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Teoría
El receptor elemental (V)

Continuamos con la descripción del receptor elemental. Ya casi hemos llegado a nuestra meta. Solo nos faltan los conocimientos relativos al selector de frecuencias para tener una idea exacta del funcionamiento de nuestro sencillo equipo de radio, y también una idea aproximada del funcionamiento de los modernos receptores actuales. Para ello es absolutamente necesario que continuemos estudiando el comportamiento del condensador, en esta ocasión en circuitos de corrientes alternas, para lo cual nos vamos a ayudar de un pequeño truco.

Como estudiaremos más adelante, los efectos que produce un condensador conectado en paralelo con una bobina o solenoide, nos da la posibilidad de seleccionar la frecuencia de una señal de radio para usarla con el propósito de oir el "contenido" de su modulación, rechazando el resto de señales que no nos interesen en ese momento.

Aunque lo que realmente ocurre "dentro" de los circuitos resonantes (así se llama a la bobina que tiene un condensador en paralelo con ella) es algo relativamente complejo, creemos que merece la pena que te adentres en este conocimiento, ya que ello te va a permitir comprender el funcionamiento de los circuitos que manejan la señal de R.F. en un receptor de radio moderno. ¿Te atreves a continuar?.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
4 PREAMPLIFICADORES CON 1 TRANSISTOR

Aprende a crear tu propio preamplificador

Las etapas preamplificadoras transistorizadas disfrutan de mucha popularidad entre los aficionados a la electrónica.

Por este motivo, nos llamó la atención el artículo publicado en una conocida revista italiana, el cual describe cuatro preamplificadores distintos usando un solo transistor.

Clica en LEER COMPLETO... y entérate de los detalles.

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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
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
Detector de polaridad

Uno de los mayores errores que se cometen al enchufar equipos electrónicos a baterías o a fuentes de alimentación de corriente continua es la inversión de polaridad. ¿Te ha ocurrido esto a ti alguna vez al instalar una emisora de radioaficionado en tu automóvil y conectarla a su circuito eléctrico?.

Cuando se da esta circunstancia uno se pregunta... "¿como me ha podido pasar a mi?. No es posible, estoy viviendo un mal sueño, una pesadilla. Yo siempre voy con muchísimo cuidado. Pronto despertaré...". Pero no. Por desgracia no se trata de un sueño sino de una situación real. Has cometido el error más frecuente cuando se manejan equipos electrónicos con alimentación continua exterior; la temida inversión de polaridad.

Para que esto no te vuelva a pasar vamos a enseñarte a construir un sencillo aparato con el que podrás detectar muy facilmente la polaridad de una tensión continua desde 2 hasta 230 voltios aproximadamente. También te indicará, caso de que no se trate de una tensión continua, si dicha tensión es alterna.

Mediante unos diodos LED bicolor este tester te marcará, sin ninguna posibilidad de error, cual es el polo positivo y cual el negativo de una determinada toma de corriente eléctrica o si por contra se trata de una tensión alterna. ¿Te interesa?. Sigue leyendo, por favor...

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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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Noticias
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El receptor elemental (IV)

Tenemos nuestro receptor elemental casi terminado. Con lo desacrrollado hasta ahora ya podemos oir emisoras suficientemente cercanas y potentes, pero necesitamos más. Necesitamos ganar algo de sensibilidad además de poder "seleccionar" la emisora que queramos escuchar y desechar las que no nos interesen. Esa es precisamente la función que debe realizar el selector. Gracias a este circuito podremos seleccionar la emisora que deseemos, sintonizando la frecuencia de su señal.

Para conseguir diferenciar y seleccionar una señal de RF de entre las demás hemos de recurrir al llamado "circuito resonante paralelo", compuesto por una bobina y un condensador conectados como podemos ver en la figura. Ya sabemos lo que es y como actúa básicamente un solenoide o bobina, pero aún no hemos dicho nada de los condensadores. Su estudio es completamente necesario para entender el funcionamiento del selector, aunque su participación en los circuitos electrónicos no se limita solo a esta faceta.

Al ser uno de los componentes electrónicos mas empleados, sobre todo en circuitos de radio, necesitamos imperiosamente conocer como funcionan, aunque solo sea superficialmente. Una vez que tengamos claro este punto podremos acometer el estudio de los circuitos resonantes, pieza clave del selector.

Cualquiera que tenga conocimientos de electrónica más o menos profundos es sabedor de un hecho particular que ocurre cuando varía el voltaje en un circuito. En la mayoría de ellos existe algo que se opone a estas variaciones de tensión. Esta oposición es conocida con el nombre de CAPACIDAD o CAPACITANCIA y, aunque no podemos verla, el efecto que produce es palpable en un circuito en cuanto modificamos el voltaje.

Dicho de otra manera, cuando bajamos el voltaje en un circuito la capacidad propia de dicho circuito intenta impedir esa bajada y tiende a mantener la tensión, y cuando subimos el voltaje la capacidad se opone a dicha subida y procura conservar el valor original de la tensión.

Después de decir esto es fácil suponer que en los circuitos que trabajan con corrientes continuas, el efecto capacitivo es solo apreciable en los momentos en que se conecta y se desconecta la tensión. En los circuitos que trabajan con corrientes alternas sin embargo, al estar variando la tensión constantemente a lo largo del tiempo, el efecto de la capacidad se deja notar de forma constante.

La capacidad existe en los circuitos electrónicos porque algunos de sus elementos son capaces de "almacenar cargas eléctricas". Estos tienen la propiedad de "cargarse eléctricamente" y esta carga eléctrica almacenada en ellos produce el efecto citado anteriormente.

