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Teoría
El generador electromagnético

Existen generadores de corriente de diferentes tipos, y la primera división que podemos hacer de ellos es si son de corriente alterna o de corriente continua. Estos últimos, los de corriente continua, generalmente están basados en fundamentos químicos y/o en la acción de la luz o del calor. Se trata de generadores que proporcionan una tensión constante en sus bornes gracias a la creación de una f.e.m. en su interior generada por una reacción química. Ejemplo de esto son las conocidas pilas en sus diferentes tipos. Sin embargo, en este artículo no vamos a hablar de estos generadores, sino de los mencionados en primer lugar, los de corriente alterna.

Llamados también "alternadores", estos generadores basan su funcionamiento en la inducción electromagnética. Como ya hemos visto en artículos anteriores, cuando un conductor o un solenoide atraviesa las lineas de flujo magnético de un imán se produce en él una corriente inducida. En este artículo vamos a profundizar en este fenómeno, y vamos a hablar sobre el tipo de corriente que es capaz de suministrar un generador elemental de esta clase y algunos pormenores mas sobre ello. ¿Te apuntas?.

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¿Te gustaría conservar todos nuestros artículos en PDF y leerlos tranquilamente en tu ordenador o en tu tablet sin necesidad de conectarte a nuestro blog, poder imprimirlos e incluso compilarte y elegir tu mismo la información técnica que más te interese?

Si es así entonces estás de suerte, ya que es sumamente sencillo conseguirlos desde nuestro blog.

Pero posiblemente te preguntes que para que quieres nuestros artículos en PDF si ya los tienes en el monitor de tu ordenador, simplemente visitandonos.

A continuación te vamos a dar unos cuantos argumentos y razones por las que posiblemente cambies de opinión, y además vamos a mostrarte un ejemplo gráfico que creemos bastante interesante. Síguenos...

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Radioaficionados
Construya un ondámetro de 1,5 a 230 MHz

Al principio no existían las calculadoras, ni electrónicas ni mecánicas. Los historiadores dicen que se usaban los dedos de las manos para contar.

Entonces, a alguien se le ocurrió la feliz idea de insertar en un marco de madera una serie de hileras de alambre con unas pocas bolas ensartadas. Había nacido el ábaco, no se sabe a ciencia cierta en que momento ni lugar.

Más próximo a nuestra época se descubrió que usando unos listones móviles, graduados con determinadas escalas y engarzados de manera que pudieran deslizarse el uno sobre el otro, podían realizarse operaciones matemáticas de cierta complejidad. A esta herramienta se le acabó llamando "regla de cálculo".

Durante el pasado siglo, la regla de cálculo fue el instrumento usado por ingenieros, arquitectos y científicos de todas las especialidades en su trabajo cotidiano, mediante el cual podían resolver no solo la mayoría de operaciones aritméticas. Se utilizaban para realizar cálculos logarítmicos, resolver fórmulas trigonométricas y para llevar a cabo procedimientos matemáticos concretos de química, finanzas, etc. Esta herramienta, aunque su precisión era limitada, ayudó a construir puentes, edificios, automóviles y, como no, a diseñar equipos electrónicos.

Pero al margen de la efectividad de la regla de cálculo para resolver operaciones matemáticas, la llegada de las calculadoras electrónicas digitales en la década de los años 70 acabaron con su hegemonía y se impusieron por razones obvias.

No sabemos, estimado lector, si tu habrás hecho uso en alguna ocasión de una regla de cálculo, o si incluso posees uno de estos "especimenes" en vias de extinción. Sea o no sea así, te podemos asegurar que aún hoy dia existe gente que las utiliza. ¿Por qué razón te contamos esto?. Clica en "Leer completo..." y te enterarás.

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Miscelanea
Luz trasera para bicicleta (piloto) sin pilas

¿Eres de los que les gusta pedalear?. Si es así, es muy probable que cuando te subes a la bicicleta quieras que tu seguridad no corra peligro.

Algo que te puede ayudar mucho en este sentido, y que no debería faltar nunca en el equipo de un ciclista, es una luz trasera o piloto que sea visible a muchos metros de distancia.

