ELECTRONICA

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INDICE LECCIONES: pág. 1. Atomos y moléculas……………………………………………….…………...............1

2. Elementos que forman el universo………………………...........………..............4

3. Electrones...................................................................................................................................6

4. Iones formados por la fricción...................................................................................8

5. Corriente electrónica.......................................................................................................10

6. Descubrimientos importantes que cambiaron

nuestra forma de vida.....................................................................................................13

7. Inducción electromagnética.......................................................................................15

8. El bulbo electrónico..........................................................................................................17

9. Comunicaciones por radio……………………………………………........………...19

10. Ondas electromagnéticas………………………………………………….………......21

11. Como se sintonizan las ondas de radio…………………………………...….22

12. Rectificación……………………………………………………………………….....…......24

13. Detección de las señales de radio………………...…………………………….25

14. Válvulas o tubos electrónicos………………………………………….....…......…27

15. Capacidad – capacitores………………………………………………………..........28

16. Magnetismo y electromagnetismo.......................................................................33

17. Inducción electromagnética II.................................................................................36

18. Inducción mutua.................................................................................................................39

19. Acoplamientos electromagnéticos.........................................................................42

20. Resumen 1-19.....................................................................................................................44

21. Receptores de radio.........................................................................................................52

22. Receptores regenerativo, neutrodino, y reflejo..............................................54

23. Receptor superheterodino..........................................................................................56

24. Importancia de los audífonos y las bocinas..................................................58

25. Conductores........................................................................................................... ..............60 ..

26. Aislamiento de los conductores..............................................................................64

27. Resistores.................................................................................................................................65

28. Tipos de conexiones de resistores........................................................................68

29. Capacitores...............................................................................................................................69

30. Las ondas electromagnéticas y la modulación...........................................71

31. Como se propagan las ondas electromagnéticas…...... ...........................74 ..

32. Modulación de las ondas electromagnéticas................................................77

33. El detector.................................................................................................................................79

34. Amplificación radio frecuencia....................................................................................81

35. Fórmula para el cálculo de bobinas....................... ..............................................82 ..

36. Amplificadores de audio o de fuerza..................................................................85

37. Transformadores de audio y potencia eléctrica...........................................86

38. Receptor superheterodino..........................................................................................88

39. Instrumentos básicos.......................................................................................................91

40. Resumen 21-39...................................................................................................................94

41. Blindajes............................................................................................ ...................................100 ..

42. Filtros.........................................................................................................................................102

43. Transistores I....................................................................................................................104

44. Transistores II....................................................................................................................107

45. El decibel.............................................................................................. ...................................110 ..

46. Micro Ondas ............................................................................................................................112

47. Micro Ondas II...................................................................................................................114

48. Micro Ondas III..................................................................................................................116

49. Micro Ondas IV..................................................................................................................118

50. La Energía............................................................................................................................119

51. Radiación..................................................................................................................................120

52. Fuentes conmutadas I.................................................................................................121

53. Fuentes conmutadas II...............................................................................................123

54. SIU I...........................................................................................................................................125

55. SIU II.........................................................................................................................................127

56. SIU III......................................................................................................................................130

57. SIU IV....................................................................................................................................131

58. SIU V.........................................................................................................................................133

59. SIU VI....................................................................................................................................135

60. SIU VII..................................................................................................................................137

61. Filtros pasivos.....................................................................................................................138

62. Prueba de transistores.................................................................................................141

63. Símbolos electrónicos....................................................................................................143

64. Disipadores de calor ....................................................................................................146

65. Filtros activos....................................................................... ..............................................148 ..

66. Las señales de Televisión....................................................................... ..................150 ..

67. Continuidad de movimiento en Televisión..................................................152

68. Señales de video I..........................................................................................................154

69. Señales de video II......................................................................................................158

70. Ensamble circuito electrónico.................................................................................165

71. Grandes Personajes de la Historia I................................................................168

72. Grandes Personajes de la Historia II...............................................................172

73. Grandes Personajes de la Historia III.............................................................177

74. Grandes Personajes de la Historia IV.............................................................180

75. Grandes Personajes de la Historia V...............................................................183

76. Grandes Personajes de la Historia VI.............................................................186

77. Grandes Personajes de la Historia VII..........................................................189

78. Grandes Personajes de la Historia VIII........................................................192

79. Fototransistores, fotorresistencias

y fotodiodos................................................................................................................................193

80. Tiristores scr diac triac quadrac

fototiristor..................................................................................................................................195

81. UPS Uninterrumpible Power Supply..................................................................199

82. Voltios pico a pico..........................................................................................................203

83. Divisor de frecuencias – crossover...................................................................204

84. Símbolos de instrumentos de medición........................................................205

85. Métodos de electrificación..........................................................................................206

86. Consumos en electrodomésticos........................................................................207

87. Tabla periódica de elementos...............................................................................210

88. Manual Winpic800............................................................................................................212

89. Grabador TE20x.................................................................................................................214

90. Configuración del grabador TE20x,

Software Winpic800.........................................................................................................215

91. Osciladores LP, XT, HS, RC.........................................................................................218

92. Funciones principales del WinPic800................................................................220

93. Barra de herramientas del dispositivo...........................................................221

94. Fotos ilustrativas..............................................................................................................223

95. Rayos infrarrojos, radiación infrarroja,

radiación térmica o radiación IR...........................................................................225

96. Calculadora de frecuencia y tiempo

para el temporizador LM555....................................................................................227

97. Cálculo gráfico para resistores.................................................................................228

98. Diodos emisores de luz o leds.................................................................................229

Curso Básico de Electrónica

Lección 1

ATOMOS Y MOLECULAS:

Este tema ya fue publicado en otra página, pero es muy importante incluirla para iniciar el curso de electrónica. Voy a tratar de explicar como nace realmente un electrón ya que todo funciona a base de ello, radio, televisión, etc., aunque las teorías son varias, lo que trato es que los estudiantes y aficionados a la electrónica tengan una idea. Al ver el sistema solar nos damos cuenta que nuestro planeta Tierra es uno de los más pequeños. De los 9 planetas que giran alrededor del Sol, nuestra Tierra es uno de ellos y por supuesto el Sol es el centro del sistema sideral. Además de la Tierra giran también los siguientes planetas: Mercurio, Venus, Marte, Saturno, Urano, Neptuno, Júpiter y Plutón.

El sol tiene un diámetro estimado de cien ente Júpiter lo tiene diez veces mayor. La

distancia de la Tierra al Sol es de ciento cincuenta millones de kilómetros en tanto que Plutón está a 6,400 millones de kilómetros, estas distancias nos parecen enormes pero son pequeñas con otras en el espacio.

veces mayor que nuestro planeta y solam

A VELOCIDAD DE LA LUZ: La propagación de la luz es uno de los fenómenos

stima que está a

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Lmás perceptibles al ojo humano. Un rayo de luz recorre en un segundo 300,000.000(300 millones) de metros, o sea que en este tiempo le daría 8 vueltas a la Tierra; por otro lado, un rayo de luz que parte del Sol, tarda en llegar a la Tierra aproximadamente un poco más de 8 minutos, entonces podemos decir que la Tierra se encuentra a "8 minutos luz" del Sol. La galaxia a la cual pertenece nuestro sistema solar se llama VIA LACTEA, la cual aglomera unas 100 mil millones de estrellas aproximadamente, de estas, el Sol es una de las más pequeñas, de hecho, en la Vía Láctea hay estrellas que tienen un diámetro mayor que todo el sistema solar. La estrella que queda más próxima a nuestro sistema solar es llamada Próxima Centauri, se encuentra a poco mas de 4 años luz. Y esto no se queda aquí, se han descubierto 100,000.000 de galaxias distintas y cada una de ellas cuenta con millares y millones de sistemas planetarios propios. La galaxia más próxima a la Vía Láctea es Andrómeda, se eaproximadamente 2 millones de años luz. Esto es muy interesante, pero estas pensando, que tiene que ver con la electrónica, pero si tiene que ver y lo vamos a ver a continuación.De este estudio superficial pasamos ahora a las partículas más pequeñas y distancias mínimas; comparando lo pequeño y lo enorme observamos una semejanza y nos preguntamos, es el electrón lo más pequeño que existe o es lo

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que hasta ahora se ha descubierto. La electrónica es la ciencia fundamental, por

RIA y su forma puede ser

e no podemos ver, pero conocemos su existencia, lo

L ELECTRON ES una carga negativa de electricidad. Uno o más electrones

OLECULAS: Es importante que tengamos presente que la molécula es solamente

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relacionarse con las formas de energía que se conocen. Decimos que todo lo que ocupa espacio se llama MATEsólida, líquida o gaseosa. El aire es una materia qupodemos pesar o comprimir, existen otros gases invisibles pero que ocupan espacio, los líquidos y sólidos los podemos ver y tocar, si tomamos una barra de hierro, a simple vista es compacto, pero si la calentamos aumenta sus dimensiones, esto demuestra que no es un cuerpo compacto, si la vemos con un lente de alto poder, vemos una superficie áspera y sin uniformidad y que se compone de un tejido. Si pudiéramos ver las partículas que componen la materia se nos presentaría algo similar a las estrellas. El electrón gira alrededor de un núcleo al igual que lo hace la tierra alrededor del sol, ese sistema planetario lo llamamos átomo y forma parte de un sistema extenso al que llamamos moléculas, de las cuales hay un número infinito en constante movimiento, separadas unas de otras por distancias grandísimas.