EL CONDENSADOR
El nivel de capacidad inherente de un circuito va a depender de como esté construido y de los componentes electrónicos que lo implementen.

A veces interesa que un determinado circuito electrónico posea una capacidad relativamente alta para así evitar las variaciones de voltaje. Esto se consigue mediante los llamados CONDENSADORES o CAPACITORES, que son componentes electrónicos especializados en este aspecto, los cuales se fabrican con una amplia gama de valores capacitivos y se aprovechan, entre otros usos como veremos más adelante, para colocarlos estratégicamente en aquellos puntos donde nos interese que las variaciones de tensión sean mínimas.

Básicamente, podemos decir que un condensador no es más que un par de placas metálicas enfrentadas entre sí llamadas "armaduras", las cuales están casi pegadas la una de la otra pero sin llegar a tocarse, y entre las que existe un medio aislante llamado "dieléctrico", como puede ser por ejemplo aire, mica, poliestireno, etc...

Los condensadores tienen la propiedad de cargarse eléctricamente cuando le aplicamos una tensión a sus bornes, y esta carga eléctrica queda almacenada o "condensada" en ellos durante cierto tiempo después de desconectar la fuente de energía. La capacidad de un condensador depende de diferentes factores que vamos a estudiar a continuación. Puedes ver algunos de los símbolos usados para representar este componente en la ilustración de arriba.

COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUA
Estudiemos lo que ocurre con la corriente y la tensión en un circuito con una pila, un interruptor y un condensador.

En el momento en que conectamos el interruptor la diferencia de potencial de nuestra pila se hace notar inmediatamente en las armaduras del condensador. Debido a la proximidad mutua de dichas armaduras, la placa del condensador que está conectada al polo positivo de la pila atrae a los electrones de la otra hacia sí, aunque lógicamente no pueden abandonar su armadura y atravesar el dieléctrico, y la conectada al polo negativo de la pila repele a los electrones de la que tiene enfrente. Por lo tanto, en el momento de conectar el interruptor se crea dentro del condensador una fuerza de atracción-repulsión.

Esta fuerza de atracción-repulsión en las entrañas del condensador hace que se establezca una corriente eléctrica en el circuito, corriente que "extrae" electrones de la armadura conectada al polo positivo de la pila y, circulando a través de la propia pila, los "introduce" en la armadura que está conectada al polo negativo.

Nota que en ningún momento circula corriente alguna por el interior del condensador a través de su dieléctrico, sino que solo lo hace por el circuito exterior. Una armadura cede electrones al polo positivo de la pila y la otra los recoge del polo negativo. Se va produciendo entonces un defecto de electrones en una de las placas y un exceso en la otra.

El condensador va adquiriendo una d.d.p. entre sus placas cuyo sentido es opuesto al de la pila. Cuando esta d.d.p. llega a ser del mismo valor que la que tiene la pila ambas quedan compensadas y entonces la corriente deja de fluir y para. Decimos entonces que el condensador se ha cargado.

Una de las placas ha quedado con carga negativa pués tiene un exceso de electrones, y la otra ha acabado con carga positiva pués sufre un defecto de electrones. Entre las armaduras del condensador se establece lo que se llama un "campo eléctrico".

Si en estas condiciones abrimos el interruptor, el condensador permanecerá cargado, ya que hemos interrumpido el circuito y esa carga que posee no puede circular a través del dieléctrico el cual como hemos dicho está fabricado de material aislante (en este ejemplo hemos considerado que el dieléctrico es aire). Teóricamente el condensador jamás perderá esa carga, aunque como sabemos eso no es posible al no existir un material aislante perfecto con que fabricar dicho dieléctrico.

Con esto hemos podido apreciar algo importante:

En un circuito eléctrico en el que exista un condensador conectado a una fuente de energía eléctrica de corriente continua, la corriente a través de ese circuito solo circulará durante el tiempo necesario para cargar el condensador

Si en dicho circuito tuviéramos intercalado un amperímetro, veríamos que dicho instrumento señalaría la máxima intensidad de corriente justo en el instante en que cerramos el interruptor. Esa corriente iría disminuyendo paulatinamente conforme aumentara la tensión entre las placas del condensador.

En el momento en que esa tensión se igualara a la de la pila, el instrumento dejaría de indicar el paso de corriente alguna, ya que la tensión adquirida por el condensador compensaría la tensión de la pila y esto haría desaparecer la fuerza de atracción-repulsión que mencionamos anteriormente generada en el interior del condensador por la pila. Ahora lo que si existe en el interior del condensador es lo que hemos quedado en llamar un "campo eléctrico", generado por la carga que el condensador ha obtenido de la pila.

Para no hacer excesivamente largo este artículo vamos a parar aquí. En el próximo hablaremos de como reacciona un condensador cuando se le somete a la acción de una corriente alterna, lo cual nos interesa muchísimo para conocer el funcionamiento de los circuitos resonantes, los cuales funcionan con este tipo de corrientes. Además, en otros artículos, daremos información más completa sobre los condensadores y sobre los dieléctricos. Adelantándonos un poco, deciros que la capacidad de un condensador puede aumentar bastante cuando usamos un dieléctrico distinto al aire. Veremos el porqué esto es así. Hasta la próxima, nos vemos aquí en Radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 
C O M E N T A R I O S   
condensadores

#1 miguel » 07-06-2015 01:24

Cómo reacciona un condensador en relación a la variación de voltaje?

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