REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACINI.U.P SANTIAGO MARIOELECTRONICA DE POTENCIA IING. ELECTRNICA.

Electrnica de Potencia I. Presentado por:

BARCELONA, MAYO 201520

INTRODUCCINNikola Tesla fue un inventor, ingeniero mecnico; mejor conocido por sus bastas patentes: corriente alterna, sistema polifsico y el motor de corriente alterno con los cuales contribuyo a la Segunda Revolucin Industrial. A pesar de todos sus logros e inventos pocos lo recuerdan o a penas lo conocen.Naci en la villa de Smiljan, en el imperio austriaco cerca del polo Gospic, actualmente Croacia. Su certificado de bautizo reporta que naci el 28 de junio de 1856. Su padre fue Milutin Tesla, un sacerdote de la iglesia ortodoxa, y su madre Duka Mandic. Fue el cuarto de cinco hijos, teniendo un hermano mayor Dane, quien muri en un accidente de equitacin cuando Nikola tena 9 aos y tres hermanos (Milka, Angelina, Marika). Tesla fue a la escuela de Karlovac donde finalizo un periodo de cuatro aos en el trmino de tres.Posteriormente estudio ingeniera elctrica en la universidad de Graz en 1875; estudio los usos de la corriente elctrica. Ciertas fuentes afirman que recibi la licenciatura, pero la universidad lo neg.En 1878 rompi lazos con la universidad y sus familiares, sus amigos creyeron que se haba ahogado en el rio Mura; pero se dirigi a Maribor (hoy Eslovenia), ah obtuvo su primer empleo como asistente de un ingeniero por un ao. Sufri una crisis nerviosa en ese tiempo y fue persuadido por su padre para asistir a la Universidad Carolina de Praga. Aqu se vio influenciado por Ernst Mach. Pero cuando muri su padre dejo la universidad.Supuesta mente tena una memoria fotogrfica, pues memorizaba libros enteros. En su autobiografa relato un sin fin de inspiraciones.Fue aquejado por enfermedades en ese periodo de vida. Se destaca una afeccin que le causaba ver luces cegadoras y alucinaciones; todo relacionado a sus ideas; es decir al escuchar una palabra que se relacionara con l lo vea de manera tridimensional, a tal grado que le era imprescindible el realizar esquemas.

NIKOLAS TESLANikola Tesla es una de las figuras ms influyentes en la historia de la ciencia y la tecnologa. Te contamos su historia y por qu fue condenado al ostracismo tanto en vida como despus de fallecer.Smiljanes un pequeo pueblo compuesto por varias aldeas entre las montaas de la regin de Lika, en Croacia. Apenas sobrepasa los 400 habitantes. Un pueblo diminuto de un pas que no se encuentra entre los primeros puestos de ningn ranking no tiene nada, a priori, que le haga tener un hueco reservado en la Historia. Pero Smiljan s. All fue donde hace ms de ciento cincuenta aos naci, cuando todava formaba parte del Imperio Austraco,Nikola Tesla, el hombre que cambiara el mundo para siempre.

SI TE CURAS, TE ENVIARE A LA MEJOR ESCUELA DE INGENIERA

Cuando tena 17 aos, Tesla fue infectado por el clera. Estuvo cerca de no recuperarse, pero finalmente se cur. Poco antes su padre le prometi que, de conseguirlo, le enviara a una gran escuela de ingeniera, justo como l quera. As que previo paso por el ejrcito, ingres en laUniversidad Politcnica de Graz, en Austria.

All comenz a germinar la idea que marcara su vida:idear una forma para que la energa gratuita llegase a todo el mundo. Ms adelante dara el salto desde Graz hasta Viena, donde trabaj en la Compaa Nacional Telefnica en 1881, para acabar su periplo europeo en Francia, ya que en Pars encontr un nuevo trabajo en la Compaa Edison. Desde la capital francesa emprendi su viaje transocenico hastaNueva Yorken 1884. All, el mismo ao en que lleg tambin desde Pars la Estatua de la Libertad, Tesla acudi directamente a las oficinas de alguien que marcara el resto de su vida:Thomas Alva Edison. Para l iba dirigida una carta de recomendacin deCharles Batchelor, su ltimo jefe en Europa:

Conozco a dos grandes hombres, y usted es uno de ellos. El otro es el joven portador de esta carta.

