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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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Noticias
Completo curso de electrónica y radio

Para nuestros usuarios "Premium" presentamos "Todo Radioelectronica", un excelente curso de electrónica y radiocomunicación que puede leerse facilmente, sin necesidad de poseer conocimientos matemáticos.

Se trata de un ebook PDF de alta calidad en el que encontraréis una excelente ayuda para comenzar a estudiar electrónica desde cero, sin necesidad de conocimientos previos.

Las características de esta obra la tenéis clicando en "Leer completo..."

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Radioaficionados
Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

Justo hace ahora cuatro años publicamos en nuestro blog un artículo titulado "Medidor de campo sencillo". Se trataba de un pequeño dispositivo con el que podíamos evaluar el nivel de un campo electromagnético de una amplia gama de frecuencias, al usarse un diseño aperiódico exento de circuitos de sintonía.

Debido en parte a esta última particularidad, la sensibilidad del aparato no era precisamente una de sus mejores características aunque, eso si, cumplía perfectamente su cometido y permitía el ajuste de una gran diversidad de equipos transmisores. No obstante, en algunos casos se echaba de menos la mencionada falta de sensibilidad.

En este artículo os presentamos otro modelo de medidor de campo, en esta ocasión para la Banda Ciudadana (27 MHz), aunque mediante un ligero ajuste puede usarse entre 26 y 30 MHz. Su sensibilidad es bastante superior a la del primero.

Además tiene la posibilidad de poder usarse en otras gamas de frecuencia mediante el intercambio de la bobina de sintonía. ¿Te interesa?.

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Miscelanea
Sencillo VU-Meter a diodos LED

Lejos quedan aquellos tiempos en los que todos los medidores, y al decir todos me refiero a TODOS, estaban construidos mediante un galvanómetro y la lectura se realizaba con una aguja que parecía deslizarse al recorrer una escala graduada.

A decir verdad, para aquellos que en cierta manera somos de "la vieja escuela", los referidos medidores, midieran lo que midieran, tenían un encanto muy especial y podría decirse que sentimos "morriña" cuando los recordamos, como diría un gallego al estar lejos de su tierra y escuchar el sonido de una gaita.

Pero llegaron los diodos LED y se hizo la luz. Desde entonces, son muchos y muy variados los VU-Meters, vúmetros o medidores de unidades "VU" (del inglés Volume Unit) que se han desarrollado incorporando este componente electrónico, sobre todo usando la tecnología de la integración.

Pero en este artículo no vamos a publicar la información técnica para construir uno de estos instrumentos con los clásicos circuitos integrados UAA170 o UAA180 ni con cualquier otro. Tampoco vamos a enseñarte a conectar esas "barritas" LED con diferentes diseños. ¡Con ellas practicamente lo tienes todo hecho!.

En este artículo vamos a enseñarte como construir un VU-Meter LED con componentes discretos. ¡Dale ya al "Leer completo..." para saber más!.

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Práctica
El teléfono yogur y su versión electrónica

Es muy probable que cuando éramos niños hayamos jugado alguna que otra vez con el llamado "teléfono yogur", probablemente fabricado por nosotros mismos ya que su construcción no ofrece prácticamente ninguna dificultad.

Con solo un par de recipientes de plástico vacíos, que casi siempre se conseguían una vez que habíamos consumido los yogures (de ahí el nombre por el que se le conoce normalmente), unos metros de hilo suficientemente resistente y poco más, teníamos un juguete con el que pasábamos horas y horas de ocio y diversión.

Mientras uno de nosotros aproximaba el bote de yogur a su oreja el otro lo hacía con el que le correspondía a su boca y comenzaba la "transmisión" del mensaje. Y aunque la distancia entre los dos interlocutores no podía exceder de algunos metros, la transmisión de la "fonía" que se conseguía con este artilugio, aunque débil, era relativamente buena.

La verdad es que aquellos eran otros tiempos. Nos divertíamos con cualquier cosa. Y aunque hoy este juguete quizás le siga llamando la atención a los más pequeños, no hay que olvidar que vivimos en la era de la electrónica y casi todos esperamos algo más. De ese "algo más" hablamos en este artículo. Vamos a presentarte la versión electrónica del teléfono yogur. ¿Quieres ver de que se trata?. ¡Adelante!.

