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Teoría
Nuevas protecciones contra inversión y sobretensión

Allá por el mes de agosto de 2013 publicamos en nuestro blog un artículo dedicado a una simple protección contra sobretensiones para equipos electrónicos suceptibles de caer en esta "desgracia".

Basicamente, este tipo de circuitos se suelen montar en aquellos aparatos que, funcionando con tensiones de entre 12 y 14 voltios, están diseñados para su uso en vehículos.

Si el usuario de uno de estos equipos, por ejemplo una emisora de CB, trabaja en el mundo del transporte de gran tonelaje, es posible que su vehículo sea un camión o una cabeza tractora, por lo que la alimentación general disponible será de 24 voltios en lugar de los 12 que suelen tener los turismos.

Aunque hoy dia la mayoría de vehiculos pesados incorporan una toma de mechero para 12 voltios, en ocasiones, casi sin darse cuenta y sumidos en una total distracción, se conecta el equipo a la toma de 24 voltios y... ¡ZAAASSS!... Comienza a oler a quemado.

¿Te ha pasado esto alguna vez?. No te preocupes, no eres el único. Si sigues leyendo este artículo descubrirás la mejor manera de protegerte de estos inconvenientes.

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Noticias
Circuitos electrónicos comentados

Inauguramos una nueva sección en nuestro canal de Youtube a la que hemos llamado "Circuitos Electrónicos Comentados".

En la misma tendrán cabida aquellos circuitos que, a nuestro juicio, sean interesantes ya sea porque contienen un determinado componente electrónico que queramos analizar, porque mediante él se realice una determinada acción y estemos interesados en saber como funciona, porque despierte el interés del usuario aficionado a los montajes o simplemente por razones didácticas y pedagógicas.

Clica en "Leer completo..." para saber más.

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Radioaficionados
Montar una antena de móvil (I)

A cuantos les ha ocurrido alguna vez que habiendo comprado una emisora de C.B. o VHF ha necesitado montar la antena en su automóvil. Pero... ¿Quién puede hacerlo con garantía de éxito?. Resulta que montar la dichosa antena parece ser algo relativamente fácil, pero luego viene algo que es más difícil que la instalación propiamente dicha... ¡El ajuste!.

Efectivamente, el ajuste de una antena montada en un automóvil a veces da muchos quebraderos de cabeza por diferentes razones. Muchos son los que lo han intentado y no lo han conseguido. Sus comentarios, después de la instalación, son generalmente estos: "Mi equipo solo tiene un alcance de unos cientos de metros, no aleja", "Recibir si que recibo, pero a mi no me escuchan", "Cuando llevo un rato intentando modular y toco la emisora... ¡casi me quemo!"... y cosas por el estilo. ¿Te ha ocurrido esto a tí en alguna ocasión?

¿Que te parecería si alguien te explicara exactamente como debes montar y posteriormente ajustar una antena? Aquí en "radioelectronica.es", y leyendo atentamente este artículo, estamos seguros de que serás capaz de montar correctamente una antena de radioaficionado en tu coche, o en el de un amigo, y posteriormente ajustarla a la perfección para que tu equipo de radio rinda al máximo posible sin calentarse más de lo necesario. No solo la recepción de tu emisora será buena, sino que cuando emitas con ella lo hará a las mil maravillas. ¡La única pega es que cuando aprendas todos querrán que le montes la suya!. ¿Te gusta la idea?... Pués sigue leyendo.

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Miscelanea
Monitor para la batería del automóvil

Es curioso, pero la verdad es que a todos nos ha pasado alguna vez lo mismo. Nos levantamos una mañana de frio invierno, con prisas porque tenemos el tiempo justo para llegar al trabajo (el que tenga esa suerte). Introducimos la llave de contacto de nuestro auto y la giramos. ¡SORPRESA!... el motor de arranque no voltea o lo hace con desgana.

El coche no furula, no arranca... Entonces algunos manifestamos nuestro enfado en un idioma desconocido, emitiendo ciertos sonidos guturales como.... "Grrrrrrrrr!!!!!". Otros, algo más "expresivos", comenzamos a lanzar por nuestra boquita ciertos vocablos malsonantes, dirigidos sobre todo hacia nuestro sufrido auto que ya tiene, como poco, cinco o seis años.

Sin embargo, esta situación la podríamos haber evitado si hubieramos tenido instalado el circuito que describimos en el presente artículo. Se trata de un simpático piloto de color rojo que nos avisará antes de tiempo de que ha llegado la hora de sustituir la batería de nuestro coche.