Y Edison le contrat ese mismo da. Pero entre ambos existan diferencias que fueron acrecentndose con el paso del tiempo. Diferencias que comenzaron en la forma de ver el resultado y la orientacin de su trabajo.Edison era defensor y primer introductor de la corriente continua, y con ella logr su primera cartera de clientes en la Nueva York de principios de la dcada de 1880, con pequeas centrales elctricas para llevar energa a apenas un centenar de clientes en la ciudad que utilizaban este sistema.

El sistema de Tesla era mejor y llega hasta nuestros das, pero Edison slo pensaba en su negocio.

No obstante,Tesla estaba convencido de que la corriente alterna era una solucin mejor. La corriente alterna es la corriente elctrica en la que magnitud y sentido varan de forma cclica. Y que no tard en imponerse frente a la continua y seguimos usando en nuestros hogares a da de hoy, ms de ciento cincuenta aos despus.

As que, en efecto,la idea de Tesla era mejor, pero necesitaba a Edison para implementarla. Ah se desat el conflicto en el que Edison defendi su fortuna a toda costa. De ninguna forma iba a permitir Edison que un extranjero que acababa de llegar a la ciudad le arrebatase la fama e hiciese peligrar esa suerte de imperio elctrico que consigui levantar. Se unieron ego y dinero. Aunque ms tarde, Tesla conoci al empresarioGeorge Westinghouse, que haba desplegado una red elctrica de corriente alterna en Massachusetts, todava faltaba una pieza clave para el puzzle en el que la corriente alterna lograse imponerse de forma incontestable.

Esa pieza era elmotor de induccin, que el propio Tesla ya haba inventado. Por sus patentes, Westinghouse le ofreci 5.000 dlares en efectivo, otros 55.000 dlares en acciones, y 2,5 dlares por cada caballo de potencia que se hubiese generado en la electricidad comercializada. Este negocio, en parte por la rpida y altsima escala que tom la distribucin de la energa, no fructific. Hubiese sido inviable. Y de haber prosperado, Tesla se hubiese convertido quizs en una de las personas ms ricas del mundo.

Mientras tanto, y a lo largo de finales del siglo XIX y principios del XX,Edison, preso de la envidia, no dej de humillar y ridiculizar a Tesla. Desde hacindole trabajar dieciocho horas diarias de lunes a domingo arreglando problemas tcnicos hasta montando "espectculos" para desacreditar la corriente alterna. Por ejemplo, aplicando descargas elctricas a animales o anunciando su uso en la silla elctrica, inventada unos aos antes porHarold P. Brown, con la intencin de atemorizar a la ciudadana sobre su uso. Lo que no dijo es que Brown fue financiado en secreto por l mismo.

Sabedor de su talento, Edison canaliz su envidia humillando a Tesla.

Pero el punto de inflexin tuvo lugar cuando Tesla le propuso a Edison una frmula para mejorar su generador. Ante esta propuesta, Edison le prometi500 dlaressi lo consegua. Tesla trabaj duro a lo largo de meses, llegando a apenas dormir durante ms de 80 horas, y finalmente, como no poda ser de otra manera,lo consigui. Edison no slo no le pag lo prometido, sino que adems se burl de l: "Cuando seas un americano cabal logrars comprender una buena broma yanqui". Tras esta escena,Tesla se despidi de Edison, a quien haba aguantado todo y por quien trabaj bajo una gran admiracin durante aos.

El presente es vuestro, pero el futuro es mo

Su siguiente proyecto fue crear su propio laboratorio para impulsar uno de sus grandes sueos:la transmisin de energa y noticias sin necesidad de usar alambres. Pero se encontr con dos barreras principales: por un lado, el sector energtico era un monopolio, y como en todo monopolio, sus impulsores se negaban a cualquier cambio si no les iba a suponer un aumento en sus beneficios. Por otro lado, el sector bancario ya haba comprado minas de cobre que cubriran el cableado que cruzara el pas para distribuir la energa.

