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Teoría
Las leyes de Kirchhoff

¡Hay en la actualidad tanta literatura publicada en Internet sobre este tema que unos momentos antes de comenzar a desarrollar este artículo casi optamos por abandonar la labor y pasar a otro asunto!. Sinceramente, durante cierto tiempo experimentamos bastante indecisión para acometer esta iniciativa.

Sin embargo, al final se impusieron las ganas y la voluntad de divulgar unos conocimientos que, en muchísimas ocasiones, aquellas personas interesadas no tienen suficientemente claros.

Efectivamente, nos referimos a las célebres y famosas "Leyes de Kirchhoff", una especie de bestia negra de algunos estudiantes en sus correspondientes exámenes de tecnología o ingeniería, y muro insalvable para algunos aficionados e incluso profesionales de la electricidad y/o la electrónica.

Pero... ¿en realidad son tan complicadas y enrevesadas estas dos leyes promulgadas por el ínclito prusiano Gustav Robert Kirchhoff mientras todavía era un estudiante?... ¿por qué a determinados individuos les cuesta tanto entenderlas?... ¿tan elevado es su nivel de dificultad?.

Con este artículo vamos a hacer que comprendas los entresijos de las dos leyes de Kirchhoff. Te las mostraremos "con pelos y señales". Pero antes es imprescindible que repasemos algunos conceptos básicos de análisis de circuitos eléctricos. ¡Tranquilo...!. Hemos dicho "conceptos básicos" y no un curso completo sobre el tema.

¿Te atreves?.... Pues pasa adentro...

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Radioaficionados
Montar una antena de móvil (II)

Continuamos con el montaje de nuestra antena de móvil. En el artículo anterior vimos la necesidad de que la antena de móvil disponga de un buen plano de tierra ya que de lo contrario tendremos muchos problemas de desadaptación y por lo tanto la relación de ondas estacionarias (ROE) se nos va a disparar. Hemos aprendido que, si no tenemos un buen plano de tierra tendremos que "crear" uno incorporandole a la parte interior del techo o capó del vehículo una superficie metálica de 30 x 30 centímetros o más (sirve por ejemplo una chapa de aluminio) y con las uñas de la "araña" de la base de la antena bien hundida en ella para lograr un contacto eléctrico adecuado.

Pero queda aún por aclarar algunos detalles de la instalación si queremos que nuestro equipo funcione de la mejor manera posible. ¿Que haremos si aparece ruido del motor? ¿Como puedo anular o reducir ese infernal ruido que se produce al arrancar y que aumenta conforme pisamos el acelerador? ¿Puedo conectar la alimentación de la emisora a la toma de mechero del vehículo? ¿Como ajusto la antena y le reduzco la relación de ondas estacionarias (ROE) al sistema? ¿Tengo que cortar necesariamente la varilla de la antena para que funcione mejor? ¿Es cierto que cortando (o añadiendo) cable coaxial puedo ajustar la ROE? Todo esto y más en el siguiente artículo.

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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
Las leyes de Kirchhoff

¡Hay en la actualidad tanta literatura publicada en Internet sobre este tema que unos momentos antes de comenzar a desarrollar este artículo casi optamos por abandonar la labor y pasar a otro asunto!. Sinceramente, durante cierto tiempo experimentamos bastante indecisión para acometer esta iniciativa.

Sin embargo, al final se impusieron las ganas y la voluntad de divulgar unos conocimientos que, en muchísimas ocasiones, aquellas personas interesadas no tienen suficientemente claros.

Efectivamente, nos referimos a las célebres y famosas "Leyes de Kirchhoff", una especie de bestia negra de algunos estudiantes en sus correspondientes exámenes de tecnología o ingeniería, y muro insalvable para algunos aficionados e incluso profesionales de la electricidad y/o la electrónica.

Pero... ¿en realidad son tan complicadas y enrevesadas estas dos leyes promulgadas por el ínclito prusiano Gustav Robert Kirchhoff mientras todavía era un estudiante?... ¿por qué a determinados individuos les cuesta tanto entenderlas?... ¿tan elevado es su nivel de dificultad?.

Con este artículo vamos a hacer que comprendas los entresijos de las dos leyes de Kirchhoff. Te las mostraremos "con pelos y señales". Pero antes es imprescindible que repasemos algunos conceptos básicos de análisis de circuitos eléctricos. ¡Tranquilo...!. Hemos dicho "conceptos básicos" y no un curso completo sobre el tema.