Egirando alrededor de un núcleo forman un átomo. El NUCLEO tiene una carga POSITIVA de electricidad de un valor tal, que es igual a la suma de las cargas negativas de los electrones. En algunos átomos todos los electrones caminan el órbitas, pero hay átomos en donde el núcleo incluye neutrones fijos, entonces decimos que un átomo está formado por un núcleo positivo y uno o más electrones negativos que giran alrededor, además diremos que las cargas positivas del núcleo se llaman protones. El tamaño del átomo está determinado por la distancia máxima que los electrones cubren durante su rotación alrededor del núcleo y se indica con una linea divisoria. Para tener una idea de lo pequeño que es el electrón y lo vacío que es el átomo, supongamos que podemos aumentarlo al grado que su linea divisoria sea del tamaño de la tierra; un electrón proporcionalmente aumentado llegaria al tamaño de una pelota de tennis. Como en un átomo de gas hidrógeno existe un solo electrón, equivaldría a que esa pelota de tennis se moviera a gran velocidad en un espacio vacío igual al de toda la tierra. Se conocen 103 átomos diferentes, o sea que todas las materias existentes en la Tierra, el Sol y las estrellas están formadas por 103 átomos diferentes, 92 naturales y el resto son artificiales. En condiciones normales cualquier átomo está constituido de tal forma que las cargas negativas(electrones) sean iguales a las cargas positivas(protones) con lo cual se neutralizan unas a otras y no hay una manifestación eléctrica aparente. El núcleo puede estar formado por protones solamente o bien, por protones y neutrones, y los electrones giran a su derredor en órbitas casi circulares o elípticas.

Mun grupo de átomos, iguales o distintos, que se mantienen unidos y que no pueden separarse en el laboratorio sin afectar las propiedades de la sustancia. Por ejemplo: si tomamos una gota de agua y la dividimos en partes tan pequeñas que no se puedan observar con un microscopio, pero que continúen teniendo las propiedades del agua, Y cada una de esas moléculas estará formada por 2 átomo de hidrógeno y 1 de oxígeno que son elementos en forma de gas. En otras palabras, lo que conocemos como agua está formado por 2 gases: hidrógeno y oxígeno, los cuales se pueden separar con facilidad. Un átomo del gas cloro y 1 átomo del metal sodio se pueden unir para formar una molécula, y ésta no será semejante a aquellos en sus propiedades o aspecto, porque sería una molécula de sal de mesa. Otras moléculas son más complicadas, por ejemplo: en una molécula de alumbre hay aproximadamente 100 átomos, y una molécula de albúmina (clara de huevo), está formada por mil átomos.No debemos olvidar que si bien los átomos están unidos para formar una molécula, eso no quiere decir que sea una masa densa, al contrario, si los electrones están moviéndose dentro de espacios comparativamente vacíos la separación entre los átomos que forman una molécula es todavía mayor. Por su parte, las moléculas tienen una separación también comparativamente

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grande entre ellas y esa distancia varía por el efecto del calor, la presión y otros

os las moléculas tienen una fuerte atracción, por ellas mismas, dando

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agentes. En los sólidcomo resultado que se agrupen y su movimiento sea moderado. De todos modos, las moléculas están oscilando constantemente de un lado a otro.Cuando se trata de un líquido, entonces la separación entre ellas es mucho mayor y la atracción entre ellas es reducida. Es por ello que los líquidos tomas la forma del recipiente que los contiene y se desbordan a la primera oportunidad. Por último, en los gases las moléculas están muy separadas y no hay atracción entre ellas, quedando libres para moverse en todas direcciones. Un efecto común del efecto del calor la presión sobre las moléculas lo tenemos con el agua. Su estado normal es líquido, con las moléculas en movimiento moderado, pero si se aplica suficiente calor, se aceleran al grado de separarse más y más, hasta formar vapor. Por otra parte, la aplicación de frío hace que las moléculas disminuyan la velocidad de movimiento, hasta formar un sólido: el hielo. Debemos de tomar en cuenta que en esos estados no ha habido cambio en la constitución de las moléculas, ni el la de los átomos que las forman. Lo único es que se ha alterado es la separación entre aquellas.

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Lección 2

LEMENTOS QUE FORMAN EL UNIVERSO:

n la atmósfera y en la corteza terrestre, existen únicamente 92 elementos

xisten también otros elementos que no se encuentran naturalmente, más bien son

E Enaturales, el más pesado de los cuales es el URANIO. Eproducto artificial del ser humano. Con ellos, el número de elementos asciende ahora a 103. Estos elementos artificiales se llaman TRANSURÁNICOS, en otras palabras más allá del Uranio AA la izquierda, el nombre del elemento y a la derecha el No. de electrones planetarios

continuación la lista de todos los elementos:

Hidrógeno 01 Helio 02

Litio 03 Berilio 04 Boro 05 Carbono 06

Nitrógeno 07 Oxígeno 08 Flúor 09 Neón 10 Sodio 11 Magnesio 12

Aluminio 13 Silicio 14 Fósforo 15 Azufre 16 Cloro 17 Argón 18

Potasio 19 Calcio 20 Escandio 21 Titanio 22 Vanadio 23 Cromo 24

Manganeso 25 Hierro 26 Cobalto 27 Níquel 28 Cobre 29 Zinc 30

Galio 31 Germanio 32 Arsénico 33 Selenio 34 Bromo 35 Criptón 36

Rubidio 37 Estroncio 38 Itrio 39 Zirconio 40 Columbio 41 Molibdeno 42

Masurio 43 Rutenio 44 Rodio 45 Paladio 46 Plata 47 Cadmio 48

Indio 49 Estaño 50 Antimonio 51 Telurio 52 Yodo 53 Xenón 54

Cesio 55 Bario 56 lantano 57 Cerio 58 Prascodimio 59 Neodimio 60

Ilinio 61 Samario 62 Europio 63 Gadolinio 64 Terbio 65 Disprosio 66

Holmio 67 Erbio 68 Tulio 69 Iterbio 70 Lutecio 71 Hafnio 72

Tántalo 73 Tungsteno 74 Renio 75 Osmio 76 Iridio 77 Platino 78

Oro 79 Mercurio 80 Talio 81 Plomo 82 Bismuto 83 polonio 84

Yodo-eka 85 Radón 86 Cedsio-eka 87 Radio 88 Actinio 89 Torio 90

Protactinio 91 Uranio 92 Neptunio 93 Plutonio 94 Americio 95 Curio 96

Berkelio 97 Californio 98 Einstenio 99 Fermio 100 Mendelevio 101 Nobelio 102

Laurencio 103

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omo puede verse en la tabla, los 103 elementos están colocados de acuerdo al C

número de electrones planetarios que poseen; o sea, del número de electrones que giran alrededor del núcleo. Están 103 materias se denominan Elementos porque son la base de todo lo que existe.

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Lección 3

LECTRONES:

n la lección No. 1 se habló que el átomo está formado principalmente por cargas

asta ahora se asume que la carga eléctrica en un electrón es siempre la misma.

do en cuenta que son cargas idénticas, no cabe duda que siguen las mismas

OLOS IGUALES SE RECHAZAN:

sta en una de las leyes fundamentales de la

E Eeléctricas de protones y electrones, positivos los primeros y negativos los segundos. Trataremos en esta lección más profundamente las condiciones que los afectan. HDicho de otra forma, un electrón de hidrógeno y uno de platino o de uranio, son realmente una misma cosa, o sea, determinada carga eléctrica negativa de un valor igual. Tomanleyes físicas y se producen los mismos resultados, o efectos eléctricos. De tal forma que los resultados que se manifiestan, se producen por un número correspondiente de electrones en acción Los electrones no se puede crear y por lo mismo, no se pueden destruir. La existencia de estos se estableció desde quien sabe cuando y así continuará infinitamente. Lo que sucede es un continuo movimiento de los electrones u la transmutación de los átomos, o sea, que se convierten en substancias diferentes y se generan infinidad de fenómenos. Puede decirse que el átomo es energía latente; tiene la habilidad para producir faenas o efectos de distinta variedad. Por ejemplo, en el elemento radio y otras substancias radioactivas, la energía dentro del átomo está siendo utilizada en forma accidental o sin aparente razón para ello. De tal forma que del radio y otras substancias semejantes se generan rayos especiales, capaces de causar quemaduras y otros efectos. Aparte de las radiaciones de que nosotros podemos apreciar, se está efectuando un arreglo interno molecular, hasta que finalmente, esas substancias se convierten en plomo. Llegado a este paso, la actividad atómica se detiene, lo que demuestra que fue una pequeñísima parte de sus átomos los que estaban en cierto estado de desequilibrio, y que la materia de sí misma, pudo restablecer las condiciones normales. P

