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Teoría
Energía eléctrica

Después de estudiar los conceptos físicos necesarios podemos abordar ahora el estudio de la disciplina que verdaderamente nos interesa, y así poder acceder al estudio de los fenómenos radioeléctricos. Aceptamos como principio básico que la electricidad es una forma de energía ya que gracias a ella aparecen fuerzas capaces de realizar un trabajo. Estudiemos esto más a fondo y veámoslo experimentalmente.

Recordemos que la energía ni se crea ni se destruye sino que se transforma. En virtud de este enunciado vamos a transformar energía mecánica (por ejemplo) en electricidad (energía eléctrica) y vamos a demostrar, de forma tangible, como esta última es capaz de realizar un trabajo por lo que podremos afirmar que estamos en presencia de una forma de energía, en este caso energía eléctrica. Vamos a comprobarlo de la misma manera como lo comprobó el sabio griego Tales de Mileto hace ahora unos 2600 años. ¿Te interesa?... pués adelante.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
El multivibrador astable con transistores (Videotutorial)

Subido el videotutorial completo describiendo nuestro circuito "Indicador de fusible fundido", publicado anteriormente en nuestro blog. En él analizamos con detenimiento el multivibrador astable con transistores bipolares que se usa para producir el parpadeo del led.

Tiene una duración de casi 18 minutos, y con en él tratamos de que entiendas perfectamente el funcionamiento de estos multivibradores.

Está grabado en alta definición y tiene una calidad de imagen excelente. Puedes visualizarlo en este mismo artículo.

Si quieres aprender como funciona el multivibrador astable con transistores bipolares no puedes dejar de ver este video.

Esperamos que sea de tu agrado.

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Radioaficionados
Receptor a reacción para Onda Corta (I)

El principio de la reacción fue ampliamente utilizado por los radioaficionados en los albores de la radio, cuando aún los transistores no habian hecho su aparición en el escenario electrónico.

Los primeros receptores a reacción con válvulas de vacío tuvieron tal aceptación que fueron los preferidos durante muchos años por aquellos que no disponían de la capacidad económica para adquirir un equipo comercial, o bien no tenían los conocimientos técnicos necesarios para la construcción y ajuste de un receptor superheterodino, bastante más complejo de llevar a la práctica y de poner a punto.

Efectivamente, la construcción de un receptor regenerativo, como también suele llamársele, no es nada dificultosa y, por si fuera poco, prácticamente no requiere de ningún ajuste complicado. Además, y para seguir añadiéndole ventajas, los resultados que con él pueden obtenerse casi nunca defraudan. Con solo unos pocos componentes su sensibilidad puede llegar a ser extraordinaria, acercándose mucho a los receptores más sofisticados.

Y para seguir contándote ventajas te diremos que ahora es más fácil que nunca construir uno de estos equipos, ya que afortunadamente podemos usar transistores modernos en lugar de válvulas termoiónicas, sin necesidad de acudir a las altas tensiones de alimentación necesarias para estas últimas. Con solo una pila y algunos componentes más podremos disfrutar de nuestro receptor de Onda Corta en un plis-plas. ¿Te apuntas?.

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Miscelanea
Detector de OVNIS (UFO Detector)

A veces nos encontramos con circuitos que nos sorprenden por su simplicidad y por la efectividad con que realizan su trabajo. En este dia hemos querido publicar uno de estos montajes tan atractivos para muchos entusiastas de la electrónica y, al mismo tiempo, aficionados a la llamada "UFOLOGIA".

Presentamos en esta ocasión los detalles técnicos de un equipo de muy fácil construcción con el que podremos detectar en las inmediaciones la existencia de OVNIs (Objetos Volantes No Identificados), también llamados en inglés UFOs (Unidentified Flying Object).

Se ha demostrado que dichos objetos producen picos de energia electromagnética que pueden ser recibidos por circuitos amplificadores con entrada de alta impedancia. Es precisamente este tipo de circuito el que te proponemos como miscelánea y despedida del año 2015.

Los materiales usados para llevar a cabo este montaje son baratos y muy corrientes. Por lo tanto, te serán facilmente localizables en el mercado. ¿Te atreverás a detectar la presencia de OVNIS con él?.

