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Teoría
Fuerza Electromotriz - Ley de Ohm

Ya hemos mencionado en un artículo anterior la expresión "fuerza electromotriz", la cual se representa como "f.e.m." de forma abreviada. Con respecto a este concepto queremos dejar claro cierto matiz, que quizás no hemos entendido a cabalidad al no haber profundizado lo suficiente en el tema, relativo a su relación con la diferencia de potencial (d.d.p.). ¿Significa lo mismo fuerza electromotriz (f.e.m.) que diferencia de potencial (d.d.p.)? Unas personas creen que si, otros dicen que no, y sin embargo para cuantificar y medir los dos parámetros se utiliza la misma unidad, el voltio. ¿Que piensas tu?.

Por otra parte, en el artículo precedente hemos hablado de la última unidad de medida básica que nos faltaba para comenzar a hacer cálculos con circuitos electrónicos. Nos referimos al ohmio. Tenemos ya claro lo que es la unidad de diferencia de potencial o tensión (V), el voltio. También tenemos claro en nuestra mente lo que es la unidad de intensidad de corriente (I), el amperio. Y, como hemos dicho, recientemente hemos hablado de la unidad de resistencia eléctrica (R), el ohmio. ¿Que esperamos entonces para hablar de la célebre ley de Ohm?. En este artículo comenzamos ya a adentrarnos en el corazón de los circuitos electrónicos, hablaremos de ciertos tipos de generadores y además, de paso, aclararemos algunos conceptos como la diferencia entre corriente continua (C.C.) y corriente alterna (A.C.). ¿Te parece interesante? Pasa dentro, por favor...

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MATEMÁTICAS BÁSICAS para electrónica I

Las matemáticas que necesitas para estudiar electrónica

Iniciamos una nueva sección en la que desarrollaremos los temas de matemáticas que vas a necesitar para poder seguir nuestros videos.

Publicamos el primer capítulo de la serie, en el que comenzamos practicamente DESDE CERO, por lo que no tendrás dificultades para llegar a una comprensión total de los contenidos.

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Radioaficionados
Construcción fácil de un radio galena

Construir un radio galena siempre es algo que tiene su encanto. Oir la radio mediante una serie de componentes que nosotros mismos hemos ensamblado, y sin que intervenga además ningún tipo de pila, batería o fuente de alimentación es algo que, cuando se logra por primera vez, deja huella y se recuerda a lo largo de los años.

Claro que, para que eso ocurra, uno debe apreciar la radio, sentir atracción por ella. No limitarse a ser solo un escuchante (participio activo del verbo escuchar) sino ser sobre todo un "amante laborioso". Y eso es precisamente lo que nos pasa a muchas personas. Todavía, en la época en que vivimos, tenemos la radio como algo extraordinario y fascinante a pesar de que Internet haya invadido nuestras vidas y nuestros hogares. Nosotros pertenecemos a ese tipo de gente que pensamos que ambas cosas se complementan, y que además ninguna de ellas puede sustituir a la otra.

Por esta última razón, aún hoy disfrutamos cuando tenemos el placer de fabricar un simple radio galena. Por esta última razón hemos querido publicar este artículo en el que vamos a exponer con todo lujo de detalles como fabricarse un receptor de este tipo y posteriormente, en otros artículos, mejorarlo con algún aditamento extra. ¿Nos sigues?.

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Miscelanea
Preamplificador para guitarra eléctrica

¿Te gusta tocar la guitarra eléctrica?. Es posible que hasta seas el afortunado poseedor de una de ellas. Sin embargo, quizás no tengas el equipo de sonido adecuado para oirla con la suficiente potencia y calidad.

Esto último lo decimos porque la mayoría de amplificadores y equipos de audio domésticos del mercado no disponen de una entrada convenientemente adaptada a las características del sonido entregado por este instrumento.

Efectivamente, es habitual encontrar en los amplificadores, e incluso en muchas mesas de mezcla, entradas tipo "AUX", "LINE", "CD", "TUNER" o "PHONO", pero pocos son los que tienen una entrada que indique "GUITAR".

Sabedores de esto, hemos pensado que a muchos de vosotros os interesaría fabricaros un pequeño preamplificador, de funcionamiento seguro y con una elevada calidad, que intercalado entre una entrada auxiliar y el mencionado instrumento os permitirá elevar la señal de este último y aplicarla entonces al equipo del que dispongáis para que el sonido en los altavoces tenga el nivel adecuado.

Os presentamos un circuito que con solo dos transistores BJT, seis resistencias y cinco condensadores os permitirá conseguir este objetivo.

¿Por qué no clicas en "Leer completo..." y compruebas la sencillez del dispositivo?.