¿Te atreves?.... Pues pasa adentro...

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Amplificadores de potencia de audio Philips

Extenso manual de 55 páginas en alta calidad con datos, características y esquemas de aplicación suministrados por el autor, de una amplia variedad de circuitos integrados e hibridos fabricados por Philips.

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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!.

LA HISTORIA DEL ABUELO
Por circunstancias que no vienen al caso, cuando tenía solo unos 40 dias de vida mis padres me dejaron en casa de mis abuelos maternos. Fuí acogido en mi nueva familia con un cariño espectacular. Mi abuelo se volcó conmigo, como si yo fuera su hijo pequeño.

Recuerdo que solo tenía 8 o 9 años cuando mi abuelo, muy aficionado a la electrónica, me habló del aparato conocido como "radio galena". Hasta entonces, yo solo había visto receptores a válvulas, de los que algunos vecinos se "atrevían" a dejar en manos de mi abuelo para que se los "reparara", y un poco más adelante un receptor transistorizado marca "LAVIS" que él mismo compró, para alegría de toda la familia.

Sin embargo, acostumbrado a tratar con estos receptores, los cuales había que conectarlos bien a la red de 125 voltios existente entonces en España o bién a través de pilas tipo "Leclanché" de carbono y zinc, mi sorpresa fué mayúscula cuando me dijo que un receptor de galena no necesitaba ni una cosa ni la otra, y que funcionaba de manera permanente sin ningún gasto de energía. Mi interés era enorme, ya que generalmente mi abuelo siempre me decía la verdad.

No obstante, dicho interés se convirtió en una gran expectación cuando me aseguró que juntos construiríamos uno de esos. Los ojos se me pusieron como un "dos de oros" y alucinaba en colores. Sin embargo, a pesar de los mil y un intentos de mi abuelo por hacer funcionar el invento, nunca lo logró en mi presencia. Puedo asegurarte que, con tan corta edad, aquello fué una de las frustraciones más grandes de mi vida. Pensé que jamás llegaría a oir un "radio galena", que nunca tendría uno de aquellos receptores que podían funcionar sin pilas ni corriente. Mi querido abuelo quedó profundamente decepcionado.

Mas adelante, con unos 14 años de edad, comencé a estudiar electrónica en un centro de enseñanza. El primer receptor de radio que construí fué un radio galena y... ¡¡me funcionó a la primera!!. Mi abuelo, que aún vivía, al ver aquello creo sinceramente que sintió vergüenza por no haber sido él el que me diera esa inmensa alegría. Me dió pena, mucha pena, ver el semblante de su rostro mientras a sus oídos llegaban mis gritos de júbilo.

Pero lo más interesante de toda esta historia, técnicamente hablando, es que a la sazón entendí por qué mi abuelo no había conseguido su objetivo; NO TENÍA SUFICIENTES CONOCIMIENTOS TÉCNICOS.

A pesar de la aparente sencillez de aquel montaje, los pequeños fallos cometidos, tanto en la construcción del circuito como en la instalación del sistema antena-tierra, hicieron que el éxito brillara por su ausencia.

Y eso es precisamente lo que tu necesitas, los conocimientos técnicos adecuados, para que no te pase lo mismo. Generalmente, detalles que pueden parecer irrelevantes son la causa del fracaso. Por lo tanto, presta mucha atención a todo lo que decimos y no des nada por sentado. Comencemos pues explicando como debe estar instalado el sistema antena-tierra, uno de los puntos neurálgicos de nuestro montaje.

LA TOMA DE TIERRA
Entendemos que, por la lectura de artículos anteriores, tienes claro que la transmisión inhalámbrica, bién se trate de telegrafía o telefonía, utilizan la tierra como camino de retorno. Las ondas electromagnéticas radiadas por el emisor inducen en la antena receptora unas pequeñísimas corrientes de R.F., las cuales encuentran su camino de regreso en el suelo que pisamos. Por lo tanto, es absolutamente necesario que el contacto entre el receptor y la tierra sea lo más perfecto, fiable y seguro posible. A eso es lo que llamamos una buena "TOMA DE TIERRA".