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Práctica
El electroscopio

Llegó la hora de realizar nuestra primera práctica electrónica. Una vez que hemos estudiado la electricidad estática estaría bien ver los efectos que produce esta mediante un artilugio construido por nosotros mismos.

En este artículo vamos a explicar que es un electroscopio y además vamos a fabricar uno con materiales muy comunes a practicamente costo cero. Siendo un instrumento sumamente fácil y económico de construir, con él podremos ver los efectos de la electricidad estática estudiados en el artículo anterior.

William Gilbert (1544-1603), médico y físico inglés, fué la persona que construyó por primera vez un electroscopio para realizar experimentos con cargas electrostáticas. Acérrimo defensor de la teoría copernicana, sus mayores aportaciones a la ciencia tratan sobre electricidad y magnetismo. Al mostrar que el hierro a altas temperaturas (al rojo) no presenta alteraciones magnéticas, se adelantó a los modernos descubrimientos de Curie. Aunque actualmente el instrumento inventado por Gilbert no es más que una pieza de museo, existiendo herramientas muchísimo mas modernas para estos menesteres, resulta muy instructiva su construcción. Prepárate pués para empezar a experimentar con la electricidad estática.

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Teoría
El receptor elemental (I)

Ha llegado la hora de la verdad. Es el momento de que comencemos a entrar en el verdadero estudio de la radio. Queremos suponer que has leido y comprendido los artículos teóricos anteriores a este, ya que sin su estudio no vas a tener la posibilidad de entender lo que vamos a decir a partir de ahora. Todas las enseñanzas anteriores (ley de Ohm, teoría electrónica de la materia, teoría ondulatoria, sistemas pioneros de comunicación, etc...) te harán falta para que la lectura de este y los demás artículos que le siguen te sea amena y comprensible.

Queremos manifestar que en principio no vamos a atiborrarte de conocimientos técnicos aburridos. Comenzaremos desde lo más básico e iremos avanzando poco a poco y, en lo que se refiere a receptores de radio, lo más básico es el conocido como "radio galena". Son muchísimas las páginas de la red donde se publican esquemas eléctricos de este tipo de receptor, pero muy pocas las que explican su funcionamiento de manera entendible para la persona que tiene pocos conocimientos sobre el tema, y todavía menos las que dan instrucciones precisas de montaje e instalación. Por esta razón, nuestro objetivo es que cuando te pongas ha construir uno de esos artilugios sepas en todo momento como tienes que actuar en la práctica.

Por el artículo anterior ya conoces los bloques de que se compone un receptor básico. Partiremos entonces de aquí y desgranaremos cada uno de estos bloques, los cuales en mayor o menor medida, existen en cualquier "receptor de galena". ¿Te interesa nuestra propuesta?... ¡pués entonces sigue leyendo!.

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Noticias
Versión 11.4.0.471 de Coil32

Nuevamente publicamos la versión más reciente a fecha de hoy (11.4.0.471) del software de cálculo de inductancias y circuitos resonantes LC "Coil32".

Como ya indicamos en nuestra anterior noticia relativa a este software, la interface está debidamente traducida al castellano por nosotros (aunque su autor la incluye en la descarga original y la atribuye a otra persona). A este respecto hemos de indicar que la traducción para esta versión está sensiblemente mejorada con respecto a las anteriores.

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Temporizadores - Luz de escalera

Ciudad iluminadaEl ser humano viene usando temporizadores desde hace cientos de años, incluso antes de que la electricidad fuera descubierta tal y como la conocemos hoy. Por ejemplo, hay pruebas de que allá por el siglo XIV ya se usaba el llamado "reloj de arena" para evaluar periodos de tiempo de cierta duración.

Incluso nos podríamos remontar a miles de años atrás, hasta el periodo babilónico, para hablar de la clepsidra o "reloj de agua", también usado por egipcios y atenienses, estos últimos con objeto de "temporizar" y controlar el espacio de tiempo asignado a los oradores.

Hoy dia los temporizadores electrónicos son circuitos utilizados de manera muy habitual, tanto incorporados a determinados equipos como de forma independiente y autónoma.

Ejemplos de aparatos que incluyen un temporizador son: hornos microondas y convencionales, ventiladores, acondicionadores de aire, lavadoras, secadoras, receptores de radio y TV, etc...