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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 átomo - Electricidad estática

Mucho hemos oido sobre el átomo, pero quizás es poco lo que sabemos de él. El descubrimiento de la estructura del átomo puede considerarse una de las cosas mas extraordinarias de cuanto han conseguido los científicos de nuestro tiempo. En la filosofía de la antigua Grecia, la palabra "átomo" se empleaba para referirse a la parte de la materia más pequeña que se podía concebir. Esa "partícula fundamental" se consideraba indestructible. De hecho, el término átomo significa "no divisible" como ya hemos comentado en el artículo anterior. Con el desarrollo de la física nuclear, en el pasado siglo XX,  se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

El estudio básico del átomo es algo esencial para la comprensión posterior de toda la teoría electrónica. Sin entender "como funciona" (valga la expresión) un átomo, como interactuan unos átomos con otros, que fuerzas existen entre ellos y dentro de ellos, y en definitiva que es lo que pasa y por qué a esos niveles de la materia, sería imposible llegar a comprender el funcionamiento de los semiconductores o las válvulas de vacio (por ejemplo). ¿Te atreves a continuar?.

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Versión 1.03 del calculador para Ebay

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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.

En principio nos gustaría comentarte que la antena es el alma de una emisora. Un transceptor, otro nombre que puede usarse para llamar a los emisores-receptores, aunque su potencia no sea muy elevada puede dar un resultado extraordinario siempre que la antena a la que está conectado se encuentre en perfecto estado de funcionamiento. Sin embargo, aunque tengamos el equipo más potente de cuantos existen, si nuestra antena está mal instalada y/o ajustada su rendimiento puede llegar a ser prácticamente nulo.

Lo primero que tenemos que grabar en nuestra mente es que un buen ajuste comienza por una buena instalación. Si la instalación es defectuosa lo más probable es que sea imposible ajustar la antena correctamente, es decir, que su ROE (Relación de Ondas Estacionarias) no podremos bajarla a niveles adecuados. En un artículo anterior, en el que hablamos de como instalar un regulador de potencia (PWR) para la conocida emisora Superstar 3900, tocamos de pasada el tema de la ROE. Allí decíamos lo siguiente:

"En todo sistema radiante, por muy bueno que este sea, coexisten dos señales con mas o menos intensidad ya que ni las antenas ni las lineas de transmisión son perfectas ni lineales en toda la gama de frecuencias en las que a veces se ven obligadas a trabajar; son las llamadas "onda directa" y "onda reflejada". Las ondas estacionarias son el resultado de una desadaptación de impedancias entre la antena y la linea, entendiéndose como línea el conjunto emisor-cable coaxial, que hace que la antena no pueda absorber toda la energía que le envia el transmisor y entonces parte de esa energía se refleja y se devuelve hacia su origen. Al combinarse ambas señales, la onda directa con la reflejada, se origina lo que se conoce como "onda estacionaria". La ROE es el parámetro utilizado para expresar la desadaptación de impedancias que sufre el sistema y por lo tanto el nivel de la onda estacionaria que se produce. Para su cálculo puede utilizarse la fórmula "ROE=Za/Zl", en la que "Za" es la impedancia de la antena y Zl es la impedancia de la linea, pero en los medidores de ROE, al no disponerse del valor de la impedancia de la antena para una longitud de onda dada, lo que se utiliza es la relación entre la tensión máxima eficaz del campo eléctrico presente en la linea y la tensión mínima eficaz del nodo consecutivo (ROE=Vmax/Vmin), dando un resultado idéntico al de la fórmula anterior."

Por lo tanto, para mantener un nivel adecuado de ROE en nuestro sistema radiante lo primero que debemos tener en cuenta es una instalación correcta. Pero... ¿Como se hace una instalación correcta? ¿Cuales son los detalles que hay que cuidar para ello? ¿Cuales son los puntos a los que hay que prestarle más atención para que la instalación sea un éxito? ¿Cuales son las directrices que tenemos que seguir? Todas las respuestas y mucho más a partir del siguiente subtema.

INSTALACIÓN DE LA ANTENA
Echemos un vistazo a nuestro coche. Indudablemente el mejor sitio para instalar una antena en un automóvil es el techo, y esto es así por diferentes razones. La primera es porque el techo de un vehículo es el punto del mismo que dispone de un "plano de tierra" mayor... ¿A que estás pensando que se me ha olvidado? ¡¡¡Que no!!! ¡Que ahora mismo te explico lo que es exactamente un plano de tierra!


EL PLANO DE TIERRA
Las antenas de móvil verticales se basan en el principio del dipolo. Para no entrar mucho en los detalles solo diremos que el dipolo, en su versión más elemental, es una antena constituida por dos elementos o brazos rectilineos (casi todos los radioaficionados han hecho una antena de estas alguna vez), cada uno de los cuales mide aproximadamente un cuarto de onda de la frecuencia a la que estémos trabajando por lo que la longitud total del mismo será de 1/2 onda. El dipolo podemos colocarlo tanto horizontal como verticalmente (ver ilustración). Si lo colocamos horizontalmente, el campo eléctrico que produce también será horizontal y entonces se dice que su polarización es horizontal. Si lo colocamos verticalmente, entonces el campo eléctrico que producirá tendrá ese mismo sentido y se dice que en este caso la polarización del dipolo es vertical.

