PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

1

LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs)

Construirem una turbina de Tesla que funciona amb CDs reciclats. Aquesta

turbina té unes característiques especials, com són un eix fix, imants de neodimi

(“superimants”) per a separar els discs entre ells i que podem reutilitzar CDs, milions

dels quals són llençats cada dia i triguen fins a 200 anys en descompondre’s!

Un gran avantatge d’aquesta turbina és que existeix tan poca fricció entre els

seus elements que pot girar a una velocitat entre 500 i 2000 r.p.m (voltes per minut)

fent-la anar només amb aigua de l’aixeta.

NOTA: És molt important tenir molta cura si es fa anar amb aire a molta pressió

perquè els CDs es poden rebentar dintre de la turbina i podria ser perillós. Per a evitar-

ho s’ha de regular el compressor o el dispositiu de subministrament d’aire a pressions

baixes i utilitzar un lector digital de revolucions (tacòmetre) per a controlar la velocitat

de gir dels discs. Aquesta pràctica sempre es realitzarà sota la supervisió del professor.

MATERIAL

- 2 caixes de CDs cilíndriques tipus bobina (d’una de elles ens sobrarà la tapa).

- Uns 9 o 10 CDs. S’ha de tenir en compte que ha de quedar, com a mínim, 1 o

1,5 cm d’espai entre la tapa y l’últim disc del paquet de discs.

- Broquet típic de reg de jardí amb vàlvula per obrir i tancar.

- Tros de màniga de reg de la longitud necessària per a connectar-lo a una aixeta.

- Adaptador de plàstic (o metàl·lic) típic per connectar la màniga a l’aixeta.

- 8 imants de neodimi en forma de cubs de 1/8 x 1/8 polzades (3mm x 3mm x

3mm).

- 6 imants de neodimi esfèrics de ¼ polzades de diàmetre (6mm).

- Adhesiu especial per a enganxar plàstics.

- Pistola de silicona i barres de silicona.

- Trepant (taladrador) i ganivet o serra.

- Paper d’escata.

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

2

PROCEDIMENT

Agafem 9 discs i els anem a unir amb els imants. El disc que fa 10 el reservem per a

deixar-lo a sota de tot en la bobina, sense unir-lo a la resta amb cap imant (farà de

base i tindrà lliure moviment).

Aquests imants no només ens serviran per a unir-los i fer un “paquet” de discs, sinó

que també aconseguirem la separació entre discs necessària per a que el fluid circuli

adequadament. Per a unir-los utilitzem els imants quadrats de 3x3x3mm. Anem

introduint cada disc a la bobina i li col·loquem 3 imants sobre la superfície separats

entre si uns 120 graus, com es veu a les següents imatges:

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

3

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

4

A l’ultim disc de tots, el que queda a dalt, en lloc de tres imants quadrats, li

col·loquem 3 imants esfèrics de 6mm de diàmetre. Fem el mateix amb el primer disc al

que li hem ficat imants: girem tot el paquet i li col·loquem 3 imants esfèrics per la cara

de darrera, la que anirà en contacte amb el disc que queda lliure al fons de la bobina.

Tot el paquet de discs haurà de quedar així:

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

5

Podem enganxar els imants als discs amb una mica d’adhesiu especial o una mica

de silicona a les vores per a que quedin més fixes, però sense omplir tot l’imant

d’adhesiu, hem de mantenir la seva propietat magnètica.

Ara haurem de fer-li un forat a un costat de la tapa per a poder introduir-li el

broquet de reg.

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

6

Ho podem fer amb el trepant o, també, amb la pistola de silicona. L’ engeguem

sense ficar-li cap barra de silicona i, amb la calor de la pistola, el plàstic es fondrà i

podrem fer el forat (des de l’interior de la tapa) com a la següent imatge:

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

7

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

8

Repassem bé les vores del forat amb el paper d’escata i introduïm el broquet des

de fora, l’enganxem amb l’adhesiu i, quan estigui sec, ho repassem amb la pistola i la

silicona per a segellar-ho bé.

Agafem la bobina de la segona caixa, la tapa ens sobra. Amb una serra (o ganivet) i

amb molta cura tallem el tub de la bobina (l’eix on normalment van encaixats els

discs). La part que ens queda sense el tub la col·loquem a dalt de la nostra tapa i

l’enganxem amb l’adhesiu de la següent manera:

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

9

Agafem la nostra bobina, li traiem els discs i li fem uns forats al tub de l’eix amb

el trepant ( al llarg del tub i a la punta). Aquests forats són molt importants perquè és

per on sortirà l’aigua o l’aire de la turbina.

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

10

Quan tingueu acabada la turbina, si introduïu aigua a la bobina, podeu aprofitar

l’aigua que surti per a regar el jardí o per qualsevol altra utilitat. Si ho voleu fer, podeu

connectar una altra màniga a la sortida. A la part de sota de la bobina, veiem que hi ha

el forat de l’eix (l’eix està buit, ja ho hem vist en fer-li els forats). Buscarem un altre

broquet del diàmetre adequat que s’adapti a aquest forat (el de la imatge és un

broquet mascle típic de reg de jardí de ½ polzades (1,27cm) enroscat a pressió en el

forat. Quedaria com a la següent foto:

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

11

Ara ja tenim la nostra turbina acabada. Finalment ens quedarà semblant a això

(teniu en compte que els imants que veieu a la part de dalt no són com els que

nosaltres hem utilitzat, ni en número ni en tamany):

PRÀCTICA: LA TURBINA DE TESLA FETA AMB DISCS COMPACTES (CDs) – Ciències de la Naturalesa, 2n ESO. UD “Energia”

12

A partir d’ara ja podeu fer-li entrar aigua o aire (amb molt de compte) per la

mànega i veureu com els discs giren molt ràpid i el fluid surt pel forat de baix. I ara us

preguntareu “per a què hem ficat els imants a sobre de l’últim disc?, i la base de l’altra

bobina a sobre de la nostre tapa?”. Doncs per que així podem aprofitar l’energia

cinètica de rotació de la turbina per a fer coses espectaculars. Amb els imants crearem

un camp magnètic rotatori que ens permetrà fer girar altres coses que també siguin

metàl·liques i obtindrem energia mecànica! També podríem obtenir energia elèctrica

però això ho deixarem per a cursos posteriors. Aquí teniu alguns exemples del que

podem fer (tot i que estan en anglès, els procediments s’entenen molt bé, però el

professor us ajudarà a comprendre-ho del tot):

https://www.youtube.com/watch?v=WFMqPWSpmTY#t=16 Levitació màgica! (Bé, en

realitat es qüestió de magnetisme).

https://www.youtube.com/watch?v=6kQiZoccoFU#t=44 La bola rodadora i el circuit

de reutilització d’aigua.

https://www.youtube.com/watch?v=RsoLX0honOY La turbina de Tesla per a eixugar

enciam!!