Si has leido los dos primeros artículos de la sección "Básico" estamos seguros que no vas a tener problemas para asimilar lo que sigue. ¡Vamos allá!

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Práctica
Monitor para fusible

Con relativa frecuencia nos ocurre que, cuando de golpe nuestro equipo electrónico deja de funcionar, en principio nos asaltan las dudas y la desorientación por desconocer el motivo del contratiempo.

No obstante, en multitud de ocasiones pasa que el inconveniente lo produce un fusible que, bien por envejecimiento o por cualquier otra causa puntual, ha fundido y ha dejado sin alimentación al circuito.

Para que salgamos de dudas de forma inmediata, sin necesidad de desmontar ni un solo tornillo del aparato en cuestión, podemos instalarle este sencillo monitor que nos confirmará mediante un simple diodo LED si efectivamente se trata del fusible de protección que ha saltado.

¿Crees que resultará muy complicado llevar a cabo este montaje?... Para darte una pista te diremos que, en su versión de baja tensión, solo está compuesto del mencionado diodo LED y su correspondiente resistencia limitadora.

¿Verdaderamente crees que será dificil llevar a la práctica este dispositivo?. Sigue leyendo y verás que apenas tiene dificultad.

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Teoría
La resistencia óhmica en los conductores

Como seguramente sabrás, los materiales conductores presentan cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica. A veces interesa conocer este dato, ya sea porque manejemos instalaciones de baja tensión y alto consumo, porque estemos tratando con lineas eléctricas de una determinada longitud, o por cualquier otra circunstancia que nos obligue a ello.

Como ya vimos en el artículo dedicado a la resistencia eléctrica, existe una fórmula para calcular la resistencia ohmica de un conductor a partir de su sección, su longitud y de la naturaleza material del mismo.

Esta fórmula es la que volvemos a representar otra vez en la cabecera de este artículo. Quizás te parezca extraña, rara, difícil de entender. Pero no es así, como podrás comprobar con la lectura de este artículo.

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Noticias
AFHA - Dibujar es fácil - Tomo 2

Tomo 2 del curso Dibujar es Fácil de AFHA.

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Telecomunicaciones - El teléfono

Indudablemente, el telégrafo fué un adelanto tecnológico importantísimo en una sociedad en la que nunca habían existido las comunicaciones instantáneas a larga distancia. Aunque una persona que tuviera la necesidad de comunicarse con alguien situado a cientos de kilómetros de distancia tuviera que salir del hogar e ir a la oficina telegráfica más cercana para poner el mensaje, aquello no era en modo alguno un obstáculo importante. Lo verdaderamente importante era que esa persona recibiera el mensaje a los pocos minutos, sin importar el tener que desplazarse fuera de casa y solicitar los servicios de los telegrafistas profesionales habituados al código Morse. Pero los seres humanos siempre queremos más y además tendemos a la comodidad.

Lo ideal, en aquel momento, era no tener que depender de una oficina de telégrafos y poder expresar directamente a la persona interesada, con nuestras propias palabras, aquello que queríamos transmitirle, y si no se tuviera que salir de casa para ello... ¡mucho mejor!. Se imponía la necesidad de poder transmitir de manera instantánea la voz humana. Los científicos se pusieron manos a la obra y un buen dia... ¡voilá!... nació el teléfono.

EL VERDADERO INVENTOR DEL TELÉFONO
Muchos aún creen que fué un escocés llamado Alexander Graham Bell, el que consiguió por primera vez transmitir de forma instantánea la palabra hablada a través de un conductor eléctrico, allá por el año 1876. Sin embargo nada más lejos de la realidad.

Es probable que no te suene el nombre de Antonio Santi Giuseppe Meucci, pero fué este ingeniero italiano nacido en Florencia el que rondando el año 1855, más de veinte años antes que Bell, construyó el primer teléfono de la historia. Graham Bell solo fué el primero en patentarlo, en llevarse la gloria durante muchos años y, por supuesto, la plata también.

Meucci, escaso de dinero para patentar su invento, acudió por ayuda a la poderosa empresa de telégrafos Western Union, a la que entregó su prototipo llamado "teletrófono". Pasaban los años, y cuando Meucci inquiría sobre su invento la Western daba la callada por respuesta o respondía que aquello no era un invento al que se le pudiera sacar partido. Meucci, cansado de esperar, pidió que se le devolviera su prototipo, a lo que la Western respondió que se había perdido.