As que Tesla tena X obstculos principales para extender su mensaje y lograr que sus ideas se materializaran. Tanto las zancadillas que le puso Edison como las barreras de grandes sector como el energtico, e incluso de la propia Administracin. Su nico aliado para darse a conocer fue la prensa, quien s estaba interesada en las frases lapidarias que sola dejar Nikola en cada entrevista y cada declaracin. Por ejemplo...El presente es vuestro, pero el futuro es mo.El desarrollo del hombre depende fundamentalmente de la invencin. Es el producto ms importante de su cerebro creativo.En el espacio hay energa y es cuestin de tiempo que el ser humano logre aprovecharla. El cientfico no busca resultados instantneos ni espera que sus ideas avanzadas sean aceptadas fcilmente, su deber es sentar bases, sealar el camino a los que vendrn.Cualquier persona, en tierra o mar, podr recibir noticias de cualquier lugar del mundo o mensajes particulares destinados solo a ella con un aparato sencillo y barato que cabe en el bolsillo.

Poco a poco se fueron materializando sus "predicciones" y a Tesla, pese a todo, le llegaron algunaspequeas victorias. Por ejemplo, las de 1893. Aquel ao, la Feria Internacional de Chicago tena a la electricidad como, nunca mejor dicho, hilo conductor. Adivinan con qu sistema se decidi iluminarla? S, con corriente alterna. Meses despus, un comit de expertos deba decidir con qu sistema se iba a aprovechar el potencial hidroelctrico de las Cataratas del Nigara. El contrato fue para la empresa de Westinghouse (corriente alterna), toda vez que la empresa de Edison fue una de las descartadas. Pese a las dudas de si la creciente industria de Bfalo iba a poder abastecerse con este sistema, la corriente alterna lleg para quedarse.

WARDENCLYFFE, EL SUEO QUE NUNCA LLEGO A SER.

Tras los xitos cosechados por la corriente alterna durante los aos anteriores, Tesla se decidi a apostar de lleno porsu gran sueo: lograr energa y comunicaciones inalmbricas. Este proyecto comenz a materializarse a travs de laTorre Wardenclyffe, tambin conocida como Torre Tesla, una torre de alta tensin con una antena de 30 metros de altura cuya finalidad iba a ser permitir la telefona comercial transatlntica, impulsar las retransmisiones radiofnicos, y demostrar que era posible transmitir energa de forma inalmbrica, sin cables entre emisor y receptor, y adems de forma gratuita. Para ello iba a seguir los mismos principios que con la radio.

La Torre Wardenclyffe recibi su nombre deJames S. Warden, banquero y abogado que cedi parte (81 hectreas) de unos terrenos comprados en Shoreham para crear una comunidad llamadaWardenclyffe-On-Sound, una especie de "Ciudad de la Radio" que crea posible gracias precisamente a la implantacin del Sistema Inalmbrico Mundial de Tesla.

Cuando pidi ms fondos para continuar investigando, le fueron denegados de forma premeditada. Haba demasiados intereses en juego como para permitir que un inventor casi utpico, que ya haba demostrado ser capaz de lograr avances de peso como el de la corriente alterna, se cargara un sector monopolizado por unas pocas lites. As queWardenclyffe se vio obligada al cierre antes de ser totalmente operativa y a demolirse parcialmente en 1917, en plena I Guerra Mundial, cuando Tesla ya tena ms de sesenta aos.Actualmente, la Torre Wardenclyffe est pendiente de algunas iniciativas para convertirla en un museo-homenaje a Nikola Tesla, ya que el Museo Tesla se encuentra en Belgrado pero ningn proyecto similar ha prosperado en Estados Unidos, pas que recibi la mayora de los aportes del genio.OLVIDO.En los ltimos aos de su vida, The Times entrevist a Tesla, quien revel que slo esperaba vivir el tiempo suficiente para, al menos, colocar un aparato en una habitacin que pudiese activarse con la energa de su alrededor". En su crepsculo,Tesla muri slo, abandonado. Tras fallecer en 1943, comenz lacampaa para borrar su nombre de la Historiay atribuir sus xitos a otros, as como centrar su recuerdo en su carcter excntrico.Por ejemplo,Edison fue proclamado padre de la electricidad, y Marconi inventor de la radio. Pero ambos, sin Tesla, no hubiesen sido nada. Especialmente Marconi, quien utilizando diecisiete patentes de Nikola para su primera retransmisin en 1901, atribuyndose el mrito sin citar a Tesla. Este hurto fue subsanado por la Corte Internacional en 1943, pero todava hoy la cultura popular seala a Marconi como inventor de la radio.

