Una bobina de Oudin , también llamada oscilador de Oudin o resonador de Oudin , es un circuito transformador resonante que genera electricidad de corriente alterna (CA) de muy alto voltaje y alta frecuencia a bajos niveles de corriente , [1] [2] [3] utilizada en la obsoleta formas de electroterapia a principios del siglo XX. [4] Es muy similar a la bobina de Tesla , con la diferencia de que la bobina de Oudin estaba conectada como un autotransformador . [2] [5] Fue inventado en 1893 por el médico francés Paul Marie Oudin [6] como una modificación del equipo de electroterapia del médico Jacques Arsene d'Arsonval [7] [8] y utilizado en la terapia de diatermia médica , así como en curanderos . medicina hasta quizás 1940. El terminal de salida de alto voltaje de la bobina estaba conectado a un electrodo de mano aislado que producía descargas de cepillo luminosas , que se aplicaban al cuerpo del paciente para tratar diversas afecciones médicas en electroterapia . [4]
Las bobinas de Oudin y Tesla son circuitos transformadores de doble sintonización con núcleo de aire excitados por chispas que utilizan resonancia para generar voltajes muy altos a corrientes bajas . [9] [10] Producen corriente alterna en el rango de radiofrecuencia (RF). Las bobinas médicas de principios del siglo XX producían potenciales de 50.000 a un millón de voltios, en frecuencias en el rango de 200 kHz a 5 MHz. [4] El circuito primario de la bobina tiene condensadores de jarra de Leyden (C) que en combinación con el devanado primario de la bobina (L1) forman un circuito resonante (circuito sintonizado). [4] En las bobinas médicas generalmente se usaban dos capacitores por seguridad, uno a cada lado del circuito primario, para aislar al paciente completamente de la corriente primaria de baja frecuencia potencialmente letal. El circuito primario también tiene un explosor (SG) que actúa como un interruptor para excitar oscilaciones en el primario. El circuito primario es alimentado por un transformador de alta tensión o bobina de inducción [4] (T) a un potencial de 2 - 15 kV. El transformador carga repetidamente los condensadores, que luego se descargan a través del explosor y el devanado primario (una descripción detallada del ciclo de funcionamiento en el artículo sobre la bobina de Tesla también se aplica a la bobina de Oudin). Este ciclo se repite muchas veces por segundo. Durante cada chispa, la carga se mueve rápidamente hacia adelante y hacia atrás entre las placas del capacitor a través de la bobina primaria, creando una corriente oscilante de RF amortiguada en el circuito sintonizado primario que indujo el alto voltaje en el secundario.
El devanado secundario (L2) está en circuito abierto y está conectado al electrodo de salida del dispositivo. En la bobina Oudin, un lado del devanado primario (L1) está conectado a tierra y el otro lado está conectado al secundario, por lo que el primario y el secundario están en serie. Había dos versiones de la bobina Oudin: [3] [11] [12]
Aunque no incluye condensador, el devanado secundario también es un circuito resonante ( resonador eléctrico ); la capacitancia parásita entre los extremos de la bobina secundaria resuena con la gran inductancia del secundario a una frecuencia de resonancia particular . Cuando el primario lo excita a esta frecuencia, se inducen grandes voltajes oscilantes en el secundario. El número de vueltas del devanado primario y, por tanto, la frecuencia de resonancia del primario, se podía ajustar con una derivación en la bobina. Cuando los dos circuitos sintonizados se ajustan para que resuenen a la misma frecuencia, la gran relación de espiras de la bobina, ayudada por el alto Q de los circuitos sintonizados, aumenta el voltaje primario a cientos de miles a millones de voltios en el secundario.
El secundario está conectado directamente al circuito primario, que transporta corrientes letales de baja frecuencia de 50/60 Hz a miles de voltios desde el transformador de potencia. Dado que la bobina Oudin era un dispositivo médico, con la corriente secundaria aplicada directamente al cuerpo de una persona, por seguridad el circuito Oudin tiene dos condensadores (C) , uno en cada pata del primario, para aislar completamente la bobina y el electrodo de salida del transformador de alimentación a la frecuencia de la red. [13] Debido a que dos capacitores idénticos en serie tienen la mitad de la capacitancia de un solo capacitor, la frecuencia de resonancia del circuito Oudin es
El terminal de alto voltaje de la bobina estaba conectado a través de un cable a varios tipos de electrodos de mano que el médico usaba para aplicar alto voltaje al cuerpo del paciente. El tratamiento no fue doloroso para el paciente, porque la corriente alterna en el rango de radiofrecuencia (RF), superior a 10 kHz de frecuencia , generalmente no causa sensación de descarga eléctrica . La bobina de Oudin era un generador "unipolar", con el extremo inferior de la bobina conectado a tierra, por lo que a veces sólo se aplicaba un electrodo al paciente y el camino de retorno de las corrientes era a través de tierra. Sin embargo, normalmente se utilizaba un cable de tierra desde la parte inferior de la bobina; conectado a un electrodo de tierra que sostenía el paciente. Un inconveniente de la bobina Oudin era que el movimiento del electrodo y el cable durante el uso cambiaba la capacitancia del terminal superior de la bobina secundaria y, por tanto, su frecuencia de resonancia . [14] Esto sacó la bobina secundaria de la resonancia con la primaria, provocando una reducción en el voltaje. Por lo tanto, el punto de derivación de la bobina primaria tuvo que ajustarse constantemente durante el uso para mantener la bobina primaria y la secundaria en "sintonía" (como se ve en la imagen de arriba a la izquierda) .