Dicho dispositivo no debería depender del nivel de carga de unas pilas o unas baterías sino que ha de ser un sistema autónomo e independiente, que se ponga en marcha y se ilumine de manera automática en cuanto se inicie la marcha, indicando a los demás nuestra presencia en la carretera.

Pero además, este piloto debería seguir iluminado aunque detuviéramos nuestra bicicleta y mantener la luz indicadora de nuestra posición sin necesidad de continuar pedaleando. Insistimos, todo ello sin usar pilas ni baterías.

Te presentamos en este artículo un sistema de iluminación trasera para bicicletas sin mantenimiento de ningún tipo, del cual no tendrás que preocuparte nunca más ya que estará siempre listo en el momento en que subas a tu vehículo y continuará dando servicio cuando te pares. ¿Te interesa?.

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Práctica
Monitor para fusible mejorado

En un artículo anterior de nuestro blog ya abordamos un montaje titulado "Indicador de fusible fundido" mediante el cual tuvimos la oportunidad de estudiar el multivibrador astable.

Posteriormente publicamos otro artículo titulado "Monitor para fusible", en el que presentábamos un circuito mucho más simple que el primero, que iluminaba un led cuando el fusible fundía.

Sin ánimo de ser insistente, os queremos presentar ahora este otro monitor algo más sofisticado que el segundo y menos complicado que el primero, mediante el cual podemos saber de un vistazo si nuestro aparato electrónico está recibiendo la alimentación adecuada, o por contra, está interrumpida por culpa de un fusible defectuoso.

En esta ocasión usaremos un doble diodo LED con cátodos comunes. El encendido del LED de color verde (¡PERFECTO!) nos indicará el funcionamiento correcto del dispositivo, mientras que si el LED que luce es el de color rojo (¡ALARMA!) querrá decir que el fusible está interrumpido.

Debido a la extremada sencillez del circuito creemos que merece la pena integrarlo en alguno de nuestros montajes, según consideremos o no la necesidad o conveniencia de que incorpore la mencionada indicación.

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

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Teoría
El divisor de tensión visto graficamente

"Una imagen vale más que mil palabras". Así reza el famoso axioma del refranero español, el cual parece provenir de un antiguo proverbio chino que, traducido al castellano, diría algo así como "el significado de una imagen puede expresar diez mil palabras".

En cualquier caso, este precepto muestra el potencial que puede llegar a tener una ilustración para transmitir, explicar o comunicar determinados aspectos de algo. Y precisamente esa es nuestra pretensión con la publicación de este artículo.

Pongamos un ejemplo de lo que te estamos diciendo... ¿Como transmitirías a otra persona la belleza y magnificencia de una aurora boreal?. Seguro que te resultaría muy complicado. Sin embargo, y dejando de lado la maravillosa sensación de verla in situ, si le enseñas una foto ya tendrás gran parte del trabajo realizado.

Con este artículo queremos enseñarte a resolver un divisor de tensión resistivo mediante un gráfico de coordenadas cartesianas. Es muy posible que de esta manera te quede mucho más claro en la mente el funcionamiento de este tipo de circuitos. Además, será un primer paso para la resolución por este mismo medio de circuitos más complicados que incluyan componentes activos y para el estudio de sus curvas características.

¡Vamos allá...!

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Noticias
¡Muchas gracias Marcial!

A veces ocurren cosas en la vida que podemos calificar de maravillosas, y eso es lo que precisa y personalmente me ha sucedido hoy mismo. Permíteme que te lo cuente, por favor.

Esta mañana he tenido la oportunidad de conocer a una gran persona. Se llama Marcial y vive en Cádiz capital.

Puedo asegurar que jamás nos habíamos visto antes y que nunca me había comunicado con él por ningún medio hablado o escrito antes de ayer, dia en el que intercambiamos algunos correos electrónicos y mantuvimos una conversación telefónica.