Por qu tanto inters en borrar a Tesla?Principalmente, dos grandes motivos:

1. Tesla nunca quiso enviar ningn artculo a la comunidad acadmica, ganndose su enemistad, y con ella su oposicin a cualquier nuevo invento que creara.

2. El sueo de Tesla era obtener energa gratuita para todo el mundo, y adems enviada de forma inalmbrica. Esto chocaba frontalmente con las aspiraciones del poder econmico y los monopolios energticos, que vean peligrar su negocio.

Tras su muerte, el propio Edison reneg de Tesla y se sum a la corriente ms crtica y difamatoria contra l, pese a que como hemos dicho,Edison fue el empresario, pero Tesla fue el genio inventor. Y adems, el genio que quera que sus inventos mejorasen el planeta, que beneficiasen a la humanidad, en lugar de centrarse en el beneficio econmico.

Por si el escarnio popular no fuera suficiente,el Gobierno estadounidense incaut a travs del FBI todos sus documentos, incluyendo estudios e investigaciones propias. Su familia tard aos en recuperar dichos documentos, para lo cual tuvo que contar con la ayuda de la embajada de la antigua Yugoslavia, y desde entonces se encuentran expuestos en el Museo de Nikola Tesla.

ALGUNOS INVENTOS QUE, EN REALIDAD FUERON OBRA DE TESLA.

LaLey de Stieglerdice que normalmente ocurre que un invento nunca lleva el nombre de su verdadero inventor, sino que suele ser otro quien normalmente se apropia del mismo para la cultura popular. Tesla es un buen ejemplo porque sufri varios "robos", siendo quizs el de la radio y Marconi el ms destacado. Aqu algunos de sus inventos, aunque puede consultarse lapatentes completa. Un mnimo de 278 reconocidas en 26 pases.

Motor de corriente alterna Radio Resonancia magntica Radar Submarino elctrico Lmpara de pastilla de carbono Despegue y aterrizaje vertical de aviones Rayos X Bobina de Tesla Transferencia inalmbrica de energa Control remoto Extraccin de energa de la tierra en grandes cantidades Microscopio electrnico Sistemas de propulsin de medios electromagnticos, sin partes mviles Herramientas de medicin y control climtico Rayo de la muerte

SINESTESIA

Hay quien cree que parte de la figura de Tesla se debe a que tena un principio de sinestesia. Un sinestsico puedepercibir de forma conjunta diferentes sensaciones, mezclar sus sentidos. Los principales ejemplos son la posibilidad de oler un color, ver un sonido, percibir un gusto al tocar la textura de un objeto, etc.

SE CREE QUE PARTE DEL PRODIGIO INTELECTUAL DE TESLA VENA DADO POR LA SINESTESIA.Adems, Tesla tena una enorme memoria fotogrfica, se dice que en parte heredada de la gran memoria de su madre, quien pese a ser analfabeta poda recitar largusimos poemas que simplemente haba escuchado. Esto se sumaba a su carcter excntrico, que vali a sus crticos como argumento para desacreditarle.Como detalles curiosos, Tesla hablaba y escriba con fluidez siete idiomas: hngaro, latn, francs, checo, ingls, alemn e italiano. No obstante, abogaba por un idioma universal para "facilitar la comprensin mutua". Curiosamente, el esperanto naci durante los aos en los que la guerra de las corrientes estaba en su apogeo.EL PADRE DE LA TECNOLOGA MODERNA.Por qu pese a haber desarrollado tantos inventos y aportar quizs ms que ningn otro a la tecnologa, su nombre ha pasado bastante desapercibido en los libros de Historia? Las causas principales ya las dimos antes: dar la espalda a la comunidad acadmica y apostar por mejorar el mundo en lugar de hacerse rico con sus creaciones, lo cual significaba dar la espalda a los poderes econmicos.Aunque hay quien lo suele llamar "el gran error de Tesla", ni mucho menos me parece un error, sino precisamente su gran virtud:Tesla no trabajaba para su beneficio ni para el de unos pocos, sino por el beneficio de la humanidad. Eso le cost morir slo y abandonado, con 86 aos, en una habitacin de hotel. Lo encontr la limpiadora al da siguiente. Por supuesto, tambin le cost una dura y larga condena al ostracismo por parte del poder. Todava hoy existe una corriente para devolver el honor a Nikola Tesla, uno de los mayores genios de la historia de la humanidad.