En 1876 Alexander Graham Bell se presenta al mundo como inventor del teléfono y lo patenta. A pesar de los esfuerzos de Meucci por demostrar que él era el verdadero inventor, las acciones legales iniciadas para ello fueron hábilmente empantanadas año tras año por los abogados de la poderosa Bell hasta que el proceso legal fué cerrado en 1896, años después de la muerte de Meucci.

Investigaciones posteriores pusieron de manifiesto un delito de prevaricación, relativo a varios empleados de la oficina de patentes confabulados con la Bell. Además, en un litigio que surgió posteriormente, salió a la luz pública que existía un acuerdo secreto entre la Bell y la Western Union por la que esta última recibiría durante 17 años un 20% de los beneficios dimanados de la comercialización del invento. Por fín más de un siglo después, el 11 de Junio del año 2002, el Boletín Oficial de la Cámara de Representantes de los EE.UU. reconoció a Meucci como el verdadero inventor del teléfono. ¡C'est la vie!.

LOS PRIMEROS TELÉFONOS
Como veremos a continuación, los primeros teléfonos no entendían de técnologías digitales, de sistemas DECT ni de memoria del último número marcado. Su principio básico era de lo más simple. Si hemos leído el artículo anterior, en el que hablábamos del telégrafo con hilos, nos resultará muy sencillo entender el funcionamiento de los antiguos teléfonos ya que se utilizaba un circuito muy similar. Si miras la ilustración verás que, en esencia, la diferencia estriba en sustituir el manipulador telegráfico por un componente llamado micrófono, y el electroimán con su lámina y su lápiz por otro componente llamado auricular.

Como vemos, el circuito telefónico queda formado por los siguientes componentes: una fuente de energía eléctrica (batería o pila), un micrófono, la misma linea aislada del suelo que utiliza el telégrafo, el auricular y para finalizar sendas tomas de tierra.

Como somos muy listos, nos hemos dado cuenta de que el quid de la cuestión, el meollo del invento, el núcleo del artilúgio y la enjundia del artefacto está en los dos componentes nuevos: el micrófono y el auricular. Si llegamos a entender como funcionan estos, llegaremos a comprender como funcionaban los primeros teléfonos inventados por Meucci y comercializados por Bell. ¡Manos a la obra!.

EL MICRÓFONO
Creo que no puede existir en el planeta Tierra un radioaficionado a cuyos tímpanos no haya llegado aún este término electrónico. La pregunta es... ¿pero todos ellos saben como funciona?.

Haciendo aquí un pequeño inciso, os diré que a lo largo de mi experiencia como profesional de la electrónica he conocido a infinidad de radioaficionados que se consideran verdaderos "expertos" en esta materia. Cuando les pregunto si leen a menudo literatura técnica sobre electrónica y radio, muchos me responden... "¿leer?... ¡nunca!... pero hace 25 años que soy radioaficionado". Aunque es muy cierto que existen radioaficionados con mucho talento y sabiduría en este campo y que les gusta profundizar en el estudio de los fenómenos radioelectricos, no es menos cierto que en muchísimos otros casos, por el hecho de simplemente manipular y operar un transceptor de radioaficionado durante años, muchos se creen verdaderos expertos en antenas, en emisoras y en electrónica en general. Se hace aquí realidad lo de... ¡el hábito no hace al monje!. Pero volvamos al micrófono.

No vamos a entrar ahora a detallar los variados tipos y clases distintas de micrófonos que existen actualmente, sino en desmenuzar el funcionamiento y la construcción del primer micrófono utilizado en la telefonía con hilos por Meucci y Bell. Se trataba del llamado micrófono de gránulos de carbón. Su construcción y su funcionamiento es de lo más sencillo.

Está formado por una caja de material aislante en cuyo fondo hemos puesto una placa metálica. La caja, generalmente redonda, está completamente rellena de pequeños gránulos de carbón más o menos cilíndricos y se completa con una fina lámina metálica muy flexible a modo de "tapadera" la cual, entre otras cosas, mantiene los gránulos de carbón dentro de la caja y está en íntimo contacto eléctrico con ellos.

La lámina metálica flexible tiene la facultad de vibrar en sentido transversal conforme le llegan las ondas de presión sonora de manera que, en función de estas, comprime y descomprime las pequeñas bolitas de carbón de dentro de la caja. ¿Que resultado tiene esto?