Marcial, haciendo gala de una espléndida generosidad, nos ha donado una ingente cantidad de revistas técnicas de electrónica. Al calificar de "ingente" la mencionada cantidad de información escrita no me estoy refiriendo a diez o quince revistas, ni a veinte, ni a treinta... Han sido más, muchísimas más. ¿Quieres saber cuantas?.

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El receptor elemental (VI)

Una vez que hemos visto qué es un condensador y cual es su funcionamiento tanto en circuitos de corriente continua como en circuitos de corriente alterna, pasamos a ver que papel juega este componente electrónico en el selector de frecuencias de nuestro receptor elemental.

Ya hemos mencionado que el selector de frecuencias de nuestro sencillo receptor lo forman dos componentes: una bobina y un condensador. A estas alturas conocemos ambos elementos y, básicamente y de forma aislada, sabemos como funcionan. Ahora nos toca profundizar un poco en el comportamiento de los mismos cuando se montan juntos, formando ambos el corazón del selector de frecuencias de nuestro receptor.

Es verdad que hemos comentado que lo que ocurre en este tipo de circuitos es algo un tanto complejo, pero esto no va a impedir que, mediante varios ejemplos y con algunas ilustraciones, conozcamos los efectos que se producen cuando bobina y condensador hacen su trabajo particular de seleccionar señales de R.F. en el receptor que estamos estudiando. ¿Te apetece seguir?.

Mediante los llamados "circuitos resonantes", también conocidos como "circuitos oscilantes", nos va a resultar posible "sintonizar" la señal de R.F. deseada y posteriormente procesarla de modo que, una vez que la hayamos separado del resto, podamos "extraerle" la señal de B.F. (Baja Frecuencia) que ha viajado cabalgando sobre la primera.

Para empezar vamos a explicar la teoría de funcionamiento de estos circuitos de la manera más simple posible y sin acudir a las matemáticas. En el artículo siguiente haremos un pequeño experimento mediante el cual se nos van a despejar todas las incógnitas que tenemos sobre ellos y llegaremos a entender como funcionan en un selector de frecuencias.

FUNCIONAMIENTO DE UN CIRCUITO RESONANTE
Suponemos que tienes frescos en tu mente los conocimientos básicos relativos a las inductancias o bobinas y a los condensadores. Si no es así te recomendamos encarecidamente que vuelvas atrás y estudies los artículos relativos al electromagnetismo (parte I y parte II), el transformador y a los condensadores (parte I y parte II).

Para empezar podemos decir que el funcionamiento de un circuito resonante se basa en un intercambio de energía: la energía eléctrica del condensador se transfiere a la bobina y acto seguido la energía magnética de la bobina se transfiere de nuevo al condensador. Esta sucesión de transferencias de energia podría seguir de forma indefinida si tanto la bobina como el condensador fueran perfectos y no existieran las consabidas pérdidas en ninguno de los dos componentes. A continuación vamos a desgranar el proceso paso a paso para lo cual nos vamos a servir del circuito mostrado debajo.

Como puedes ver se trata de una pila, un condensador y una bobina conectados a través de un conmutador (señalado con un recuadro rojo y estando en principio colocado en la posición de reposo). En realidad, la pila nos servirá solo para cargar el condensador y así obtener la energía necesaria para que el circuito comience a funcionar. Para ello colocamos el conmutador en la posición que conecta la pila con el condensador y esperamos hasta que este último esté completamente cargado (ver figura siguiente).

Una vez conseguido lo anterior, colocamos de nuevo el conmutador en su posición de reposo. Vemos que en esta situación tenemos el condensador cargado electricamente. Dentro de un momento vamos a conectarlo a la bobina que se encuentra en "paralelo" con él.

En la ilustración siguiente podemos apreciar como el condensador, cargado gracias a la acción de la pila, lo hemos conectado en paralelo con la bobina a través del conmutador. Estamos a punto de presenciar el efecto "resonancia" en un circuito bobina-condensador en paralelo, también conocido por las siglas "LC".