MATERIALES TIPO N Y P.Tipo NSe llama material tipo N al que posee tomos de impurezas que permiten la aparicin deelectronessin huecos asociados a los mismos semiconductores. Los tomos de este tipo se llamandonantesya que "donan" o entregan electrones. Suelen ser devalenciacinco, como elArsnicoy elFsforo. De esta forma, no se ha desbalanceado la neutralidad elctrica, ya que el tomo introducido al semiconductor es neutro, pero posee un electrn no ligado, a diferencia de los tomos que conforman la estructura original, por lo que la energa necesaria para separarlo del tomo ser menor que la necesitada para romper una ligadura en el cristal desilicio(o del semiconductor original). Finalmente, existirn ms electrones que huecos, por lo que los primeros sern los portadores mayoritarios y los ltimos los minoritarios. La cantidad de portadores mayoritarios ser funcin directa de la cantidad de tomos de impurezas introducidos.El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Fsforo (dopaje N). En el caso del Fsforo, se dona un electrn.

Tipo P.Se llama as al material que tiene tomos de impurezas que permiten la formacin de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos, como ocurre al romperse una ligadura. Los tomos de este tipo se llamanaceptores, ya que "aceptan" o toman un electrn. Suelen ser devalenciatres, como elAluminio, elindioo elGalio. Nuevamente, el tomo introducido es neutro, por lo que no modificar la neutralidad elctrica del cristal, pero debido a que solo tiene tres electrones en su ltima capa de valencia, aparecer una ligadura rota, que tender a tomar electrones de los tomos prximos, generando finalmente ms huecos que electrones, por lo que los primeros sern los portadores mayoritarios y los segundos los minoritarios. Al igual que en el material tipo N, la cantidad de portadores mayoritarios ser funcin directa de la cantidad de tomos de impurezas introducidos.El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Boro (P dopaje). En el caso del boro le falta un electrn y, por tanto, es donado unhueco de electrn.

COMO ES EL DOPAJEEn la produccin desemiconductores, se denominadopajeal proceso intencional de agregar impurezas en un semiconductor extremadamente puro (tambin referido comointrnseco) con el fin de cambiar sus propiedades elctricas. Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores a dopar. A los semiconductores con dopajes ligeros y moderados se los conoce como extrnsecos. Un semiconductor altamente dopado, que acta ms como unconductorque como un semiconductor, es llamado degenerado.El nmero de tomos dopantes necesitados para crear una diferencia en las capacidades conductoras de un semiconductor es muy pequea. Cuando se agregan un pequeo nmero de tomos dopantes (en el orden de 1 cada 100.000.000 de tomos) entonces se dice que el dopaje es bajo o ligero. Cuando se agregan muchos ms tomos (en el orden de 1 cada 10.000 tomos) entonces se dice que el dopaje es alto o pesado. Este dopaje pesado se representa con la nomenclatura N+ para material de tipo N, o P+ para material de tipo P.