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Teoría
Las válvulas de vacío I

Por supuesto que somos conscientes de la fecha en que vivimos. Sabemos que la nanotecnología está invadiendo prácticamente todas las ramas de la ciencia, y la radio y la electrónica no son menos. Los adelantos relativos a esta faceta son más que evidentes por todos nosotros. Por ejemplo; la reducción en el tamaño de los "chips", el aumento constante de las capacidades de las memorias, el diseño de equipos electrónicos cada vez más pequeños y con más prestaciones, etc...

Por todo ello quizás te preguntes... ¿por qué venís ahora a hablarnos de algo tan "anticuado" como las válvulas de vacío?... ¿es que no hay temas más interesantes y actuales de los que escribir?...

Pues la verdad es que podíamos disertar sobre cuestiones relativas a descubrimientos mucho más actuales, pero no mucho más interesantes e incluso no excesivamente más aplicativos. Sobre todo teniendo en cuenta que el efecto termoiónico, fenómeno que acontece en el interior de las válvulas de vacío, es también el principio utilizado hoy dia en algunas aplicaciones eléctricas y electrónicas, e incluso en medicina. Además, en algunos de estos menesteres no se vislumbra aún un futuro cercano en el que pueda prescindirse de los servicios prestados por este fenómeno físico.

Por todo lo anterior, creemos que merecía la pena escribir unos artículos sobre este tema, orientando su aplicación principalmente, como es natural, a lo que esta web está dedicada, es decir, a la radio. ¿Nos acompañas?

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Noticias
Calculador de decibelios

Parece que es mucha la confusión que existe en torno a esta unidad de medida relativa aunque, para hablar con exactitud, no podemos decir que se trate de una "unidad de medida" propiamente dicha (de ahí el calificativo de "relativa"). Hablamos del decibelio. ¿Es cierto que es algo tan complicado?.

Como ocurre con otros conceptos, la web está plagada de información sobre ello, aunque desgraciadamente gran parte de esa información no es entendible con facilidad por aquellas personas que no están relacionadas directamente con algún sector técnico (electricidad, electrónica, audio, física, radio, televisión, etc...).

Por ello hemos decidido escribir un artículo que trate de clarificar y desmitificar este término, aunque eso será más adelante. Por ahora queremos dejaros una herramienta que os será de mucha utilidad para comprender lo que diremos en el mencionado artículo y, por qué no, si os dedicáis profesionalmente o no a ejercer alguna actividad relacionada con temas técnicos.

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

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Electromagnetismo (I)

En nuestro artículo teórico anterior en el que hablábamos del magnetismo y de los imanes, dijimos que la electricidad produce magnetismo y que el magnetismo produce electricidad. En realidad una cosa y la otra están íntimamente unidas. Como ya hemos comentado, la electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico llamado electromagnetismo y es precisamente ese fenómeno lo que en este artículo vamos a comenzar a tratar. Este conocimiento es de absoluta necesidad para seguir nuestro estudio.

Para bién o para mal, el electromagnetismo está muy presente en nuestras vidas; en cada electrodoméstico que tenemos en casa, en todos los sistemas de comunicaciones actuales (las señales de humo utilizadas por los indios norteamericanos no es un sistema de comunicación actual), en los automóviles y motocicletas, en los sistemas de posicionamiento global o GPS, en los sistemas de telemetría, en el registro y reproducción del sonido, en los equipos medicos y quirúrgicos utilizados en los hospitales, etc... Es tan vasto el campo de aplicación del electromagnetismo en la vida real que nos faltaría espacio en este artículo para nombrar cada una de estas posibilidades. Por la importancia que tiene, es vital que conozcas mas profundamente este fenómeno. Por lo tanto, estás obligado a seguir leyendo.

MAGNETISMO POR CORRIENTE
Ya hemos dicho que la electricidad produce magnetismo y que el magnetismo produce electricidad.