Se utilizaron muchos tipos especializados de electrodos para aplicar la corriente a diversas partes del cuerpo del paciente. Estos generalmente se dividen en dos tipos. Para aplicar las descargas del cepillo (llamadas " efluvios ") al exterior del cuerpo del paciente, se utilizaron electrodos que constan de una o más puntas metálicas sobre un mango aislante. Se debía tener cuidado de mantenerlos lo suficientemente lejos del cuerpo para evitar un arco continuo en la piel, que podría causar dolorosas quemaduras por radiofrecuencia. Para aplicar corriente directamente a la superficie del cuerpo, así como a los tejidos dentro del cuerpo del paciente a través de la boca, el recto o la vagina, se utilizó un electrodo de "condensación" de tubo de vacío. Este consistía en un tubo de vidrio parcialmente evacuado de varias formas, con un electrodo sellado en su interior, unido al cable de alto voltaje. Esto produjo un espectacular brillo violeta cuando se energizó. La envoltura de vidrio del tubo formaba con el cuerpo del paciente un condensador por el que debía pasar la corriente, limitándola a valores seguros.
Para aplicar corriente a todo el cuerpo se utilizó una "cama de condensación". Se trataba de una cama o sofá con un respaldo de metal debajo del colchón, conectado por un cable al terminal de alto voltaje. Los electrodos metálicos de los apoyamanos a los lados, que el paciente agarraba durante el tratamiento, servían como vía de retorno a "tierra" y estaban sujetos a la parte inferior de la bobina. Así, la camilla formaba un condensador, con el cuerpo del paciente como un electrodo.
Durante el siglo XIX, los experimentos de aplicación de corrientes eléctricas al cuerpo humano se convirtieron en un campo médico de la era victoriana , en parte medicina experimental legítima y en parte medicina curandera , llamada electroterapia , en la que se aplicaban corrientes para tratar muchas afecciones médicas. El descubrimiento de las ondas de radio por Heinrich Hertz en 1886 y el posterior desarrollo de la radio por Oliver Lodge , Guglielmo Marconi despertaron el interés por las corrientes de radiofrecuencia y los circuitos para generarlas. Las corrientes de "alta frecuencia" significaban cualquier frecuencia por encima del rango de audio, > 20 kHz, y las bobinas resonantes que las generaban se denominaban genéricamente "transformadores de oscilación". Durante la década de 1890, los médicos comenzaron a experimentar aplicando estas corrientes de alto voltaje y alta frecuencia al cuerpo humano (las normas éticas en la profesión médica eran más flexibles en ese entonces y los médicos podían experimentar con sus pacientes). En 1890 el médico francés Jacques Arsene d'Arsonval fundó el campo de la electroterapia de alta frecuencia, realizando los primeros experimentos aplicando corrientes de alta frecuencia al cuerpo humano. Descubrió que las corrientes superiores a 10 kHz no provocan contracción muscular ni activan los nervios para provocar la sensación de descarga eléctrica , por lo que se podían aplicar voltajes extremadamente altos a un paciente sin molestias. En 1891, en Estados Unidos, el ingeniero Nikola Tesla descubrió lo mismo por su cuenta. Se utilizaron tres tipos de aparatos, desarrollados por tres pioneros en este campo, D'Arsonval, Tesla y Oudin, y alrededor de ellos crecieron cuerpos separados de técnica clínica: [3] [4]
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Los aparatos de D'Arsonval y Oudin se hicieron populares en Europa, mientras que el aparato de Tesla-Thompson se utilizó principalmente en Estados Unidos. Durante las primeras décadas del siglo XX hubo rivalidad entre estos campos y un debate en la literatura médica sobre si las "corrientes de Tesla" o las "corrientes de Oudin" eran mejores para diversas afecciones. En 1920 se descubrió que las corrientes eran muy similares. Dado que los circuitos eran tan similares, los proveedores médicos vendían unidades combinadas de "alta frecuencia" que podían configurarse para la terapia Tesla, D'Arsonval u Oudin, a menudo también combinadas con rayos Rontgen (rayos X).
Después de que Oudin combinó la bobina primaria y el "resonador" en la misma forma, convirtiéndolos en un autotransformador de núcleo de aire , la única diferencia significativa entre los aparatos de Tesla y Oudin fue que la bobina médica de Tesla era "bipolar", mientras que la bobina de Oudin era "bipolar". unipolar", con un extremo conectado a tierra. A medida que pasó el tiempo, el significado de los términos cambió, hasta que (quizás en 1920) el término bobina de Tesla significaba bobina "bipolar"; cualquier bobina de alto voltaje con un secundario balanceado sin conexión a tierra con dos terminales de salida, mientras que el término bobina Oudin significaba bobina "unipolar"; cualquier bobina con un secundario conectado a tierra y un único terminal de salida. [11]
Alrededor de la década de 1930, los osciladores de tubos de vacío reemplazaron los circuitos excitados por chispas en los equipos médicos de alta frecuencia. El campo de la electroterapia fue reemplazado por el moderno campo de la diatermia , y la bobina de Oudin quedó obsoleta. Irónicamente, los diseños modernos de bobinas de Tesla son unipolares, con un único terminal de alto voltaje, por lo que a veces se les llama bobinas Oudin. [11] [15]
Bobina de Oudin.
Bobina de Oudin.
Odin.
Resonador de Oudin.