Eelectrónica, POLOS IGUALES SE RECHAZAN, la fuerza con la que lo hacen depende directamente de la intensidad de las cargas. Tomando en cuenta que los electrones son cargas o polos negativos, existe un rechazo entre ellos. La fuerza es tal que si pudieran agigantarse dos a pesar 1 gramo, y se colocaran a un centímetro

de distancia uno del otro, la fuerza de repulsión sería equivalente a quintillones de toneladas.

electrones y que cada uno llegaran

OLOS OPUESTOS SE ATRAEN:

tra de las leyes importantes de la electrónica es

n protón tiene carga positiva, en tanto que un electrón es negativo, por lo mismo

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P Ola siguiente: Polos opuestos se atraen. Y su fuerza de atracción directamente depende de la intensidad de las cargas.

Uexiste una fuerte atración entre ambos. Estas dos leyes permiten darnos cuenta de las condiciones dentro del átomo:El núcleo formado por protones, atrae fuertemente a los electrones, teniéndo éstos cargas iguales, negativas, al acercarse

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al núcleo se repelen entre sí, dando com movimiento hacia afuera a

ariamente no necesitamos profundizar en analizar el interior del

LECTRONES SUELTOS:

tra de las características de algunos átomos es la de tener uno o más electrones o

o resultado un gran velocidad. Neces átomo ya que se requieren elevados conocimientos de física, matemáticas superiores, química de alto nivel, y por supuesto un laboratorio para hacerlo. Hay que mencionar que en el átomo, además de los protones y neutrones, también existen mesones y que aún falta mucho por descubrir dentro de este. E Oórbitas tan separadas del núcleo, que reciben una atracción relativamente pobre de este. Bajo condiciones especiales, que tienen a acelerar el movimiento de esos electrones, es posible que salgan fuera de la línea divisoria del átomo y se alejan. El átomo que ha perdido un electrón, ya no continúa bajo el estado normal de cargas eléctricas neutralizadas, sino en cambio, se convierte en un átomo con polaridad positiva aparente, o sea un ión positivo. En estas condiciones, cualquier electrón que pase a una distancia conveniente, será atraído y a cambio del ión volveremos a tener un átomo con cargas neutralizadas. Como se mencionó en el párrafo anterior, estos fenómenos tienen efecto en ciertos átomos solamente: en átomos con electrones sueltos o que están más sujetos a ser afectados por cargas externas. Uno de los electrones, al ser desalojado de un átomo puede ser atraído por otro átomo que también había perdido uno, o bien puede, pasar a formar parte de un átomo normal. Esto sería equivalente a causar que ese átomo tuviera entonces polaridad negativa aparente. Un átomo que ha ganado un electrón, por x o y razón, se denomina un IÓN NEGATIVO, y demuestra polaridad negativa, tratando de repeler los electrones de átomos cercanos. Loa ioneaparentes buscaran de inmediato la forma de neutralizarse, ya sea haciendo que el electrón adicional pase a otro ión positivo o tomando un electrón de un ión negativo, depende del caso.

s, positivos o negativos, son átomos inestables, anormales. Sus cargas

▫

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Lección 4

ONES FORMADOS POR LA FRICCION:

ay varios métodos para mover los electrones libres. El más sencillo y de todos

i la atmósfera está seca, vamos a observar que después de que las varillas se

ucede con esto que: En condiciones normales, los átomos que forman las varillas

sos, la varilla tomará electrones de la tela y por lo mismo adquir

s sabido que la tendencia de cualquier átomo es la de equilibrar sus cargas, las

I Hconocido, consiste en frotar un objeto con otra sustancia especial; Podemos frotar una varilla de vidrio con un pedazo de tela de seda, o bien, una varilla de caucho endurecido con un pedazo de tela de lana. Sfrotaron fuertemente, serán capaces de atraer pedazos pequeños de papel. Si las acercamos a un instrumento sensible a cargas eléctricas, notaremos que las varillas, antes de ser frotadas, no indicarán polaridad en el instrumento, pero luego de frotarlas habrá indicación de cierta carga. Stienen neutralizadas o equilibradas sus cargas eléctricas, cuando se frota, la varilla pierde algunos de los electrones libres pertenecientes a los átomos de su superficie y estos pasan al pedazo de tela antes mencionado. Otro ejemplo es cuando nos frotamos el cabello con un peine de carey. Podemos decir entonces, que en determinados casos, la varilla que se frota adquirirá un potencial positivo aparente, por haber perdido cierto número de electrones. El resultado de atraer objetos pequeños, es la de querer recuperar esos electrones libres. En otros ca irá un potencial negativo aparente. La atracción hacia otros cuerpos será el resultado del esfuerzo por deshacerse de ese exceso de electrones. Econdiciones especiales que se mencionaron anteriormente, desaparecerán rápidamente, ya sea porque hay intercambio de electrones entre los objetos (varilla/tela) o sencillamente, entre uno de ellos y los átomos del aire que lo rodea. Cuando ha sucedido esto, se dice que el objeto ha quedado descargado, con un electroscopio se puede visualizar este fenómeno de carga y descarga, el cual se ha dado en llamar cargas electrostáticas. E lectrostático: Electricidad estacionaria.

o solo con la fricción se pueden producir cargas electrostáticas, existen otros

iremos que el magnetismo es una fuerza que atrae y repele. Un polo negativo

TOMOS METÁLICOS:

s posible que todas las sustancias puedan cargarse electrostáticamente por la

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Nmedios. Una de las más comunes es la proximidad de un cuerpo cargado eléctricamente. Si se acerca una lámpara neón a una fuente de corriente de alto voltaje, esta se enciende sin que esté conectado. Se dice entonces que la lámpara neón ha quedado dentro del campo electrostático de la corriente. Destá en constante lucha con otro igual. Sin embargo, un polo positivo y uno negativo se atraen: esta atracción es proporcional a la distancia que se encuentran, en otras palabras, si se encuentran muy cerca, la fuerza de atracción o repulsión será considerable. Á Efricción, en cambio si, hay otras sustancias que fácilmente permiten el recorrido de electrones libres entre los átomos.

8▫

Tomaremos como ejemplo una varilla de cobre,

otra forma, es un buen conductor

uede decirse que todos los metales son buenos

n

omemos un alambre de cobre u otro metal, conectémoslo a una batería. Cuando

urante este tiempo, en fracciones de segundo, se han acumulado electrones en el

ste fenómeno se repetirá indefinidamente, hasta que se agote la batería.

▫

aunque se frote y se frote, jamás indicará carga electrostática alguna, pero si la acercamos a un cuerpo cargado eléctricamente, se podrá observar una carga en el extremo opuesto de la varilla. Se determina por esto que, el cobre conduce con facilidad cargas eléctricas, dicho de de electricidad. Pconductores de electricidad. Los átomos de los metales y algunos otros elementos, están constituidos de forma tal, que en la órbita de más afuera, se encuentran uno o más electrones libres, al extremo de tender a salirse del átomo, a . la primera oportunidad que tenga

Tcompletemos el circuito, el potencial positivo de la batería atraerá fuertemente los electrones libres que estén más próximos. Los átomos que han perdido esos electrones, adquieren potencial positivo; a su vez, atraen electrones libres de átomos más alejados de la batería, este proceso continúa rápidamente, hasta que llega el momento en que el extremo del alambre que está conectado al negativo pierde también electrones y toma polaridad positiva. Dinterior de la batería, motivo por el cual el negativo se verá forzado a dejar salir esos electrones, para que reemplacen a los que faltan en átomos del alambre. E

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Lección 5

ORRIENTE ELECTRONICA:

a corriente electrónica se llevará a cabo, toda vez que se establezca una corriente

uando por un conductor circula un pequeño número de electrones, decimos que la

ara indicar la intensidad de la corriente utilizamos los amperios, ellos nos indican

ilamento de una lámpara pasan 5 amperios, en tanto que por un timbre

UERZA ELECTROMOTRIZ (FEM):

la fuerza que pone en movimiento a los electrones se le llama voltio, para rendir

agamos una comparación:

OLTIO = BOMBA PARA IMPULSAR AGUA

MPERIO = AGUA

a fuerza electromotriz tendrá un efecto relativo sobre los electrones libres de

uando el voltaje o fuerza electromotriz aumenta, la atracción hacia los electrones

n átomo de hierro no es igual a uno de plata, tampoco este es igual a uno de

sté cúmulo de variaciones contribuyen a que una misma fuerza electromotriz

ucede que los electrones libres que puedan salirse de sus átomos varían en

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C Lconstante de electrones, y que esta entre a la batería por el borne positivo y salga por el negativo, comúnmente llamada corriente eléctrica, o manifestación de la electricidad dinámica o electricidad en movimiento. Ccorriente es débil. Si por el contrario, el número de electrones es grande, diremos que ésta es una corriente fuerte. Plo intensa que es una corriente de electrones que pasa por un circuito, en un segundo. Si por el fcircula 1 amperio, la lógica indica que por la lámpara pasa una intensidad de corriente 5 veces mayor. El amperio o unidad de medida de corriente eléctrica, se compara con el término litros por segundo, tratándose de una corriente de agua. La analogía en este caso es: si por un tubo pasan 5 litros por segundo y por otro 1 litro, la corriente más fuerte obviamente es la de 5 litros, tal y como sucede con la corriente eléctrica. F Ahomenaje al físico Alejandro Volta. Es entonces el voltio, la fuerza electromotriz encargada de movilizar a los electrones. H V A Lcualquier conductor conectado a la fuente, cuánto más alta, mayor efecto. Clibres, por lo mismo se pondrán en movimiento un número mayor, por lo tanto, la corriente será mayor. No significa esto, que el voltaje (fuerza electromotriz), por ejemplo de 2 voltios, produzca el doble de la obtenida con una fuente de 1 voltio. Un factor importante entre en juego, y afecta la intensidad de la corriente eléctrica: LA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR. Uplomo, son diferentes, tanto en el número total de electrones libres, arreglo de las órbitas, etc. Asimismo, metales diferentes tienen arreglo diferente de sus moléculas. E(voltaje), produzca diferentes corrientes, en diferentes conductores, y también en conductores del mismo metal, sólo que de un grueso (calibre) diferente. Snúmero, y circular en forma diferente. En algunos conductores las moléculas están

arregladas de tal manera, que hay espa ibres considerables, por donde pueden

n otros conductores, la constitución molecular es más compacta y los electrones

sta agitación atómica genera calor, y la corriente eléctrica es relativamente

a resistencia también tiene una unidad de medida: el OHMIO.

i cierto alambre de cobre tiene una resistencia de 5 ohmios, en tanto que un

e aquí una tabla de los conductores más usados:

Resistencia en ohmios que ofrece un alambre de 30 cm. de largo y .001"

cios ltrasladarse los electrones a gran velocidad. Aún así, un electrón que inicia su viaje en un extremo del conductor no llegará hasta el extremo opuesto, porque en su recorrido puede ser atraído hacia un átomo que haya perdido uno o más electrones. Puede también encontrarse con otro electrón, provocando que se salga de su átomo y reemplazándolo en su lugar. Elibres están más asegurados en sus órbitas. Una fuerza electromotriz (voltaje), aún si es elevada, desalojará un número reducido de electrones y estos rápidamente chocarán con átomos normales o desbalanceados. Es así como se forma una considerable agitación en el conductor, con electrones saliendo de un átomo chocando y rebotando, dando como resultado que otros electrones se desalojen también. Epequeña, salvo que el voltaje aplicado sea muy alto, técnicamente hablando, se dice que es un conductor pobre, que ofrece una alta resistencia eléctrica, en otras palabras: mal conductor porque ofrece mucha oposición o resistencia al paso de la corriente electrónica. L Salambre de hierro tiene 20 ohmios, el hierro se opone en mayor grado al paso de una corriente eléctrica. Ciertos materiales como el carbón, tiene una estructura tan compacta y los electrones libres tan bien asegurados en sus órbitas que con dificultad se establece la corriente eléctrica; dicho de otra manera, ofrecen una alta resistencia. H

de diámetro.

Plata 10 ohmios Estaño 69 ohmios

Cobre estirado 11 ohmios Acero vaciado 115 ohmios

Oro 15 ohmios Plomo 132 ohmios

Aluminio 17 ohmios Mercurio 176 ohmios

Tunsteno 34 ohmios Plata alemana (18% níquel) 198 ohmios

Zinc 35 ohmios Plata alemana (30% níquel) 294 ohmios

Bronce 42 ohmios Hierro colado 435 ohmios

níquel 47 ohmios Nicromo 600 ohmios

Platino 60 ohmios Grafito 4,300 ohmios

Hierro dulce 60 ohmios Carbón 22,000 ohmios sta tabla les servirá para hacer una comparación de los diferentes materiales que

ISLADORES:

xisten otros átomos que no tienen electrones libres, como los que hasta ahora se

▫11▫

Ese utilizan como conductores eléctricos y resistores. Es de hacer mención que la plata es el mejor conductor, pero debido a su alto costo, únicamente se utiliza en casos especiales. Le sigue el cobre y por lo mismo, el más popular. A Ehan estudiado. Estos están retenidos por la atracción del núcleo. Ejemplo de estos son: La mica, vidrio y la baquelita. Estos están formados por moléculas de átomos sin electrones libres.

Si se aplica voltaje a un pedazo de ba este no pasará a través de ella, sin

i se le aplica un voltaje mayor, llegará un momento en que, debido a la presión se

n aislador expuesto a un voltaje se dice que se encuentra bajo tensión

Voltaje de perforación usando materiales de .001" de grueso.

quelita,embargo, se modifica su estructura molecular, dependiendo de la intensidad del voltaje aplicado, sufre una agitación al oponerse al paso del voltaje que trata de pasar por ella. Srompa la baquelita, y a este voltaje se le llama VOLTAJE DE PERFORACIÓN. En aire seco, es un buen aislante y el voltaje muy alto (se estiman 50 voltios en un milésimo de espacio) logra atravesarlo como una chispa como si lo perforara. Uelectrostática, porque si bien no se establece paso de corriente, sus átomos quedan siempre quedan sujetos a la atracción y repulsión de los potenciales de la fuente de voltaje. Cabe mencionar que el voltaje de perforación tiene que aumentar a medida que aumenta el grueso del aislador. Este hecho nos permite diseñar o escoger aisladores convenientes para cualquier voltaje a mano, con el fín de encerrar la corriente eléctrica dentro de conductores y poder utilizarla para producir trabajos y otros efectos benéficos.

Asbesto (amianto) 100 voltios Papel Manila seco 220 voltios

Vidrio 300 voltios Cartón prensado 330 voltios

Algodón 340 voltios Caucho 500 voltios

Seda 565 voltios Papel parafinado 1000 voltios

Porcelana 1000 voltios Mica 8000 voltios ste fenómeno se repetirá indefinidamente, hasta que se agote la batería.

▫12▫

E

Lección 6

ESCUBRIMIENTOS IMPORTANTES QUE CAMBIARON NUESTRA FORMA DE

ara iniciar esta lección haré mención de un fragmento de la introducción de

La electrónica, es base fundamental en los avances que se han

esde hace muchísimo tiempo se sospechaba de la existencia de la electricidad,

LECTRICIDAD ESTÁTICA:

iciamos aquí con los descubrimientos que llevaron a nuestro mundo a una mejor

n el año de 1,600, el científico inglés Sir William Gilbert, publicó un libro en el

e las sustancias estudiadas se mencionan: El ópalo, diamante, vidrio, azufre, mica

ños más tarde, varios científicos de diferentes nacionalidades siguieron

asta que en el año de 1,747 el americano Benjamín Franklin le demostró al

enjamín Franklin observó que saltaban chispas entre la llave y el suelo,

este personaje se deben los términos positivo y negativo, que utilizó para

▫13▫

DVIDA: Pelectrónica2000 en su página principal: "establecido y no se detienen" Desto debido a que en una tormenta un rayo hacía su aparición dejando deslumbradas a las personas, y se preguntaban que era eso. Alguien más curioso profundizó en el tema. Las aplicaciones de la electricidad en beneficio de la humanidad no se hizo patente, sino hasta el siglo XIX, cuando se empezó a utilizar. A partir de allí, los descubrimientos fueron llegando rápidamente. E Informa de vida, descubrimientos que hoy por hoy, nos ayudan a desarrollar y a facilitarnos actividades que no serían posibles sin ellos. Ecual expuso los resultados de los experimentos que realizó sobre el efecto de la fricción sobre ciertos cuerpos. Indicaba que se presentaban fenómenos de atracción y repulsión, ocasionados por la presencia de una fuerza no conocida. Dbrea y ámbar. Basándose en la palabra griega que indica ámbar, El científico llamó a la nueva fuerza ELECTRICIDAD Aexperimentando con aquellas sustancias, pero todos admitían que se trataba de fenómenos interesantes solamente, y que no tenían aplicación práctica para considerarse. Hmundo que las descargas atmosféricas o rayos, son verdaderas manifestaciones de electricidad en movimiento o electricidad dinámica. Para llegar a esto, arriesgó su propia vida, en un día lluvioso y tempestuoso elevó un barrilete (papalote, cometa, etc.), el cual ató a un alambre delgado y al otro extremo una llave común. Bcomprobando con esto que corría una corriente eléctrica por el alambre, entre las nubes y el suelo. Interesante ¿verdad? Aidentificar las cargas eléctricas de las nubes y la tierra, concluyendo que las primeras (nubes) tenían potencial o polaridad positiva, en tanto que la segunda(tierra) era negativa. Algo incorrecto que asumió fue que la corriente eléctrica circulaba de positivo a negativo, siendo al contrario, o sea de negativo a positivo.