También existen de forma independiente para controlar el tiempo de cocción de los alimentos, o para encender y/o apagar luces y cualquier cosa conectado a ellos.

Pero concretamente en este artículo vamos a tratar de un temporizador que solemos usar practicamente a diario; el que casi todos los bloques de viviendas tienen instalado en sus escaleras para controlar el tiempo que las lámparas permanecen encendidas.

Algo que queremos dejar muy claro antes de empezar es lo que nos hemos marcado como objetivo al escribir este artículo.

Nuestra pretensión no es exponer el funcionamiento detallado de un verdadero temporizador electrónico de escalera, bastante más complejo de lo que vas a encontrar aquí. Lejos de eso, sobre todo teniendo en cuenta que estamos en la sección "Básico", lo que intentamos hacer que comprendas es el funcionamiento y la aplicación práctica de algunos componentes electrónicos fundamentales, como el condensador y el transistor BJT.

También hemos querido repasar una particular configuración de montaje con dos transistores, conocida como "Darlington", y su principal diferencia si la comparamos con la clásica de emisor común estandar con un solo transistor. ¡Comenzamos!.

EL CIRCUITO BASE
Para que puedas ir asimilando conocimientos facilmente lo mejor será comenzar desde el principio, mostrándote el circuito básico desde el que vamos a partir. Posteriormente lo iremos modificando para mejorarlo, dentro de lo posible, y obtener al final nuestro temporizador de luz de escalera.

Al tratarse solo de un circuito didáctico, destinado mas bien al aprendizaje y conocimiento funcional de los componentes que intervienen en él, vamos a implementarlo en baja tensión y con corriente continua, lo que significa que usaremos una simple pila o batería para alimentarlo.

El esquema básico de principio es el que te presentamos a continuación.

Esquema básico luz escalera

Cuando el circuito está en reposo el transistor T1 no conduce, ya que no recibe ningún tipo de polarización entre base y emisor. En estas circunstancias la lámpara L no se ilumina.

Las cosas cambian cuando presionamos momentaneamente el pulsador P1. Inmediatamente el transistor comienza a conducir, ya que entonces su base si que recibe la necesaria intensidad de corriente a través de la resistencia R1.

Pero además, el condensador C1 se ha cargado a tope en cuanto P1 se cerró de manera que, aunque quitemos el dedo del pulsador, la base de T1 continuará recibiendo la polarización adecuada para conducir hasta el momento en que C1 se descargue lo suficiente.

Bajo estas condiciones la lámpara L seguirá luciendo durante un periodo de tiempo determinado principalmente por la capacidad del condensador y el valor de la resistencia R1. Ya tenemos nuestro temporizador de escalera, muy básico pero completamente funcional. No obstante se puede mejorar y lo vamos a hacer.

MEJORAS DEL CIRCUITO

Imagina que necesitamos colocar nuestro temporizador en un bloque con muchas viviendas, de diez o doce plantas. Logicamente, para no quedarnos a oscuras a mitad de camino, necesitaremos un periodo de iluminación más largo. ¿Como lo conseguiremos?.

Ya hemos adelantado que modificando la capacidad del condensador podemos alterar el mencionado periodo. En caso de necesitar más tiempo lo que tendríamos que hacer sería aumentar la capacidad del condensador. No obstante, aunque esta solución puede funcionar, para periodos relativamente largos esto supondría la utilización de condensadores voluminosos y caros que, además, introducirían cierta inestabilidad e imprecisión en el circuito con el transcurso del tiempo y los cambios de temperatura ambiente.

También podríamos aumentar el valor de la resistencia R1 y así conseguir tiempos de descarga más largos. Sin embargo, esta solución tampoco sería muy satisfactoria ya que, a partir de un determinado valor de esta resistencia, el transistor T1 no trabajaría en la zona de polarización "segura" y es muy posible que nuestro circuito arrojara un índice de fallos elevado. ¿Entonces como conseguimos tiempos más largos de forma estable?.

La mejor solución pasa por utilizar un "super-transistor" con una ganancia de corriente (o "amplificación") muy superior a la normal. De esta manera la lámpara permanecería encendida aún con corrientes de base muy pequeñas, tan pequeñas que, aunque en el circuito anterior con un transistor convencional no pueden mantener a T1 conduciendo, al usar el "super-transistor" con tan elevada ganancia podríamos prolongar el tiempo de encendido de manera más que satisfactoria.