En este apartado vamos a estudiar la primera parte de esta afirmación y vamos a demostrar que podemos crear un campo magnético mediante el uso de una corriente eléctrica. Sabemos, según lo estudiado en el artículo dedicado al magnetismo, que la aguja de una brújula señala en la dirección Norte-Sur siempre que no se vea afectada por algún otro campo magnético que no sea el terrestre. Si efectivamente hacemos que dicha aguja se desvíe de su posición natural estaremos demostrando la existencia de un campo magnético que está influyendo en su funcionamiento normal y que interfiere en su correcta señalización. Profundicemos un poco sobre esto.

Vamos a coger nuestra brújula, una simple pila, un interruptor y un hilo de cobre rígido de una sección entre 1,5 y 2,5 mm. Dispongamos estos componentes como mostramos en la ilustración. Mientras no cerremos el interruptor y no circule corriente alguna por el conductor de cobre nuestra brújula marcará la orientación Norte-Sur correcta. Pero... ¿que ocurre en el momento en que cerremos el interruptor y comience a circular la corriente eléctrica a través del conductor de cobre?.

Al hacer esto la aguja de la brújula se desplaza de la posición que tenía antes de hacer pasar la corriente eléctrica y deja de señalar la orientación correcta (hacer clic para ver animación). Con esta evidencia demostramos la existencia de un campo magnético producido por la electricidad que hemos hecho circular, y hemos de hacer constar que antes de hacer circular la corriente dicho campo magnético no existía. Lo que hemos creado se llama "CAMPO ELECTROMAGNÉTICO" al tratarse de un campo magnético producido por una corriente eléctrica.

En el artículo anterior también hemos hablado de otro método para poner en evidencia el campo magnético creado al hacer pasar una corriente eléctrica por un conductor. En esta ocasión vamos a utilizar una cartulina y unas pocas limaduras de hierro además de la consabida pila, el interruptor y el conductor eléctrico de cobre rígido. Fíjate en el dibujo adjunto. Mientras el interruptor permanezca abierto no ocurre nada y las limaduras de hierro permanecen exactamente igual que cuando las depositamos en la cartulina ya que no circula ninguna corriente eléctrica. En el momento en que cerremos el interruptor y la corriente eléctrica comience a circular... ¿que pasa?. Como por arte de magia las limaduras se situan alrededor del alambre de cobre formando círculos concentricos tomando como centro al conductor que atraviesa la cartulina. Ten en cuenta que a veces hay que dar unos pequeños golpecitos a la cartulina para ayudar a las limaduras de hierro a situarse. Queda claro con este experimento que la corriente eléctrica crea un campo magnético circular alrededor de nuestro conductor de cobre.

CORRIENTE POR MAGNETISMO
Como hemos repetido hasta la saciedad, la electricidad y el magnetismo están intimamente unidos y caminan juntos de la mano. Por lo tanto es lógico pensar que el fenómeno anterior es reversible, es decir, al igual que la electricidad puede producir magnetismo, el magnetismo podría tener la facultad de producir electricidad. Pués efectivamente va a ser que sí. A partir de un campo magnético podemos obtener una corriente eléctrica y además podemos comprobarlo de forma muy sencilla.

Para ello necesitamos un imán de herradura que tenga una potencia relativamente alta y un miliamperímetro que sea lo suficientemente sensible, preferiblemente analógico y con cero central. Con hilo de cobre rígido de unos 2 o 3 milímetros de sección tenemos que hacer una varilla recta conectada al miliamperímetro con hilo de cobre flexible como vemos en el dibujo. Dicha varilla rígida la colocaremos entre los polos del imán y le imprimiremos un movimiento de vaivén. Cuando la varilla atraviese las lineas de flujo del imán podremos observar como el instrumento señala el paso de una corriente y lo hará cada vez que la varilla se mueva dentro del campo magnético del imán. Dicha corriente tendrá un sentido u otro dependiendo de la dirección que tome la varilla en su movimiento de vaivén.

Fíjate en esto; si dejamos inmóvil la varilla y es el imán el que movemos el fenómeno se repite, es decir, que la corriente eléctrica se produce de igual manera tanto cuando dejamos inmovil la varilla y movemos el imán, como cuando dejamos inmóvil el imán y lo que movemos es la varilla. Lo que es absolutamente necesario para que aparezca la corriente eléctrica es que exista movimiento entre imán y varilla y que esta última atraviese el campo magnético del imán, ya sea moviendo una cosa o la otra. Lógicamente, para que la corriente producida sea permanente también el movimiento deberá permanecer en el tiempo.