El dipolo, en su versión básica, es una antena alimentada en el centro, es decir, la conexión para el cable que va hacia el transceptor la hacemos en el centro físico del dipolo, justo entre sus dos brazos o elementos. Pués bién, se puede decir que una antena de móvil trabaja como un dipolo colocado en sentido vertical, por lo que el campo eléctrico que produce tiene esa orientación y por ese motivo se dice que su polarización es vertical. Y ahora es probable que te preguntes ¿Como es que las antenas de móvil, que son verticales, se basan en el dipolo? ¡Pero si las antenas de móvil verticales tienen solo "un brazo"...! ¿Donde está el otro?.

Pués justo ese es el trabajo del plano de tierra, hacer que el equipo de radio "crea" que una antena vertical constituida por solo un brazo tiene el otro brazo que le falta hacia abajo. Actúa a modo de "espejo", "reflejando" la antena vertical en él y haciendo, radioeléctricamente hablando, que nuestra antena tenga una "gemela virtual" que ejecuta perfectamente su papel. De aquí se deduce que el plano de tierra debe ser una "superficie metálica" y no simplemente un cable que haga contacto con masa, ni tampoco un palo metálico aunque esté conectado a masa. Cuanto más se aleje el montaje de la antena de esta idea, menos rendirá el equipo que se conecte a ella. Confirmamos entonces que una antena instalada en un automóvil necesita imperiosamente una superficie metálica justo debajo de ella para que haga la función de plano de tierra y de esta manera pueda funcionar correctamente.

Podremos entender mejor el principio del plano de tierra si imaginamos que nos estamos mirando en un espejo. Resulta que nuestro espejo es pequeñísimo, de solo un par de centímetros de lado, por lo que si intentamos mirarnos en él apenas conseguiremos vernos un ojo, una ceja, o los dientes, pero nunca nos vamos a ver completamente en un espejo de semejante tamaño. Entonces tomamos una decisión; vamos y nos compramos un espejo con unas dimensiones de 2 x 2 metros y ahora volvemos a mirarnos en él... ¿Podemos ahora ver nuestro cuerpo al completo en el gran espejo que nos hemos comprado? ¡Ahora si!... Ahora podemos vernos desde la coronilla hasta los zapatos. Pués pasa lo mismo con nuestra antena. Si no tiene una superficie donde "reflejarse completamente" nunca funcionará el principio del dipolo con el que ha sido diseñada, porque le faltará su "brazo virtual". ¿Lo entiendes?.

Por esta razón, el techo de un vehículo que está fabricado con fibra de vidrio generalmente no sirve como plano de tierra y son exageradamente problemáticos a la hora de ajustar el nivel de ROE. La solución en este caso pasa necesariamente por colocar debajo de dicho techo una superficie metálica cuanto más grande mejor, que puede muy bién tratarse de una chapa de aluminio por ejemplo. En este último caso se van obteniendo algunos resultados positivos con chapas cuya superficie comienza a rondar los 30 x 30 centímetros, pero no mas pequeña.

Hasta aquí la primera parte de nuestro artículo dedicado al montaje y ajuste de antenas de móvil. Esperamos que te haya gustado y sobre todo que hayas entendido los principios que hemos mencionado. Nos alegraría mucho que así fuera porque de esta manera ya tienes parte de la base para montar tu antena de manera correcta. En nuestro próximo artículo relativo a este tema continuaremos con los detalles de instalación. Hasta entonces, nos vemos en Radioelectronica.es.

 
C O M E N T A R I O S   
RE: plano de tierra

#6 Luis Romero » 28-04-2020 03:46

Cito a Victor Rivera:
Tengo un vehiculo q tiene aderida una pelicula de vinil en todo el techo asi como el maletero y cofre, pero por debajo del vinil es lamina metalica, esto afecta al plano de tierra? o tendre q poner la placa metalica entre el vinil y la antena?


Yo tengo esa misma duda que información conseguiste amigo, saludos!

Me ha gustado

#5 Roberto Q » 08-04-2020 11:57

muy bien hecho, leere la segunda parte

plano de tierra

#4 Victor Rivera » 30-09-2014 23:51

Tengo un vehiculo q tiene aderida una pelicula de vinil en todo el techo asi como el maletero y cofre, pero por debajo del vinil es lamina metalica, esto afecta al plano de tierra? o tendre q poner la placa metalica entre el vinil y la antena?

RE: Hasta aca perfecto pero me falta la segunda parte

#3 Pedro Almeida » 21-01-2013 02:30

Estimado Daniel H Guarch:
La segunda parte la tienes en el enlace radioelectronica.es/.../....
Un saludo.

Hasta aca perfecto pero me falta la segunda parte

#2 D. Guarch - LU9EVW » 21-01-2013 02:22

Sres: de la editorial, la nota es perfectamente clara y comprensible, pero faltaria que publiquen la segunda parte. Asi seria redonda la nota.
Un abrazo y mis felicitaciones por la nota.

Daniel H Guarch. LU9EVW

dimencion de plano de tierra

#1 zoe » 09-08-2011 20:01

quisierame recomendaran de quedimencion debo de hacer elplano de tierra para un vehiculo con techo de fibra, si la frecuencia a utilizar en 142.375 mhz

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