¿COMO SE GENERA LA CORRIENTE ELÉCTRICA?:

n el año de 1,791, el Dr. Luigi Galvani (italiano) le colocaba varillas de cobre y

otro italiano, el Profesor Alessandro Volta, llegaron los descubrimientos de

emos aquí que la teoría de Volta era la correcta y en el

ORRIENTE Y ELECTROMAGNETISMO:

os imanes han estado en algún momento en nuestras manos y hemos visto los

▫14▫

Ehierro a las piernas de una rana muerta , las cuales se contraían, aquí Galvani asume equivocadamente que la rana era la generadora de la electricidad, cuando en realidad eran las varillas de cobre y hierro. Pero a el le toca el honor de ser el primero en generar una corriente eléctrica dinámica. Y para hacerle honor se llama GALVANÓMETRO al instrumento que indica el paso de corrientes eléctricas muy débiles. AGalvani, y correctamente supuso que la rana no era la que generaba la corriente eléctrica, más bien por la unión de metales diferentes, mismos que estaban expuestos a los ácidos presentes en la rana en descomposición; obviamente la corriente generada era la que motivaba las contracciones de los músculos de la rana.

Vaño de 1,796, pudo construir una batería, la que producía corriente eléctrica cuando sus polos se unían. Esta batería se formaba por discos de cobre y de zinc, los cuales separó con discos de cuero impregnados de agua salada o lejía. Las baterías de nuestros tiempos, son muy parecidas a la pila de Volta. Actualmente las baterías y pilas has sido perfeccionadas. Claro está que en memoria de Alessandro Volta a la unidad de fuerza electromotriz se le llama VOLTIO.

C Lefectos que tienen, atraen otros metales, si los ponemos en la tierra o arena se les adhieren, podríamos decir limaduras de metal presentes en estos elementos. En la antigüedad ya se conocían estos efectos magnéticos, sin embargo fue hasta el año de 1,820 que el científico danés, Hans Chistian Oersted, descubrió que electricidad y magnetismo van de la mano, valga la expresión.

Lección 7

A INDUCCION ELECTROMAGNETICA:

e toca el turno ahora a otro ilustre científico ingles Michael Faraday quien intuyó

uego colocó 2 bobinas juntas y colocando una batería y un interruptor a la

magnética es la base del funcionamiento de generadores,

l tiempo que Faraday hacía estos descubrimientos y experimentos, También el

n honor a Henry, a la unidad de medida de la inductancia se le denomina Henrio.

ños más tarde Morse, Bell y Edison, tomando en cuenta el valor práctico de los

NDAS ELECTROMAGNÉTICAS:

espués de tantos y tantos descubrimientos y experimentos científicos, mismos

a corriente eléctrica, que tantas aplicaciones tiene en nuestra vida diaria, es

l científico inglés James Clerk Maxwell, demostró matemáticamente que la luz está

▫15▫

L Lque si la electricidad produce magnetismo, este a su vez, generará electricidad. Experimentó, y en el año de 1,831 pudo generar una débil corriente eléctrica en una bobina, obviamente, sin que ésta se conectara a una batería. Lprimera, a la segunda le conecto un galvanómetro y cada vez que abría yo cerraba el interruptor el instrumento indicaba que por la segunda bobina circulaba una corriente eléctrica, este fenómeno se le llama INDUCCIÓN. Faraday descubrió que para que hubiera inducción la segunda bobina debía quedar expuesta al campo magnético producido por la primera. Comprobó también que era necesario que el campo magnético estuviera formándose o por el contrario, estuviera desapareciendo, como consecuencia de abrir y cerrar el interruptor. Tomando en cuenta que la generación de la corriente es el resultado del magnetismo producido por otra corriente eléctrica, a esto se le llama inducción electromagnética. La inducción electromotores, transformadores, instrumentos de medición, comunicaciones de radio, televisión, telegrafía, telefonía, etc. Aamericano Joseph Henry hacía lo propio. El construyó un motor y un sistema telegráfico y otros aparatos más. ELos descubrimientos de Henry fueron experimentos de laboratorio, pero que tuvieron aplicación práctica. Adescubrimientos de Henry, hicieron aportaciones como el telégrafo, el teléfono y la luz eléctrica. O Dque son la base fundamental de todas las comodidades de las cuales gozamos hoy en día, telefonía, radiodifusión, televisión, etc., se consideran ramas de la Electrónica. Lsencillamente una corriente electrónica, pero todo aquello que haga uso de electrones libres o fuera de sus átomos se considera como Electrónica, podriamos mencionar como ejemplo, lo que se lleva a cabo dentro de un transistor, un IC, etc. Eformada por ondas electromagnéticas, las cuales se propagan por el éter, presente en nuestro ambiente, por lo mismo a las ondas de radio se les denominaba ondas etéreas. Podemos decir que este fue el primer descubrimiento relacionado con la electrónica. Maxwell también hizo mención, que además de estas ondas, existían otras que no podiamos apreciar a simple vista, pero que al igual que la luz, se propagan a una

velocidad de 300,000 kilómetros pos segundo.

ertz lo demostró de una forma muy sencilla,

có otro aparato semejante(anillo), al

n honor a Hertz hoy en día a las ondas electromagnéticas usadas en

La diferencia entre ellas es la cantidad de vibraciones por segundo Luego de unos años, precisamente en 1,887, el profesor alemán Heinrich Rudolf Hertz, demostró la existencia de esas ondas electromagnéticas diferentes de la luz, confirmó que se propagan a la misma velocidad.

Hesta consistía en una bobina de inducción para hacer saltar chispas eléctricas entre los extremos de un anillo cortado, a este aparato lo llamó oscilador Luego, colootro extremo de la habitación, a este lo llamó que cuando hacía saltar chispas en el primer anillo

(oscilador), estas se presentaban también el en resonador (receptor).

resonador. Hertz se dio cuenta

Eradiocomunicación se les denominan ondas hertzianas, y se utiliza el Hertz como unidad de medida de la frecuencia, aunque también se le llama ciclo R

ADIOTELEGRAFÍA:

ertz con su descubrimiento no fue más alla de lo curioso, pero que no era nada

tilizando una antena, la cual sustituyó a los anillos cortados de Hertz y utilizando

oco a poco fue aumentando el alcance de las transmisiones. En el año de 1,896

ue en ese año que se inició el uso de la radiotelegrafía en grandes embarcaciones.

▫16▫

Hpráctico, no fue sino hasta que el italiano Guglielmo Marconi, le dedico tiempo para buscar la forma de establecer comunicación a larga distancia y sin necesidad de cables que conectaran al emisor con el receptor, como los llamó Hertz, oscilador y resonador. Uun detector(aparato que permitía percibir señales muy débiles, pronto estableció comunicaciones a una distancia de hasta 2.4 kilómetros. Psolicitó y le otorgaron la primera patente de un sistema de telegrafía inalámbrica. Fue al año siguiente (1,897) que, haciendo uso de un transmisor, el cual estaba formado por una bobina de inducción de tamaño grande, y elevando las antenas transmisora y receptora con la ayuda de cometas (papalotes, barriletes, etc.), aumento el alcance a 14.5 kilómetros. Demostró también que las transmisiones eran posibles aún, sobre el mar cuando estableció comunicación entre 2 naves de la marina de guerra italiana, a una distancia de 19 kilómetros. FEl gran beneficio de esto fue demostrado en el año de 1,899, cuando la tripulación del barco R. F. Mathews se salvó después de chocar con un barco faro, gracias al llamado de auxilio hecho por radiotelegrafía. Cuan valiosos y útiles fueron y siguen siendo estos descubrimientos. Pero Marconi no se estancó en sus experimentos, logrando una comunicación entre el canal de la Mancha, esto era poco para él, ya que ambicionaba transmitir a través del Atlántico. El 12 de diciembre de 1,901 a las 12:30 horas, percibió, estando en la isla de Terranova, frente a las costas de Canadá, claramente la letra "S", la cual se transmite periódicamente desde Inglaterra. A partir de ese año, las radiotelegrafía tuvo una gran popularidad.

