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Teoría
Las ondas (IV)

En el artículo anterior vimos la relación que existe entre la frecuencia, la velocidad y la longitud de onda de un movimiento ondulatorio determinado. Es cierto que la velocidad de un movimiento ondulatorio la podemos determinar a partir de su longitud de onda y de su frecuencia, pero no es menos cierto que dicha velocidad no depende proporcionalmente de esos parámetros. Lo que intentamos expresar es que, dentro de un determinado tipo de ondas (por ejemplo las que engloban los sonidos audibles), su velocidad no aumenta cuando aumenta su frecuencia o su longitud de onda, sino que permanece mas o menos estable, y esto es fácil de entender porque al aumentar la frecuencia disminuye su longitud de onda y viceversa, y la velocidad -recordemos- es el resultado del producto de ambos factores (V = F · λ).

Sin embargo, sabemos que existen otra clase de ondas muchísimo más rápidas que los sonidos audibles. Se trata de ondas que tienen la facultad de viajar a la velocidad de la luz, unos 300.000 kilómetros por segundo. ¿Cual es la diferencia entre estos tipos de ondas para que la velocidad sea tan dispar entre ellas? ¿Como se hace para lograr el "milagro" de que una onda sonora, que solo viaja a poco mas de 340 metros por segundo, la podamos oir en todo el globo terraqueo prácticamente al mismo tiempo? Las respuestas las tienes a continuación.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
Curso de ELECTRÓNICA BÁSICA 07

La LEY DE OHM como nunca te la han explicado

Si se te olvida con facilidad algunas de las tres fórmulas relativas a la Ley de Ohm debes ver este video. Una vez que lo hayas hecho, ya no las olvidarás jamás.

¿Por qué hacemos esta afirmación tan tajante?. Muy sencillo. Porque este video es completamente distinto a todo lo publicado hasta ahora y no se limita a escribir las fórmulas sin más, sino que se explican.

Tendrás que leer esta noticia completamente y posteriormente ver el video para entender por qué decimos esto con tanta seguridad. ¡Adelante!... Pasa dentro...

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Radioaficionados
Oscilador de laboratorio hasta 200 MHz

Para un radioaficionado es importantísimo saber usar y manipular los circuitos resonantes. Conocer a que frecuencia oscila uno de estos circuitos es, la mayoría de las veces, uno de los problemas mas habituales con los que tiene que enfrentarse el experimentador.

No obstante, en muchas ocasiones no se dispone del instrumental adecuado para realizar una medida de este tipo. Aunque es posible que dispongamos de un frecuencímetro, en la mayoría de las ocasiones no es suficiente, ya que es probable que no tengamos los medios para hacer oscilar al circuito tanque en cuestión.

Por esta razón, traemos a nuestro blog un pequeño dispositivo con el que podremos realizar esta medida con total seguridad y fiabilidad, además de ser útil para otros menesteres. Básicamente se trata de un oscilador al que únicamente le falta el circuito resonante objeto de nuestra medición. Dicho oscilador se acompaña de la circuitería necesaria para poder usarlo con nuestro frecuencímetro sin que el acoplamiento de este último afecte lo más mínimo a su frecuencia de resonancia. Y lo mejor de todo es que este circuito puede hacer oscilar "casi cualquier cosa que tenga espiras".

El montaje se lleva a cabo con solo seis transistores, uno de ellos el conocido JFET de canal "N" tipo BF-245, de muy fácil localización en el mercado, e incorpora técnicas para estabilizar la amplitud de la señal producida dentro de unos márgenes razonables, pudiendo llegar a oscilar hasta casi los 200 MHz.

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Miscelanea
Tira a matar - Juego de reflejos

¿Con que rapidez responde tu cuerpo a los impulsos externos?. ¿Cuanto tiempo necesitarías para reaccionar ante un peligro inminente?. Si oyes un disparo cercano ¿tus reflejos te hacen "salirte del pellejo"?.

Para poner a prueba la rapidez de respuesta a tus estímulos nerviosos hemos ideado un pequeño circuito con el que podrás medirte en este aspecto con otra persona, y de paso cultivar la faceta "reflexológica" del ser humano. Se trata de algo así como un duelo, lógicamente sin pistolas y sin balas pero eso si, al ser del todo electrónico, con botones y con luces.

Una vez construido el dispositivo se dispondrán dos botones de mayor o menor tamaño, los cuales accionarán sendos pulsadores conectados a nuestro circuito. Al oir una señal, los dos participantes se apresurarán a pulsar su correspondiente botón.

El más rápido de los dos se llevará el gato al agua y ganará el juego. Su victoria quedará fehacientemente constatada porque la luz que le corresponde indicará ese hecho.