A partir de ahora dejaremos de representar a la pila en nuestras ilustraciones puesto que ya ha cumplido su cometido (cargar el condensador) y también suprimiremos el conmutador, el cual nos ha servido para comprender como podemos cargar primero el condensador y luego, una vez cargado, conectarlo a la bobina. Entendemos, por tanto, que para empezar a estudiar el fenómeno de la resonancia en un circuito LC paralelo disponemos de UN CONDENSADOR CARGADO ELÉCTRICAMENTE y UNA BOBINA EN PARALELO con él. ¿Estás de acuerdo?.

Para llegar a comprender como funciona un circuito LC paralelo tienes que tener claro en tu mente los parámetros que intervienen en su funcionamiento. Son los siguientes:

1. Tensión en el condensador
2. F.E.M. inducida en la bobina
3. Corriente de descarga del condensador
4. Corriente inducida en la bobina
5. Campo magnético producido en la bobina

Debes conocer perfectamente que significan estos CINCO PARÁMETROS a la hora de estudiar el funcionamiento de este circuito y además, debes ser consciente del efecto que produce cada uno de ellos en cada instante determinado del proceso, sin pensar en su desarrollo como "un todo" sino mas bién imaginando que podemos "parar el tiempo" en cada uno de los momentos que se explican y entonces observar que está ocurriendo en las entrañas de nuestro circuito LC paralelo. Si no tienes muy en cuenta estos detalles, todo esto te parecerá un verdadero lio y casi con completa seguridad no llegarás a entender nada del asunto.

Si has captado la idea podemos seguir adelante, pero antes podrías imprimir en papel el gráfico representado en la última parte de este artículo. En él se detalla el desarrollo de cada uno de los tres parámetros más importantes del circuito LC paralelo en función del tiempo: tensión en el condensador (debida a la carga que contiene en cada momento), tensión inducida en la bobina y corriente a través del circuito. Observa en dicho gráfico como la corriente está desfasada 90º tanto con la tensión del condensador como con la f.e.m. inducida en la bobina (ya hablaremos de esto más adelante).

Al momento de conectar el condensador cargado a la bobina estamos en el inicio de la primera fase (momento A); el condensador comienza a descargarse a través del solenoide. Como dicha corriente de descarga produce casi de forma inmediata una f.e.m. inducida en la bobina, f.e.m. que tiene un valor similar a la tensión del condensador y es de polaridad opuesta, la intensidad de esta corriente de descarga no sube a su máximo nivel de manera instantánea ya que la f.e.m. opuesta inducida en la bobina se lo impide, sino que lo va haciendo gradualmente en el tiempo como se puede ver en la ilustración gráfica del final que representa estos parámetros. Mientras esto ocurre comienza a formarse un campo magnético en la bobina producido por la propia corriente de descarga del condensador.

La intensidad de la corriente de descarga tiende a aumentar y mientras tanto la tensión en bornes del condensador y también la f.e.m. inducida en la bobina van decreciendo (momento B). Conforme la intensidad de la corriente de descarga del condensador aumenta, también va aumentando proporcionalmente el campo magnético generado en la bobina.

En este punto debes tener claro que la tensión en bornes del condensador y la f.e.m. inducida en la bobina son SIEMPRE DE IDÉNTICO VALOR Y DE POLARIDAD OPUESTA. Esto se mantiene a lo largo de todo el tiempo que el circuito esté funcionando.

Llega el momento en que el condensador casi se ha descargado por completo. La d.d.p. en sus bornes y consecuentemente la f.e.m. inducida en la bobina se han reducido casi a cero. Toda la energía eléctrica que se encontraba en el condensador ahora se ha trasladado a la bobina y, por esta razón, su campo magnético ha alcanzado un nivel máximo. Es en este preciso instante cuando la intensidad de corriente de descarga del condensador también tiene un nivel máximo (momento C).

Lógicamente, al no quedarle apenas carga alguna al condensador, a partir de este momento la intensidad de corriente a través del circuito comienza a disminuir pero no lo hace de forma brusca, como lo haría en el caso de que no estuviera presente la bobina.

