Que se sepa que yo, Nikola Tesla, un súbdito del emperador de Austria, de Smiljan, Lika, estado colindante con Austria-Hungría, residente en Nueva York, en el condado y estado de Nueva York, he inventado ciertas nuevas y útiles mejoras en los métodos y en los aparatos de conversión y distribución eléctrica, de las cuales lo siguiente es una especificación, siendo referencia hecha a los dibujos que se acompañan y formando parte de la misma.

Esta invención es una mejora en los métodos y en los aparatos para conversión eléctrica, diseñados para una mejor y más económica distribución y aplicación de la energía eléctrica para usos y propósitos generales.

Mi invención está basada en ciertos fenómenos eléctricos que han sido observados por eminentes científicos y reconocidos como debidos a leyes que han sido demostradas en una medida, pero las cuales, hasta ahora que yo sepa, no han sido utilizadas o aplicadas con ningún resultado práctico y útil. Dicho brevemente, estos fenómenos son como sigue: primero, si un condensador o conductor que posea capacitancia se carga con un generador adecuado y se descarga a través de un circuito, la descarga bajo ciertas condiciones será de un carácter intermitente y oscilatorio; segundo, si dos puntos en un circuito eléctrico a través del cual se hace fluir una corriente de rápido ascenso y descenso en fuerza son conectados con las placas o armaduras de un condensador, se puede producir una variación en la fuerza de la corriente en todo o solo en parte del circuito; tercero, la cantidad o carácter de tal variación en la fuerza de la corriente es dependiente de la capacitancia del condensador, la autoinducción y la resistencia del circuito o sus secciones, y del período o del índice de cambio en el tiempo de la corriente. Puede ser observado, sin embargo, que estos varios factores -la capacitancia, la autoinducción, la resistencia, y el período- están todos relacionados de una forma bien comprendida por lo electricistas; pero para lograr que tal conversión efectuada por los condensadores esté disponible de forma práctica y útil es deseable, principalmente por razón de un incremento en la salida y en la eficiencia y una reducción en el costo del aparato, producir impulsos de corriente sucediéndose unos a otros con gran rapidez, o, en otras palabras, reduciendo cada impulso, alternación, u oscilación de corriente a un tamaño extremadamente pequeño. A las muchas dificultades en la forma de lograr este efecto por medios mecánicos, como por medio de interruptores rotativos, se debe quizás la falla en lograr realizar de forma práctica, al menos hasta un determinado grado, las ventajas de las cuales tal sistema es capaz. Para obviar estas dificultades, he tomado en mi invención presente la ventaja de los hechos arriba referidos, y los cuales han sido largamente reconocidos, de que si un condensador o un conductor que posea capacitancia se carga por medio de una fuente apropiada y luego se descarga a través de un circuito, la descarga bajo ciertas condiciones, dependientes de la capacidad del condensador o conductor, la autoinducción, la resistencia del circuito de descarga, y el ritmo de carga y descarga de la energía eléctrica, puede ser efectuado intermitentemente o en la forma de oscilaciones de períodos extremadamente pequeños.

Expresado brevemente en términos generales, el plan que persigo para lograr mi invención es como sigue:

Empleo un generador, preferentemente, de muy alta tensión y capaz de producir corrientes alternas o directas. Este generador lo conecto con un condensador o conductor con alguna capacitancia y descargo la energía eléctrica acumulada disruptivamente a través de un espacio de aire o bien a través de un circuito de trabajo que contenga dispositivos convertidores y, cuando se requiera, condensadores. Estas descargas pueden ser en la misma dirección o alternantes e intermitentes, sucediéndose una a otra mas o menos rápidamente u oscilando adelante y atrás con extrema rapidez. En el circuito de trabajo, por medio de la acción de un condensador, los impulsos de corriente o descargas de alta tensión y volumen pequeño son convertidas en corrientes de baja tensión y gran volumen. La producción y aplicación de una corriente de tales rápidas oscilaciones o alternaciones (el número puede ser de varios millones por segundo) asegura, entre otras cosas, las siguientes ventajas excepcionales: primera, la capacitancia del condensador para una salida dada es disminuída; segunda, la eficiencia de los condensadores se incrementa y la tendencia a calentarse se reduce, y tercera, el rango de conversión se incrementa. He así tenido éxito en producir un sistema o método de conversión radicalmente diferente de lo que se ha hecho hasta ahora. Primero, con respecto al número de impulsos, alternaciones, u oscilaciones de corriente por unidad de tiempo, y segundo, con respecto a la forma en la cual los impulsos son obtenidos. Para expresar este resultado, yo defino la corriente de trabajo como una de un período excesivamente pequeño o de un excesivamente alto número de oscilaciones por unidad de tiempo, por lo cual no quiero decir mil o inclusive veinte o treinta mil por segundo, sino muchas veces ese número, y el cual sea intermitente, alternante u oscilante por sí mismo sin el empleoo de dispositivos mecánicos.