Lección 8

L BULBO ELECTRONICO:

homas Alva Edison, durante sus estudios y experimentos para encontrar la forma

e llamó a este fenómeno Efecto Edison, para

a por demás sencilla: El filamento de la lámpara

ÁLVULA DE FLEMING:

Refiriéndonos al efecto Edison, puede decirse que el

pero la válvula de Fle

En el año de 1,095 el doctor americano Lee DeForest construyó el bulbo Audion, con este se hicieron sustanciales

▫17▫

E Tde generar energía eléctrica, en 1,883, descubrió que cuando había una placa metálica dentro de la ampolleta de vidrio de una lámpara y conectaba una batería entre el filamento y la placa, se generaba el paso de corriente eléctrica sin haber contacto entre los 2 elementos, placa - filamento.

Sentonces no había una explicación lógica sobre el fenómeno. En 1,897, el científico inglés J.J. Thomson, presentó la teoría electrónica de la electricidad, siendo el primero en usar el término electrón.

El efecto Edison se explica de formse calentaba a una temperatura tan elevada, con lo cual se generaba una emisión electrónica, dicho de otra forma: una cantidad de electrones aceleraban su movimiento, tanto así, que salían fuera del filamento. Al estar una placa a una distancia considerable y con un potencial positivo atraía a los electrones estableciéndose así una corriente eléctrica del filamento a la placa, luego a los alambres y batería volviendo al filamento. En el caso de conectar el negativo a la placa, la corriente eléctrica no se lleva a cabo, dado que los electrones son negativos, por lo mismo se repelen. V

filamento en combinación con la placa formaban un rectificador, permitiendo únicamente el paso de corriente en un solo sentido. Es sin duda alguna, de una importancia muy grande en la recepción de ondas electromagnéticas, ya que estas, siendo oscilaciones, el efecto Edison, las detectaba y rectificaba, haciéndolas audibles nuevamente. Surge aquí otro eminente científico, elk inglés J. B. Fleming, quien en los años 1,901 a 1,904, experimento con un detector a base de una válvula electrónica, con este se pudieron hacer más fáciles las recepciones de radiotelegrafía, se trataba de un rectificador tan simple como el de Marconi, ming ofrecía mejores resultados, ya que se trataba de la

emisión de electrones y no de limaduras de hierro y sustancias químicas.

avances en las radiocomunicaciones. El bulbo diseñado por Deforest, es básicamente un tríodo, o sea de tres elementos, los cuales son: Filamento emisor de electrones, rejilla y placa. La rejilla estaba formada por una espiral de alambre delgado, la que colocó entre el filamento y la placa, la rejilla fue la que permitió utilizar la emisión electrónica. El agregar este elemento, la rejilla, un simple rectificador, como la válvula de Fleming se convirtió en un amplificador de señales. El funcionamiento de este triodo trataba o de DeForest, sigue

el mismo patrón del efecto Edison, atracción de electrones hacia cargas positivas, y repulsión de cargas negativas. La rejilla al circuito que recibía las señales de la antena, de esta forma r medio de una corriente adecuada,

todo lo relacionado a radiocomunicación. No está demás gregar que DeForest, fue el primero en transmitir programas de voz y música,

▫18▫

se conectaba , po

proveniente de una batería o cualquier fuente de energía eléctrica, se podían controlar las señales. El triodo de DeForest, fue perfeccionado y modificado de tal manera, que permitieron mejorar apara lo cual usó el bulbo que inventó, esto, fue experimental,; fue hasta 1,920 que la Westinghouse Electric and Manufacturing Co, instaló en Pittsburgh la primera radiodifusora comercial, la "KDKA". El auge de la electrónica fue y sigue yendo viento en popa.

Lección 9 COMUNICACIONES POR RADIO

TER: Presente en todas partes, literalmente, y es el medio por el cual se propagan

diendo de la fuerza con la que se lance la piedra, así erá la profundidad y altura de estas.

lama seno y a la que se alza, se le llama resta, podemos trazar una línea de referencia, la cual nos sirve para apreciar ejor el seno y la cresta. Podemos decir que estos 2 conceptos forman lo que en

omo se mencionó anteriormente, la fuerza con que sea lanzada la piedra, idad y altura de las olas, y se llama: amplitud. si

bservamos detenidamente, veremos que cuánto más se alejan las olas, se

ambién está íntimamente ligada a la amplitud, la longitud de onda, dicho de otra una de las olas.

a sea la amplitud, mayor será la erza de la ola.

: Elas ondas electromagnéticas. Cuando se lanza una piedra al agua, se forman ondulaciones u olas que van hacia arriba y hacia abajo, y depens A la parte de la ola profunda se le lCmelectrónica llamamos un ciclo completo. AMPLITUD DE ONDA: Cdeterminará la profundohacer}n más pequeñas, osea, su amplitud se reduce. LONGITUD DE ONDA: Tmanera, el largo de cada Para hacernos entender diremos que: La amplitud de la onda es la altura de esta, y al longitud, es el largo que tiene. Cuánto más altfu FRECUENCIA DE ONDA:

Otro dato interesante es la frecuencia o cantidad de veces que la ola completa un ciclo( 1 cresta y 1 seno), si por ejemplo, una ola completa 60 veces una cresta y un seno en un minuto, se dice que su frecuencia es de 60 ciclos por minuto.

tra forma de ondas es el sonido u ondas sonoras. Sonido: Vibraciones en el aire o s reciben. Cuando el silencio es absoluto, el aire presente a

uestro alrededor tiene la misma presión, o sea, sus moléculas están separadas a

▫19▫

Todo lo antes dicho, se aplica completamente a las ondas electromagnéticas de radio comunicación, sonido, electricidad, etc. ONDAS SONORAS: Oen los cuerpos que lanuna misa distancia.

Cuando hay existencia de sonido, este ejerce presión sobre las moléculas del aire y las separa o aglomera más de lo normal.

pacio a una velocidad de 345 metros por egundo, en tanto que las ondas electromagnéticas lo hacen a la velocidad de la luz sea, 300,000 kilómetros por segundo. Un ejemplo clásico, para ilustrar esto es

a las de radio, de las cuales se hablará más adelante. Una onda onora baja o grave la produce un objeto, instrumento, etc., que vibra con relativa

▫20▫

Las ondas sonoras se propagan por el essoque cuando cae una tormenta, vemos primero el relámpago (luz) y posteriormente el trueno (sonido). Las ondas sonoras están determinadas por rangos de frecuencias relativamente bajas con respecto slentitud, en cambio las altas o agudas, las produce algo que vibra rápidamente. En una guitarra por ejemplo, que tiene 6 cuerdas, la primera cuerda, misma que es más delgada, vibra más rápidamente que la sexta cuerda, que es más gruesa y el grado de tensión es menor que la primera, por lo tanto, podemos decir que la frecuencia de la primera cuerda de la guitarra es mayor que la frecuencia de la sexta. La frecuencia se determina por el número de vibraciones por segundo.

Lección 10 ONDAS ELECTROMAGNETICA N:

oda vez que se produce una chispa, se generan ondas electromagnéticas, siendo su amplitud,

S, COMO SE GENERA Testas amortiguadas, porque varían

por lo mismo producen interferencia. Como recordarán, el experimento de Hertz (ver lección 7), se basó en la

hacía de transmisor y el otro de receptor. En la figura de la izquierda puede verse un transmisor telegráfico elemental, obviamente, este generaba ondas amortiguadas. Las ondas electromagnéticas no son más que una serie de ciclos (

generación de ondas electromagnéticas con 2 anillos, uno que

ver lección 9) formados por una cresta y un seno, siendo la cresta de polaridad positiva y el seno, de polaridad negativa, la cantidad de estos por segundo, determina la frecuencia a la que se transmite. QUE ES LONGITUD DE ONDA:

(Letra griega Lambda). Este es el símbolo de longitud de onda.

as ondas electromagnéticas, no importa su frecuencia, se propagan por el éter, a

la ticas de una onda lectromagnética son las siguientes:

sta donde termina (ver gráfica de la lección 9

L misma velocidad (300,000 kms. por segundo), las caracterís

e LONGITUD DE ONDA: Es la distancia de un ciclo desde el inicio de la línea de referencia o sea, de potencial "0", ha ) l ciclo completo, para saber la longitud de onda de una frecuencia determinada,

una emisora en AM, en 560 Kilo hertz, decimos que ansmite en un segundo 560,000 ciclos.

carte a la "electrónica". Para que tengas na idea, aplicaremos la fórmula siguiente: Queremos saber la longitud de onda de

edividir 300,000,000 (metros por segundo) entre la frecuencia. AMPLITUD DE ONDA: Es la distancia entre la línea de potencial "0" hasta el punto más alto de la cresta o seno. FRECUENCIA DE ONDA: Cantidad de ciclos por segundo de una onda, por ejemplo, cuando sintonizamostr Para terminar, diremos que hemos empezado a usar fórmulas, estas serán compañeras inseparables si decides dediuuna frecuencia de 560 (560,000 ciclos) kilociclos, esto es igual a dividir 300,000 entre 560 = 535.71 metros, esto es el largo de onda de la frecuencia antes dicha. La fórmula es: = 300,000 dividido K.C.(Kilociclos).