CIRCUITO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

Este circuito genera una seal de c.c. a partir de una seal de c.a. con todos los semiciclos de la seal de esta seal, invirtiendo todos los semiciclos de una misma polaridad para igualarlos a la otra. (Figura 1)

VitViVoVot

Figura 1

Para lograr una rectificacin de onda completa se plantean dos esquemas circuitales bsicos:Circuito Rectificador de Onda Completa con Transformador de Toma Central Circuito Rectificador de Onda Completa con Puente de Diodos

CIRCUITO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON TRANSFORMADOR DE TOMA CENTRAL

Un transformador de toma central es aquel cuyo devanado secundario est dividido en dos para disponer as de dos voltajes secundarios Vs. (Figura 2)

La divisin del devanado secundario se llama toma central.

Figura 2

El rectificador de onda completa con transformador de toma central se muestra en la figura 3.

Figura 3

Al igual que para el rectificador de media onda, el anlisis de este circuito se hace por separado para cada semiciclo de la seal de entrada (en este caso Vs), determinando la salida Vo en cada caso.

Tomando en cuenta el modelo ideal del diodo:

Las figuras 4 y 5 ilustran el comportamiento del circuito para los semiciclos positivos y negativos, respectivamente.

Figura 4.

Figura 5

Las figuras 4 y 5 indican que para este rectificador slo un diodo trabaja para cada semiciclo.

La figura 5 muestra la inversin de los semiciclos negativos para igualarlos a los semiciclos positivos.

La seal de salida Vo(t) se observa en la figura 6.

Figura 6

El anlisis del circuito, refleja:

Esto se representa grficamente en la curva de transferencia Vo vs. Vs. (Figura 7)

Figura 7

CIRCUITO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON PUENTE DE DIODOS

Este circuito (figura8) utiliza 4 diodos en configuracin de puente para la rectificacin de onda completa.

Figura 8El anlisis se realiza por separado para cada semiciclo de la seal de entrada Vi a fin de determinar la salida Vo en cada caso.Tomando el modelo ideal del diodo, las figuras 9 y 10 muestran el comportamiento del circuito para los semiciclos positivos y negativos de Vi, respectivamente.Figura 9.

Figura 10.Del anlisis de este circuito rectificador se concluye:Vo = ViparaVi > 0

Vo = -ViparaVi < 0

Por tanto las grficas para la seal Vo(t) y la curva de transferencia Vo vs. Vi son semejantes a las figuras 6 y 7 del rectificador de onda completa con transformador de toma central.

CONCLUSIONESDespus de haberles expuesta esta pequea tesis sobre Nikola Tesla quiero concluir diciendo que para m al menos es y ser el genio ms grande de todos los tiempos, un cientfico el cual estaba plagado de misterio, oscuridad y poco renombre, slo hay unas cuantas estatuas de Tesla en el mundo, que se podran contar con los dedos de una sola mano, una unidad de medida en su honor.Tesla, por todo lo que hizo, desarroll y descubri; creo que Tesla debera tener ms reconocimiento por sus logros, porque hay personas como Edison, que a pesar de ser su Nmesis era un ladrn de inventos, puesto que Tesla invent el bombillo, o en ese entonces la lmpara de luz incandescente con fibras de carbono y Edison rpidamente fue a patentarlo a su nombre. Edison crey que tener a Tesla de asistente le daba el poder de poner los inventos de sus asistentes a su nombre. Por esta razn es que varios de los inventos de Tesla no estn a su nombre, quizs si Tesla hubiese patentado todos sus inventos tendra ms de dos mil, pero un amigo suyo patent solamente la mitad de este nmero al nombre del gran inventor y genio de Nikola Tesla.Por ltimo quisiera mencionar que Nikola Tesla como personaje histrico debera de tener ms peso del que tiene debido a todo lo antes ya mencionado, l debera tener el ttulo que tiene Einstein. Einstein est donde est solamente por haber desarrollado una forma de explicar la materia en el espacio, Tesla desarroll una frmula en la cual explicaba la materia en el espacio, los pensamientos en el espacio; en otras palabras Tesla desarroll una manera de cmo representar por medio de nmeros algo invisible, algo tan variable como un pensamiento, todo por considerar los pensamientos, sensaciones y emociones como energa.Con el prrafo escrito anteriormente quera demostrar que por ms luntico, excntrico que fue Nikola Tesla fue uno de los genios ms humanos de toda la historia