Ahora procedo a una explicación mas o menos detallada de la naturaleza de mi invención, en referencia a los dibujos que se acompañan.

Las dos figuras son diagramas, cada una representando un circuito generador, un circuito de trabajo, medios para producir una descarga intermitente u oscilante, y condensadores dispuestos o combinados como se contempla en mi invención.

En la figura 1, A representa un generadoor de alta tensión; BB los conductores que salen del mismo. A estos conductores están conectados los conductores C de un circuito de trabajo que contiene dispositivos convertidores, tales como lámparas incandescentes o motores G. En uno o ambos conductores B está un interruptor D, estando los dos extremos separados por un espacio de aire o una película de aislante, a través de la cual una descarga disruptiva tiene lugar. F es un condensador, las placas del cual están conectadas al circuito generador. Si este circuito posee la suficiente capacitancia por sí mismo, entonces el condensador F puede ser omitido.

En la figura 2 el circuito generador BB contiene un condensador F y se descarga a través de las aberturas de aire D hacia el circuito de trabajo C y hacia cualquiera de dos puntos a los cuales esté conectado el condensador E. El condensador E se usa para modificar la corriente en cualquier parte del circuito de trabajo, por ejemplo L.

Puede llevar a un mejor entendimiento de la invención el considerar mas en detalle las condiciones existentes en tal sistema como se ilustra en la figura 1. Supongamos, por lo tanto, que en el sistema aquí mostrado el ritmo de suministro de energía eléctrica, la capacitancia, la autoinductancia, y la resistencia de los circuitos están de tal forma relacionados que una descarga disruptiva, intermitente u oscilante ocurre en D. Supongamos que sucede la primera mencionada. Esto evidentemente ocurrirá cuando el ritmo de suministro del generador no sea adecuado a la capacitancia del generador, a los conductores BB, y al condensador F. Cada vez que el condensador F se cargue a tal punto que el potencial acumulado o la carga sobrepase la fuerza dieléctrica del espacio aislante en D el condensador se descargará. Entonces se recargará por el generador A, y este proceso se repetirá en sucesión mas o menos rápida. Las descargas se seguirán una a otra con más rapidez conforme la rapidez del ritmo de recarga desde el generador se iguale al ritmo al cual el circuito que incluye al generador sea capaz de tomar y deshacerse de la energía. Debido a que la resistencia y autoinductancia del circuito de trabajo C y la rapidez de las descargas sucesivas puede ser variada a voluntad, la fuerza de la corriente en el circuito de trabajo y el del generador pueden cambiarse uno a otro en cualquier proporción deseada.

Para comprender la acción del condensador local E en la figura 2, consideremos una única y primera descarga. Esta descarga tiene ofrecidos dos caminos posibles -uno hacia el condensador E, y el otro a través de la parte L del circuito de trabajo C. La parte L, sin embargo, en virtud de su autoinducción, ofrece una fuerte oposición a una descarga repentina, mientras que el condensador, por otra parte, no ofrece tal oposición. El resultado es que prácticamente ninguna corriente pasa en un principio a través de la sección L, sino que presumiblemente electricidades opuestas se apuran hacia los recubrimientos del condensador, almacenando esto momentáneamente la energía en el condensador. Con esto se gana tiempo, y el condensador entonces se descarga a través de la sección L, siendo este proceso repetido para cada descarga que ocurra en D. La cantidad de energía eléctrica almacenada en el condensador en cada carga es dependiente de la capacitancia del condensador y del potencial de sus placas. Es evidente, por tanto, que entre más rápido se sucedan las descargas unas a otras mas pequeña, para una salida dada, será la capacitancia necesaria del condensador y mas grande será también su eficiencia. Esto está confirmado con resultados prácticos.

Las descargas que ocurren en D, como se dijo, pueden ser de la misma dirección o pueden ser alternantes, y en el primer caso los dispositivos contenidos en el circuito de trabajo pueden ser atravezados por corriente de la misma o alternada dirección. Puede observarse, sin embargo, que cada descarga intermitente que ocurre en D puede consistir de un número de oscilaciones en el circuito de trabajo o sección L.

Una descarga periódica y oscilante ocurrirá en D en la figura 1 cuando las cantidades involucradas alcancen una relación expresada en las bien conocidas fórmulas y corroboradas por simples experimentos. En este caso está demostrado en teoría y en la práctica que el radio de la fuerza de la corriente en el circuito de trabajo con la del circuito generador es mas grande entre mas grande sea la autoinducción, y entre mas pequeña sea la resistencia del circuito de trabajo mas pequeño será el período de oscilación.

No me limito a mi mismo al uso de alguna forma específica de los aparatos descritos en relación con esta invención ni con ningún arreglo preciso del sistema con respecto a los detalles mostrados aquí. En los dibujos se muestran alambres de retorno en el circuito, pero se entenderá que en cualquier caso la tierra puede ser convenientemente usada como alambre de retorno.

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