Es cierto que los que tienen más fácil hacerse con una toma de tierra de este tipo son los que viven en una planta baja y disponen de jardín. En los comercios del ramo eléctrico se venden excelentes "picas", las cuales se usan para las tomas de tierra de las instalaciones eléctricas de casas y conjuntos residenciales. Sin embargo, si quieres ahorrarte ese dinero te contaremos algo que te va a interesar.

Puedes usar perfectamente como tierra un trozo de malla de alambre, un pedazo del somier de una cama o algo parecido a estos, al que previamente hemos soldado un hilo conductor, o lo hemos conectado con una abrazadera, el cual llevaremos hasta el receptor. El trozo de malla o somier lo enterraremos y después lo regaremos abundantemente para asegurar el contacto entre él y la tierra. Interesaría mantener húmeda la zona.

Para los que no tienen la posibilidad anterior existe una solución muy simple y a la vez bastante eficaz. Usar como toma de tierra las tuberías de la instalación de agua de nuestra casa. Estas tuberías garantizan un excelente contacto con tierra, ya que gran parte de su recorrido lo hacen a una buena profundidad. Usa una brida o abrazadera para la conexión y, antes de colocarla, lija un poco la zona del tubo donde vas a realizar la toma de contacto.

LA ANTENA
Como ya hemos comentado en algún lugar, como antena puede usarse un hilo conductor aislado del suelo. Sin embargo, deberemos de seguir unos determinados patrones de instalación para alcanzar el éxito.

Para empezar es muy conveniente colocarla en el sitio más alto que podamos. De esta manera su rendimiento será máximo y la fuerza de la señal captada será excelente. Su aislamiento del suelo ha de ser perfecto pués de lo contrario, las señales captadas se derivarán al suelo antes de llegar a nuestro receptor. Nunca amarres directamente el hilo de antena a mástiles de madera pensando que la madera es aislante, ya que cuando ésta se humedece también se convierte en conductora de la electricidad. Usa algún tipo de aislador entre los mástiles y el hilo de antena. Son muy usados los llamados aisladores de tipo "huevo".

Una vez instalada la antena propiamente dicha debemos colocar el hilo de bajada. Este hilo parte de uno de los extremos de la antena y baja hacia el receptor. En los primeros años de la radio, como hilo de bajada se usaba un simple hilo de cobre con funda aislante, como los usados en instalaciones eléctricas. Había que hacer la instalación teniendo mucha precaución ya que, desde que sale de la antena hasta que llega al receptor no debe existir la menor fuga ni el más mínimo contacto eléctrico con paredes, techo o suelo. Para asegurarse de lo anterior se solían poner aisladores que lo separaban de la pared unos 10 o 15 centímetros.

Sin embargo, hoy dia puedes hacer lo propio con cable coaxial, usando su conductor central como linea de bajada y conectando la malla de dicho cable, en la parte de abajo que queda en el receptor, a la masa del mismo, que a su vez conectaremos a tierra. La malla de la parte superior del cable coaxial, la que queda en la parte de la antena, déjala sin conectar y símplemente ten la precaución de aislarla para que no toque en ningún sitio.

La bajada, cuando se usa cable coaxial, se hace mucho más sencilla. Puedes usar aisladores normales para grapear el cable por la pared, como si de cable de televisión se tratrase. Sin embargo, cuida mucho que el cable no roce con algún saliente o algún filo de la pared o el tejado que pudieran dañarlo y hacerle perder aislamiento. Recuerda que cualquier pérdida de dicho aislamiento hará fracasar el montaje.

La longitud de la antena dependerá de la frecuencia que queramos sintonizar. En nuestro caso será suficiente un hilo de entre diez y veinte metros de longitud, aunque si lo puedes poner más largo la señal captada será de más intensidad. Tendremos así una antena de las llamadas de "HILO LARGO".

Ya solo nos queda conectar tanto la linea de bajada de antena como la toma de tierra a nuestro receptor y... ¡voilà!... lo tendrás funcionando a las mil maravillas. En el próximo artículo seguiremos hablando de los componentes de nuestro receptor de galena, desde el selector hasta el detector pasando por el amplificador. No te lo pierdas... ¡te esperamos aquí, en Radioelectronica.es!.

 
C O M E N T A R I O S   
RE: El receptor elemental (I)

#1 Juan Carlos López Duque » 30-05-2016 22:48

Una historia muy emotiva la de su abuelo.
Muchas gracias por el detalle.
El JuanC++

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