Gracias a este experimento podemos afirmar que al igual que una corriente eléctrica puede producir un campo magnético la situación inversa también es cierta, es decir, que cuando un conductor atraviesa un campo magnético y alguno de los dos se mueve con respecto al otro, entonces se origina una corriente eléctrica. Esto que acabamos de decir es una de las cosas más importantes descubiertas en el campo de la electricidad, y sus aplicaciones son inmensas como veremos mas adelante.

SENTIDO DEL CAMPO MAGNÉTICO
Lo que determina el sentido de las lineas de fuerza del campo magnético de un conductor por el que circula una corriente eléctrica es precisamente la dirección de dicha corriente. Por esta razón, en los cables eléctricos paralelos dichos campos magnéticos tienden a anularse el uno al otro al circular la corriente por ambos al mismo tiempo y en direcciones diferentes, es decir, mientras por uno de los cables la corriente se aleja por el otro retorna.

El sentido del campo magnético en un conductor recto puede determinarse facilmente mediante la llamada REGLA DE LA MANO IZQUIERDA. Su enunciado dice lo siguiente:

Si un conductor se coge con la mano izquierda y hacemos que nuestro dedo pulgar apunte en el sentido en que circula la corriente, los dedos que rodean el conductor indicarán la dirección del flujo magnético

Para entender a la perfección el significado de esta regla basta con mirar la ilustración adjunta. Como ya hemos mencionado, la regla de la mano izquierda tiene aplicación siempre que estemos tratando con un conductor recto. Pero... ¿que ocurre al darle a nuestro conductor la forma de una espira?. El próximo tema promete ser interesante.

SOLENOIDES O BOBINAS
Si cogemos nuestro conductor recto y le damos la forma de una espira resulta que nuestro invento se comporta como un pequeño imán, con su polo norte y su polo sur. El polo norte es la parte de la espira por la que sale el flujo magnético, mientras que el polo sur es la parte de la espira por la que entra dicho flujo. La realidad es que el campo magnético creado por nuestra espira es muy débil, sin embargo, por débil que sea existe, está ahí. La pregunta ahora es... ¿Que podemos hacer para reforzar ese campo magnético y hacerlo mas poderoso?.

¿Recuerdas la frase del fabulista griego Esopo "La unión hace la fuerza"? Esta frase hace hincapié en la importancia del trabajo en equipo, y eso es precisamente lo que vamos ha hacer con nuestra espira. Vamos a fabricar lo que se llama un solenoide o bobina juntando muchas espiras de manera que sus campos magnéticos se van a sumar y vamos a obtener uno con una fuerza mucho mayor. Para que los campos magnéticos se sumen las espiras deberán estar muy próximas unas a otras, por lo que es obligado bañar al conductor utilizado en un barniz aislante para evitar cortocircuitos cuando las espiras se toquen entre sí.

Cuando circula una corriente eléctrica por él, un solenoide se comporta exactamente igual que un imán. Su campo magnético es idéntico al creado por un imán permanente por lo que obtenemos un polo Norte y un polo Sur, lo mismo que con un imán de hierro, acero o magnetita.

Mediante otra sencilla regla, podemos determinar cual es el polo Norte y cual el polo Sur de nuestro solenoide. Para ello recurriremos de nuevo a nuestra mano izquierda. La regla, en esta ocasión, dice lo siguiente:

Si colocamos los dedos de nuestra mano izquierda sobre un solenoide de manera que señalen la dirección que sigue la corriente que circula por él, nuestro dedo pulgar extendido nos señalará el Norte del campo magnético producido

De nuevo te remitimos a la ilustración adjunta para que veas con claridad el significado del enunciado anterior.

Hasta aquí el primer artículo dedicado al electromagnetismo. En el próximo artículo continuaremos hablando de la inducción y autoinducción magnética y electromagnética, técnicas muy utilizadas en radio, además de otras cosas muy interesantes que no te deberías perder. Hasta entonces, nos vemos pronto.

 

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