Si te fijas en el esquema general del teléfono, la corriente eléctrica de la pila debe pasar a través de los gránulos de carbón antes de llegar al auricular. Estos gránulos de carbón ofrecen cierta resistencia eléctrica al paso de la corriente. Cuando hablamos delante del micrófono, las ondas sonoras hacen que los gránulos de carbón estén más comprimidos con la presión sonora, lo que produce una superficie de contacto mayor entre ellos y esto hace que disminuya su resistencia eléctrica. Con la depresión de la onda sonora los gránulos de carbón tienden a separarse, con lo que su superficie de contacto es menor y aumenta su resistencia eléctrica (puedes ver una representación gráfica animada haciendo clic aquí).

La lámina flexible vibra en función de la frecuencia y de la amplitud de los sonidos que recibe lo que hace que la resistencia del carbón que contiene el micro lo haga de la misma manera, siguiendo fielmente los parámetros de las ondas sonoras que recoge.

Si recordamos ahora lo aprendido en otros artículos sobre la ley de Ohm tenemos que la intensidad de corriente a través de un circuito es inversamente proporcional a la resistencia. Si aplicamos dicha fórmula al circuito del teléfono podemos ya sentar la primera de las bases en las que se fundamentó:

Al variar la resistencia del carbón del micro en función de la frecuencia y de la amplitud de las ondas sonoras recibidas, la intensidad de corriente a través del circuito varía de la misma manera, siguiendo fielmente los cambios de los parámetros del sonido

Esta corriente variable en función de los sonidos recogidos por el micrófono es la que llega a la estación receptora, es decir, al auricular donde nuestro interlocutor espera oirnos. ¿Que ocurre allí?.

EL AURICULAR
De más está decir que el auricular es el dispositivo encargado de convertir la corriente eléctrica variable recibida, de nuevo en sonido audible por el ser humano. Para empezar fíjate en el dibujo adjunto, en el cual hemos representado un auricular como el que se utilizaba en los primeros teléfonos. El nombre que recibe dicho artilugio es "auricular dinámico".

Fíjate que hemos necesitado un imán permanente, ahora hablaremos de él, del cual emergen sendas piezas polares, en las cuales hemos arrollado varios cientos de espiras de hilo fino de cobre. La caja de material aislante y la fina lámina de acero que la cierra son muy similares a las que monta el micrófono de carbón. Esta lámina de acero, que también puede construirse de hierro dulce, es extremadamente fina y flexible. Se la suele llamar "membrana" o "diafragma".

Observa en el dibujo que el diafragma se queda un poco "abombado" hacia el interior de la caja cuando no circula ninguna corriente por las bobinas, debido a la atracción del imán. Al circular la corriente variable en función del sonido procedente del micrófono de carbón por las bobinas, la fuerza de atracción del imán varía a más y a menos dependiendo de la amplitud, y más o menos rápidamente dependiendo de la frecuencia.

Para expresarlo de otra manera, diremos que el electromagnetismo creado por la corriente que circula por las bobinas se suma y se resta al magnetismo natural del imán. Esto hace que el diafragma reproduzca el sonido original, generado a cientos de kilómetros, en el oido de nuestro interlocutor. Puedes ver una simulación animada haciendo clic aquí.

Es probable que te hayas preguntado una cosa. ¿Por qué no utilizar solo las piezas polares, sin el imán permanente, para que el diafragma permanezca centrado y sin abombar en ausencia de corriente por las bobinas? ¿No sería más lógico hacerlo así?... ¡La respuesta es un rotundo NO! ¡Es absolutamente necesaria la utilización del imán permanente! Sin embargo no vamos a decirte porqué en este momento. Piensa un poco y, si quieres, utiliza los comentarios para dar tu opinión. No temas equivocarte ya que aquí TODOS ESTAMOS APRENDIENDO, incluido el equipo de radioelectrónica.es.

Para finalizar, nos gustaría que empezaras a conocer los símbolos que representan a los diferentes componentes electrónicos. Para ello incluimos un pequeño gráfico del teléfono que hemos estudiado, en el que todos los componentes se representan con los símbolos que normalmente se utilizan en los esquemas. Esperamos que este artículo haya sido de tu agrado. En el próximo seguiremos hablando del telégrafo y del teléfono, pero esta vez en versión inhalámbrica. ¿Te gusta la idea?.

 

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