Comenzamos con esta reseña una nueva categoría de artículos a la que llamaremos "Miscelánea", en la que tendrán cabida una amplia variedad de temas con multitud de contenidos. Esperamos que esta novedad sea de tu agrado.

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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 VII

Séptimo artículo dedicado a las válvulas termoiónicas. Tocaremos en esta ocasión el receptor a reacción, sin lugar a dudas el preferido por los radioaficionados en la época en que vieron la luz las válvulas de vacío. Con una sensibilidad extraordinaria, la única pega de este receptor era su limitada selectividad si lo comparamos con el superheterodino.

Sin embargo, debido a la sencillez de montaje y bajo presupuesto, todo aquel que hacía sus pinitos en la electrónica por aquella época se aventuraba a construir uno de estos equipos.

Podemos asegurar que aquel que acababa de construir un receptor a reacción con exito ya nunca sería capaz de desligarse de la radio durante toda su vida, acumulando tantas ganas e ilusión que esto le impulsaba a acometer montajes más complejos y sofisticados.

Aunque ya pasó el apogeo de estos antiguos componentes electrónicos, el estudio del receptor a reacción con válvulas termoiónicas nos servirá para entender los del mismo tipo que podremos construir a transistores, e incluso en artículos posteriores ahondar en el funcionamiento de un modelo de receptor simple aún más avanzado utilizable para ondas cortas, el receptor a super-reacción. Por estas razones, no puedes dejar de leer este artículo.

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Noticias
Auricular de cristal para radio galena

Hacer un radio galena es divertido y provoca sensaciones muy agradables cuando tenemos éxito. Sin embargo, son muchos los que en la primera experiencia de este tipo se han desilusionado y no han conseguido oir la esperada emisora.

Después de revisar todo el montaje, comprobar la antena y la toma de tierra, se dan por vencidos y acaban abandonando el proyecto.

Lo que muchos no saben es que en la mayoría de las ocasiones el fracaso ha sido por una causa común; el auricular. Efectivamente, si se usa un auricular de baja o incluso de media impedancia, el rendimiento del receptor es practicamente nulo. Es muy conveniente, y hasta necesario, usar auriculares de una impedancia de 2000 ohmios o cercana a ellos.

Clica en "Leer completo..." si quieres saber donde conseguir uno de estos a muy buen precio.

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Las ondas (III)

Hasta ahora hemos desarrollado varias nociones básicas relacionadas con las ondas, las cuales son importantísimas para poder continuar adelante. Aunque no nos lo parezca ya sabemos muchas cosas sobre las ondas, bastante más de lo que saben muchas personas. Hemos visto la mecánica del movimiento ondulatorio, particularmente en un medio físico como el agua, y hemos llegado a entender que lo que se propaga es la vibración o los impulsos vibratorios y no las moléculas del medio en que se produce la onda. Sabemos también el significado de algunos términos relacionados con ellas, como "cresta", "seno", "longitud de onda" y "amplitud".

Pero aún nos quedan por conocer algunos conceptos mediante los cuales vamos a poder comprender términos relacionados con el radioaficionado que oímos casi a diario. Nos referimos a expresiones como "frecuencia", "megahercios", "kilociclos", "megaciclos", etc. Además veremos también, aunque de manera muy básica, como podemos incluir la información sonora en una señal de radiofrecuencia y de que manera, una vez que haya recorrido su camino, podemos volver a extraerla para aplicarla al altavoz y oirla a miles de kilómetros de distancia. Para ello te invitamos a leer este artículo y los dos siguientes para sumergirte mas de lleno aún en el estudio de las ondas. ¿Te atreves?.

En el artículo anterior te explicamos lo que era una "onda completa". Pués bién, otra manera de llamar a la onda completa es "ciclo". Se dice que un movimiento ondulatorio ha completado un ciclo cuando las moléculas del medio en que se produce, partiendo de una posición determinada, se desplazan hacia la posición opuesta y vuelven a la de comienzo. En la figura siguiente puedes observar resaltados tres ciclos diferentes de un mismo movimiento ondulatorio, similares a la representación que hicimos en el artículo anterior relativos a la "onda completa".

Un ciclo tarda en realizarse completamente cierto tiempo, que depende de la velocidad de la vibración de las moléculas que lo está produciendo. A ese tiempo se le conoce como "periodo". Por lo tanto, se denomina "periodo" al tiempo que emplean las moléculas del medio en completar un ciclo. Durante un periodo, la onda recorrerá una distancia igual a su "longitud de onda".

Fíjate que al hablarte del concepto de "periodo" hemos hecho intervenir el factor tiempo. Esa es la diferencia de este último con el ciclo. Aclaremos los conceptos: El ciclo se refiere al comienzo y a la finalización de un movimiento ondulatorio, mientras que el periodo es el tiempo que tarda en completarse ese movimiento o el tiempo que tarda en completarse un ciclo como ya hemos dicho.

