel aux bornes de celui-ci est suffisante, il se décharge au moyen d’un arc électrique traversant l’éclateur dans la maille de la bobine primaire. Cette décharge se produisant dans un circuit résonant, elle oscille à haute fréquence. Ainsi la bobine primaire est parcourue par un courant alternatif à haute fréquence et haute intensité.

Or une bobine parcourue par un courant produit un champ électromagnétique dans le milieu qui l’entoure. Ce champ est lui aussi intense et varie à haute fréquence. La variation de ce champ au travers de la bobine secondaire va induire à ses bornes une différence de potentiel proportionnelle au rapport des nombres de spires des bobines secondaires et primaires.

Le circuit secondaire est aussi résonant car l’électrode torique constitue un condensateur. Si sa résonance est accordée avec celle du circuit primaire, la tension de la maille primaire va être amplifiée dans la maille secondaire par le phénomène de surtension. Dès lors la tension aux bornes de la bobine secondaire peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de volts. C’est cette tension qui produit les arcs électriques au niveau de l’électrode torique.

Le champ disruptif de l’air varie fortement avec l’humidité mais il est couramment admis que celui ci est de 30 000 V par cm. Cela signifie qu’une différence de potentiel de 30 000 V va produire un arc de 1 cm de longueur. A l’inverse, les arcs électriques longs de plusieurs mètres, comme on peut voir sur la photo ci dessus, nécessitent des tensions de plusieurs millions de volts !

Eric Goodchild and Steven Caton, deux étudiants en école d’ingénieur, se sont lancés dans la construction de deux bobines de Tesla. La vidéo ci dessous montre leur résultat :

Comme on peut l’entendre, ces étudiants ont ajouté la possibilité de modifier légèrement la fréquence de résonance de la bobine en fonction du temps. Ainsi la fréquence de génération des arcs électriques est modulable ce qui permet de produire des sons de hauteurs différentes. Voilà une chaîne hifi pour le moins décoiffante.

Source :

Wikipédia – Bobine de Tesla. (#)

Site de Steven Caton. (#)

Site de Eric Goodchild. (#)


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