A este "super-transistor" se le conoce como "Darlington" y puede implementarse mediante el uso de un solo componente físico conteniendo dos transistores dentro del mismo encapsulado o bien conectando dos componentes discretos para que funcionen de ese modo.

Símbolo del transistor Darlington

La ganancia teórica de un Darlington es el producto de la ganancia de ambos transistores. Eso quiere decir que si cada transistor tiene una ganancia individual de 100, el Darlington tendría una ganancia en conjunto de 100 x 100 = 10.000 aunque en la práctica nunca llegan a alcanzarse estos niveles.

Con un transistor Darlington (o dos transistores montados con esa configuración) nuestro circuito, a pesar de utilizar los mismos valores de condensador y resistencia, disfrutaría de un periodo de iluminación mucho más largo al aprovechar más a fondo la carga contenida en el condensador C1. Su esquema quedaría de la siguiente manera.

Esquema luz escalera con Darlington

Pero el dispositivo todavía adolece de un problema grave. El tiempo durante el cual la lámpara se mantiene encendida es fijo y no se puede modificar sin cambiar componentes. En la práctica, esto hace que solo lo podamos usar en edificios de una altura determinada.

El temporizador debería ser ajustable, es decir, que mediante algún dispositivo adicional (por ejemplo un trimmer o potenciómetro de ajuste) pudiéramos modificar el tiempo que la lámpara se mantiene encendida a lo largo de un margen razonable, de manera que pudiéramos instalarlo tanto en edificios de poca altura como en los más altos, dando tiempo suficiente al usuario para no quedarse a oscuras por el camino, pero también haciendo que la lámpara se apague después de un periodo de iluminación lógico y no malgaste energía inutilmente.

Una manera de conseguir esto es controlando el tiempo de descarga del condensador. Mira el siguiente esquema.

Esquema luz escalera con ajuste del tiempo

Hemos añadido un potenciómetro ajustable de 47k (PT1) y una resistencia en serie de 470 Ohmios (R2). Esta última resistencia tiene la misión de que no se produzca un cortocircuito franco cuando PT1 esté en su nivel mínimo de cero ohmios y entonces se presione el pulsador P1.

El conjunto de resistencia mas potenciómetro se ha colocado en paralelo con el condensador C1, de manera que este último se descargará a su través. El tiempo de descarga dependerá del valor ajustado en el potenciómetro. A un valor alto de PT1 corresponderá una descarga lenta y un periodo de tiempo largo. Para un valor bajo de PT1 la descarga será más rápida y el periodo de tiempo será más corto.

Eligiendo convenientemente los valores de R1, R2, C1 y PT1 conseguiremos un funcionamiento perfecto para un periodo de tiempo de encendido lo suficientemente flexible para la mayoría de situaciones.

Hemos preparado un video en el que podrás ver sobre el terreno todo lo que aquí hemos explicado.

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Esperamos que hayas disfrutado con este artículo. No dejes de visitarnos. Recuerda que Radioelectronica.es es tu punto de encuentro.

Un saludo a todos.

 
C O M E N T A R I O S   
Re: Excelente como siempre

#2 Departamento Técnico » 23-07-2017 18:31

¡Hombre Juan Carlos!... Cuanto me alegra leerte de nuevo. Muchas gracias por tus felicitaciones.

Ante todo espero que os encontreis bien por allí arriba. Por aquí abajo nos estamos asando de calor. Menos mal que tenemos cerca la playa.

Como con la crisis no podemos pillar vacaciones tenemos algo más de tiempo para hacer cositas y darle un empujoncito a la web. Hay mucha gente que le interesa este tema y nos gusta compartir lo poco que sabemos.

Un fuerte abrazo.

Excelente como siempre

#1 Juan Carlos López Duque » 22-07-2017 21:13

Muy bien Don Jose; me encantan sus videos, están impecablemente realizados y poseen una didáctica ejemplar. Son sencillos en los montajes, lo que nos viene muy bien a los que, como yo, somos unos novatos y junto a sus explicaciones hacen un elemento de gran ayuda.
Ánimo.
Juan Carlos

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