Al comenzar a disminuir dicha corriente también lo hace el campo magnético que ésta crea en la bobina. Esta disminución del flujo magnético produce en el solenoide una f.e.m. de signo contrario al que tenía cuando el condensador estaba cargado, provocando una corriente inducida que tiende a mantener la que hasta el momento estaba circulando a su través y que estaba producida por la descarga del condensador.

Esto hace que cambien las tornas y ahora sea el condensador el que reciba la carga eléctrica de la propia bobina. Efectivamente, gracias a la corriente que produce la f.e.m. (de signo contrario a la primera) inducida por el campo magnético menguante de la bobina, en este instante comienza a cargarse el condensador con polaridad inversa a la que tenía en principio (momento D).

Observa que este es precisamente el efecto del que habíamos hablado al comenzar nuestro artículo. Durante la descarga del condensador, la corriente en el circuito ha estado aumentando y gracias a ella se ha formado un campo magnético en la bobina. La energía que inicialmente estaba almacenada en el campo eléctrico del condensador, ahora se ha transferido al solenoide y está presente en su campo magnético.

Aunque en un momento determinado el condensador estuvo completamente descargado, la corriente continúa fluyendo gracias al efecto de la bobina en el circuito, hasta tal punto que el condensador comienza a cargarse en sentido contrario. Su polaridad comienza a ser opuesta a la que tenía en un principio. La energía almacenada en el campo magnético de la bobina comienza a transferirse de nuevo al condensador. ¿Entiendes el punto?.

La corriente de descarga del condensador, que había llegado a su punto máximo justo cuando casi no le quedaba carga eléctrica, es "sustituida" de forma casi inmediata por la corriente inducida en la bobina (del mismo sentido que aquella). Conforme pasa el tiempo y el campo magnético de la bobina sigue menguando su f.e.m. inducida va aumentando, lo que hace que aumente también la carga que recibe el condensador y consecuentemente la tensión en sus bornes.

Con el paso del tiempo el condensador se va cargando, la corriente inducida va disminuyendo, la f.e.m. inducida en la bobina sigue aumentando y la tensión en el condensador también aumenta. Una vez que el condensador ha alcanzado su carga máxima (la misma que tenía al principio solo que de signo contrario), cesa la corriente inducida y también cesa el campo magnético de la bobina (momento E).

Ahora la tensión en el condensador es máxima, de valor idéntico y de polaridad opuesta a la que tenía al comenzar este experimento. Estamos justo donde empezamos pero con la carga eléctrica del condensador invertida. El proceso comienza de nuevo, aunque esta vez la corriente comienza a circular en sentido contrario a como lo hizo al principio. El proceso se repite y se repite hasta que por causa de las pérdidas producidas en la bobina y en el condensador, la oscilación es rápidamente amortiguada llegando a anularse por completo en poco tiempo.

En la siguiente ilustración puedes ver claramente los valores que adquieren en cada instante cada uno de los parámetros más importantes de este circuito: la tensión en el condensador, la f.e.m. inducida en la bobina y la corriente a través del circuito. Para mayor claridad, cada uno de ellos se representa con un color distinto. Si haces click en la imagen ésta se ampliará y podrás verla con mas detalle.

Te repetimos nuestra recomendación de que imprimas el gráfico y lo tengas delante de ti cuando estudies este artículo. Es probable que así te resulte más fácil de entender el proceso de las oscilaciones en un circuito LC paralelo. Esperamos que este artículo te haya sido de utilidad. Más en el siguiente. Hasta entonces.

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

#3 Gabriel » 04-04-2015 18:30

felicidades por la explición tan clara, es complicado en internet encontrar literatura tan didactica y amena

RE: El receptor elemental (VI)

#2 Gabriel » 04-04-2015 18:28

muy buena explicación, es muy complicado encontrar literatura en internet que lo explique tan claramente.
Gracias

RE: El receptor elemental (VI)

#1 INFINUE » 21-05-2012 13:41

MUY UTIL AGRADESCO TODO EL CONOCIMIENTO QUE BRINDAS O BRINDAN PORQUE HAY SERES QUE DECEAN APRENDER PERO AVECES NO TIENEN RECURSOS ($).GRASIASSSSS DE VERDAD .SALUDOS

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