▫21▫

Lección 11 COMO SE SINTONIZAN LAS O

INTONÍA: Estar en la misma frecuencia, estar en armonía.

quí empezamos algo que es tan familiar para todos nosotros, y es el momento en

hando una emisora de radio o viendo la programación de un canal de televisión que está a kilómetros de distancia o muy

electromagnéticas, pero se ueden filtrar por medios electrónicos presentes en

ÉTICA ADETERMINADA RECUENCIA:

u álvula, un Luego otros componentes no menos

portantes, como capacitores variables y fijos, bobinas, resistores, permiten

NDAS DE RADIO: S Ael cual escuchamos música, vemos un canal de televisión, etc.

En ese momento estamos escuc

cerca de nosotros, pero estamos sintonizando o poniendo muestro receptor en la misma frecuencia en la cual transmite dicha emisora. A esto le llamamos SINTONÍA. A la antena receptora de un aparato entran un sin fin de señales u ondas plos receptores. GENERACIÓN DE UNA ONDA ELECTROMAGNF

n componente electrónico, un tubo o vzón del circuito.

Primeramente necesitamos transistor, etc., como el coraimgenerar una onda electromagnética e irradiarla al espacio; también se utilizan cristales, de los cuales más adelante hablaremos. Quizás me estoy adelantando, pero vale la pena hacer mención de esto. A continuación puedes ver el diagrama de un sencillo oscilador que transmite en AM.

Con este transmisor podríamos practicar las transmisiones telegráficas, que antaño fueron pioneras y que se realizaron con equipos menos sofisticados, como el jemplo del transmisor telegráfico en la lección 10e . Para llevar a cabo las

transmisiones telegráficas se necesita un manipulador o llave telegráfica que conecta y desconecta la corriente eléctrica y así permitir que el oscilador genere una cantidad de ciclos cortos o largos según sea la letra que se transmite, estamos hablando de la clave Morse.

▫22▫

Al ser generadas las ondas a la frecuencia que se determine, en el receptor, sintonizado a la misma frecuencia escucharíamos en la bocina sonidos cortos o largos, tal como fueron transmitidos.

s colocar la voz o música en la onda continua generada por el transmisor, una onda modulada, con cambios que afectan su amplitud o

ecuencia y que se transmiten por la antena, para luego ser convertidos

, valga decir, ara ello necesitamos en el receptor los medios electrónicos necesarios.

uencia que os ocupa es muy alta y no puede ser audible, debemos eliminarla, por así decirlo,

Luego de las transmisiones telegráficas, las cosas no se quedaron en este punto, vinieron las transmisiones de voz y música, para esto ya se necesita un micrófono ( Diafragma o disco muy delgado, que vibra según las ondas sonoras que recibe, su construcción es semejante a la de una bocina), un fonógrafo o música en vivo. MODULACIÓN: Econvirtiéndola enfrnuevamente a su forma original en el receptor. En resumen diremos: El oscilador genera la onda portadora continua, misma que es afectada en su amplitud o frecuencia por la señales de sonido aplicadas, Por lo que si una onda es modulada en su amplitud se denomina Amplitud Modulada o AM, y si lo es en su frecuencia se denomina Frecuencia Modulada o FM. Como ya se dijo anteriormente, luego de ser enviada las señales de radio al espacio, necesitamos un medio para devolverles su estado originalp Las señales son recibidas por la antena del receptor, luego debemos de sintonizar el mismo a la frecuencia del transmisor. Tomando en cuenta que la frecnde esto se encarga el detector. La corriente que resulta después es la señal de audiofrecuencia ( A. F ), misma que es amplificada y luego se transfiere a la bocina y escuchada tal y como fue en principio, significa entonces que al igual que la corriente pulsante en el micrófono, así es escuchada en la bocina, lo mismo sucede con la música.

▫23▫

Lección 12 RECTIFICACION, SINONIMO

uando hablamos de rectificación, nos referimos, en otras palabras a corregir,

uando se trata de corriente alterna ( C. A.), cambiamos su forma original a otra,

e las pilas, baterías o acumuladores).

utilizada en los hogares, para uminación y alimentación de equipos electrónicos, fue la directa, pero ésta tiene iertas limitaciones, claro que hasta la fecha, ningún aparato electrónico, funciona

DE CORRECCION: Cmodificar. Cesto es, de corriente alterna a corriente directa pulsante (la única corriente directa pura es la d En los inicios de la electricidad, la corriente ilccon corriente alterna directamente, o sea, no se alimentan los componentes con este tipo de corriente, necesitamos rectificarla para que funcionen correctamente, o sea convertirla a corriente directa ( C. D. ). Para hacer esto se necesita de unos componentes para lograr esto, el diodo, el cual permite el paso de corriente en una sola dirección; en los inicios se usaban tubos, llamados Bulbos rectificadores

De los tubos rectificadores más populares, podemos nombrar el 81, este consistía en 2 elementos, el filamento (cátodo) y la placa (ánodo), el diodo semiconductor,

mbién consta de 2 elementos, cátodo y ánodo, y la función de ambos es taexactamente la misma, rectificar la corriente alterna. Toda vez que la corriente pasa por el diodo, los ciclos completos ya no están presentes, ahora, únicamente tenemos la parte positiva de estos, la rectificación puede ser de media onda o de onda completa. La rectificación de la onda completa aporta mejores resultados ya que se aprovechan los 2 ciclos de la corriente alterna, positivos y negativos, por ser un tanto más pura que la media onda.

Tenemos ya la rectificación de la corriente y tenemos, como se dijo anteriormente, corriente directa pulsante, nos toca ahora purificar esta corriente, lo cual se logra on los filtros, que no son otra cosa que capacitores. El conjunto de estos c

componentes forma una "fuente de alimentación"

Por último diremos que la onda completa se logra con 4 diodos y la media onda con 2, no dejes de ver Fuentes

▫24▫

Lección 13 DETECCION DE LAS SEÑALES

as corrientes de radiofrecuencia no son más que manifestaciones de corriente frecuencias más altas, tomando en ciclos por segundo.

lsos débiles y de ecuencias tan elevadas que no sería posible escucharlas en una bocina

ntonces hacer la separación de la portadora y las señales sonoras ue se colocaron en ella, como se dijo en una lección anterior, a la portadora ya no necesitamos, cumplió su papel de transportar a las ondas sonoras.

te alterna con

galena, la galena no es otra cosa que sulfuro de

lena carecian de virtudes y nian muchos defectos

. No todos los puntos de la galena

tr poder escucharse e

e ha mencionado que ya podemos escuchar los sonidos en la bocina o audífonos, e los audífonos, no se necesita de un aplificador de audio de

lta potencia, es más, se pueden escuchar las ondas sonoras inmediatamente

▫25▫

DE RADIO: Lalterna, con la diferencia que estas son deuenta que la corriente alterna es de 50 ó 60 c

Estas señales son recibidas en la antena de un receptor y a la vez se transfieren a los demás circuitos para procesarla, valga la expresión, son impufrdirectamente. Necesitamos eqla Necesitamos, después de seleccionar o sintonizar la frecuencia que nos interesa un detector que elimine a la portadora y deje pasar únicamente las señales sonoras, lgo similar con lo que se explicó sobre la rectificación de la corriena

los diodos, que para el caso deja pasar únicamente un parte de los ciclos o bien, se aprovechan completos. Podemos decir que después del detector tenemos una corriente pulsante, luego entonces, una bocina o audífono puede reproducir estas señales tal y como eran antes de ser colocadas en la portadora.

El detector elemental usado en los inicios, fue el de

plomo, existen otras substancias rectificadoras como son el silicón, molibednita, carborundo y otras más. Cabe mencionar que los detectores de gate1. No detectan señales muy débiles. 2. Un aumento repentino de la señal desajusta el pelo 3son sensitivos. 4. La operación es muy molesta ata de emisoras de alto vatiaje, no

n los audífonos. 5. Una de sus virtudes, es que cuando se necesita fuente de alimentación para AMPLIFICACIÓN: Sen el caso del uso dadespués del detector. Para el uso de bocinas, ya se necesita un amplificador de audio frecuencia. Estos pueden ser de unos milivatios como de varios vatios.