Ya estamos preparados para entender el concepto de "frecuencia". Llamamos "frecuencia" al numero de ciclos que se completan en cada unidad de tiempo, que para este menester es el segundo. La frecuencia la podemos expresar en ciclos por segundo, sin embargo es mas común expresarla en "hercios" ya que esta última unidad incluye el tiempo. Como ya explicamos en el artículo dedicado al generador electromagnético si decimos que una onda es de 50 hercios, estamos diciendo que su frecuencia es de 50 ciclos por segundo.

FRECUENCIA, LONGITUD DE ONDA Y VELOCIDAD
Los tres conceptos tratados en el presente subtema están íntimamente ligados entre sí como vamos a ver a continuación. Sabemos lo que es la "longitud de onda". También sabemos lo que es la "frecuencia". Si como hemos dicho, estos dos conceptos están íntimamente relacionados con la "velocidad" la pregunta que se impone es... ¿Podemos hallar la velocidad de propagación de un movimiento ondulatorio conociendo su frecuencia y su longitud de onda? Vamos a verlo.

La velocidad con que se propaga un movimiento ondulatorio es la distancia, en linea recta, que ha recorrido dicha onda en cada unidad de tiempo. Pongamos que la unidad de tiempo es el segundo. De esta manera, si un movimiento ondulatorio recorre en linea recta una distancia de, por ejemplo, 340 metros al cabo de un segundo, se dice que de él que tiene una velocidad de 340 metros por segundo. Si nos fijamos en la luz, que es otra forma de energía ondulatoria, decimos que su velocidad es de 300.000 kilómetros por segundo, queriendo decir con ello que al cabo de un segundo ese rayo lumínico habrá recorrido esa tremenda distancia.

Recordando ahora lo que ya hemos aprendido, sabemos que la longitud de onda es la distancia en linea recta que recorre un movimiento ondulatorio determinado en cada "ciclo" o "periodo". Si no tienes claro esto que acabamos de decir te invitamos a observar los gráficos del segundo artículo de esta serie dedicado a las ondas. Si te fijas en ellos comprenderás enseguida que en un "periodo" o "ciclo" el movimiento ondulatorio recorre una distancia en línea recta que corresponde a su longitud de onda. Esto es interesantísimo porque a partír de este dato, y sabiendo como sabemos que la "frecuencia" es el número de ciclos por segundo, podemos deducir facilmente que éste último parámetro, la frecuencia, también nos indica la cantidad de veces que la onda recorre su propia longitud en linea recta en cada segundo de tiempo.

Lo que hemos querido decir en el párrafo anterior es que si tomamos una onda determinada y multiplicamos su frecuencia expresada en hercios o ciclos por segundo por su longitud de onda expresada en metros, el resultado será los metros que dicha onda ha recorrido en un segundo, o sea, su "velocidad". ¡Fácil!...¿no?. Expresemos esto con una sencilla fórmula matemática:

Cuando se hacen cálculos con estos tres parámetros la frecuencia se representa con la letra "F" o también con la letra griega "ν" (nu), la longitud de onda con la letra griega "λ" (lambda), y la velocidad con la letra "V". Por lo tanto la fórmula de la velocidad de un movimiento ondulatorio quedaría de la siguiente manera:

V = F · λ

Ahora vamos a ilustrar la fórmula anterior con un sencillo ejemplo: Supongamos que estamos oyendo a través de un altavoz un sonido, o sea un movimiento ondulatorio audible, de una frecuencia de 2.500 hercios. Sabemos que la longitud de onda de este sonido es de 13,74 centímetros, o sea 0,1374 metros. Aplicando la fórmula anterior tenemos:

V = 2500 · 0,1374 = 343,50 metros/seg

A partir de la fórmula anterior de la velocidad podemos deducir otras dos relativas a la frecuencia y a la longitud de onda. La frecuencia estaría dada por la división de la velocidad entre la longitud de onda y quedaría de la siguiente manera:

F = V / λ

Y la longitud de onda la obtenemos de la división de la velocidad por la frecuencia. Quedaría así:

λ = V / F

De esta manera, y a partir de la velocidad del sonido y de su longitud de onda podemos hallar su frecuencia:

F = 343,50 / 0,1374 = 2500 hercios

y también a partir de la velocidad del sonido y de su frecuencia podemos calcular cual es su longitud de onda:

λ = 343,50 / 2500 = 0,1374 metros

Hasta aquí este tercer artículo sobre las ondas. En el próximo ahondaremos todavía más en este tema y tocaremos por encima como se realiza la transmisión de una señal de radio modulada en amplitud (AM). ¿Te apuntas? Te esperamos en www.radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 

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