Lo que se trata con un amplificador de audiofrecuencia es la de aumentar el bajo voltaje presente a la salida del detector sin cambiar su forma, l amplificador ideal s aquel que reproduce exactamente las mismas variaciones de voltaje que recibe,

ón (en la eñal); si por el contrario la rejilla o base permanece siempre negativa, aunque su

eeobviamente, llegar a este nivel es difícil, pero no imposible, ya se trate de un amplificador a base de tubos (ahora sólo los hay de colección) o transistorizado. La señal o voltaje la recibe el amplificador en la rejilla (tubos ) y en la base (transistores) y la entrega amplificada, en la placa (tubo ) y en el colector (transistor), en el tubo el cátodo es el equivalente del emisor en un transistor, este se encarga de controlar o regular el paso de electrones. Si todo fuera correcto en el desempeño de un amplificador, la corriente de placa o del colector será exactamente la misma con la diferencia que ya está amplificada, con respecto a la señal que se recibió en la rejilla o la base. En las condiciones descritas (amplificador ideal) la corriente amplificada será relativamente alta cuando no exista señal y cambiará proporcionalmente según el voltaje que reciba la rejilla o base. Si la rejilla o base recibe voltaje positivo, la corriente electrónica que circula por su circuito, va interferir con el voltaje de la señal, causando una deformacispotencial cambie, su función será la de regular la corriente electrónica que llega hasta la placa o colector. Por último, quiero aclarar que he mencionado tubo - transistor para que tengan una idea de la similitud que existe entre estos 2 elementos, como son: El tubo triodo y el transitor.

▫26▫

Lección 14 VALVULAS O TUBOS ELECTRO

o vamos a profundizar demasiado sobre este tema, pero si hablaremos un poco, s o tubos electrónicos.

etas de metal o vidrio, diferentes tamaños y formas. Las bases, no de todos se

brican de baquelita, con mucha mayor aceptación, con

más gruesos que el resto, con esto se buscaba una rrecta colocación en la base. Hemos hablado en tiempo

2. Mica con óxido de magnesio . Níquel al carbón o acero niquelado

molibdeno o niquelado

ario - calcio – estroncio olibdeno con una base de aislante

ser octales, de metal, octales. ara que tengas una idea de como se identificaban las válvulas te daremos algunos jemplos:

ca –placa.

ejilla aux. - rejilla de control - cátodo - filamento y conexión ara blindaje externo(la rejilla sec. está conectada interiormente al cátodo)

▫27▫

NICOS: Npara que tengas una idea sobre las válvula

Algunas válvulas son fabricadas en ampoll

famenos popularidad se usa la porcelana o metal. También varia la cantidad de pines o patitas, las cuales al igual que un IC, se insertan en su base, los pines varían en proporción al tamaño del tubo. Se fabricaron algunas válvulas que tenían los pines del filamento copresente, aunque la mayoría de las válvulas ya no se fabrican. Para determinar los pines de una válvula se hacía viéndola por abajo y se contaban en el sentido de las agujas del reloj. A continuación vamos a describirte a groso modo los materiales usados en la fabricación de una válvula:

1. Vidrio a base de cal

34. Manganeso - Níquel o5. Cobre cromado, níquel o fierr6. Níquel cubierto con carbonatos de b7. Tungsteno o liga de tungsteno - m8. Níquel 9. Níquel o fierro niquelado 10. (Getter) Ligas de bario - magnesio 11. Vidrio 12. Baquelita 13. Latón niquelado Vidrio a base de cal Las bases se caracterizaban porPe 5Z3 = "5" filamento para 5 voltios, "Z" Rectificador y "3" número de componentes, cátodo - pla 6F6 = "6" filamento para 6 voltios, "F" Amp. de potencia o salida, y "6" número de componentes, placa - rpEs de esta forma que podías o puedes determinar a que categoría corresponde un tubo o válvula.

Lección 15 CAPACIDAD = CAPACITORES

aradio (F) es la unidad de capacidad eléctrica en el Sistema Internacional de menaje al distinguido científico inglés Michael

: FUnidades, nombrada así en hoFaraday.

Faradio,

puede definirse como la capacidad de un capacitor en el que, sometidas sus armaduras (placas) a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio (Unidad de carga eléctrica en el sistema basado en el metro, el kilogramo, el segundo y el amperio (sistema MSKA o internacional). Es la carga que un amperio transporta cada segundo. Nombrado así en honor a Charles Coulomb). En los inicios no se construían capacitores de 1 faradio porque eran muy grandes, hoy día ya se construyen y pueden ser de nos 12 cm. de alto por 8 de cms. de diámetro u

aproximadamente. Los capacitores, en su mayoría se miden en millonésimas partes de un faradio (0.000001 = 1µF).( No dejes de ver Códigos ). Particularmente en llamada

Europa se utiliza algunas veces otra unidad Centímetro de capacidad con un valor equivalente a

1.1126 microfaradios ( 1.1126 µF )

La fórmula para defi C= Q/V

nir la capacidad de un capacitor es la siguiente: siguiente:

= Capacidad eléctrica

, COMO FUNCIONAN?:

ien, hemos dicho ya lo relacionado con el faradio, ahora hablaremos etc.

placas de los capacitores se ncargan de recolectar electrones, almcenando así un exceso de estos en la placa

Esta fórmula se define de la siguiente manera: CQ= CargaV= Diferencia de potencial LOS CAPACITORES Bespecíficamente sobre los capacitores, su uso, La acción de los capacitores está muy íntimamente ligada con los electrones, atracción o repulsión entre cargas eléctricas. Lasenegativa. Entre las 2 placas se forma un campo llamado Campo de fuerza electrostática, misma que ejerce su influencia sobre el dieléctrico (Sustancia aislante en la cual puede existir un campo eléctrico en estado estacionario. -Esta sustancia tiene como principales características eléctricas su permitividad y su poder de aislamiento.- Material utilizado principalmente en la fabricación de capacitores para obtener una cierta capacidad. Los principales materiales dieléctricos utilizados, en la fabricación de capacitores son el aire, el tantalio, el aluminio, el papel, la mica, algunos típos de cerámica, algunos plásticos, etc.), causando que los electrones se desvíen de sus órbitas de rotación normal.

▫28▫

CAPACITOR DESCARGADO

En la figura que antecede, notamos que las placas del capacitor están descargadas, o

o

dieléctrico los átomos se encuentran en su estado normal, on sus electrones girando es sus órbitas. Decimos entonces que el capacitor tiene

Vemos ahora en la figura anterior, que el interruptor se encuentra

nectado, completando así el

sea no hay electrones circulando en ellas, en otras palabras, no existe f.e.m aplicada puesto que el interruptor se encuentra abierto y por lo tanto, no existe una entre las placas.

de átomos, existe un núcleo en el deado de electrones girando a su

alrededor, recordemos que la carga de los electrones es negativa y se rechazan cuando se aproximan. En la figura vemos que cada placa tiene sus electrones balanceados o sea, en números iguales, en el

diferencia de potencial Volviendo a que toda la materia está compuestacentro con carga positiva, dicho nucleo está r

csus elementos en equilibrio, dado que no existe una fuerza exterior que altere su estado. CAPACITOR CARGADO

cocircuito, por lo mismo, se aplica una f.e.m a las placas del capacitor. Es de suponer que la diferencia de potencial pone en movimiento a los electrones re, la corriente circulante es poca

La

circulando una corriente eléctrica por el alambduración.

corriente de carga del capacitor es de la placa positiva al polo positivo de la batería, por los electrones que pierde dicha placa, en tanto la negativa los acumula.

o es de extrañar este comportamiento ya que sabemos que la polaridad positiva Natrae electrones libres, en tanto que la negativa los rechaza. Los electrones libres de la placa positiva pasan a la batería y siguen hacia la placa negativa, tratando con esto de volver a la positiva, de donde emigraron. Se encuentran entonces con el dieléctrico, el cual no permite el paso de estos electrones, dando como resultado al aglutinamiento en la placa negativa. Es de mencionar el hecho de que las placas tienen una superficie grande con respecto a la separación entre ellas que es muy reducida y por lo mismo los electrones tratan de pasar a la placa positiva, con esto forman un estado de tensión eléctrica, denominado Campo electrostático o bien, líneas de fuerza electrostática. Tomando en cuenta que el dieléctrico es de un material aislante, tiene sus electrones íntimamente ligados a sus átomos, es por esto que no pueden pasar del dieléctrico a la placa positiva, únicamente pueden desviarse hacia ella en sus órbitas de rotación. Podemos decir que cuanto más alto sea el voltaje aplicado al capacitor, será mayor la tensión que soporta el dieléctrico, es por esto que será mayor la deformación de

s órbitas de sus electrones, en su lucha por trasladarse a la placa positiva y

as cuales se explicó anteriormente, siguen vigentes en sus lacas.

▫29▫

laalejarse de la negativa. Si desconectamos la batería, abriendo el interruptor el capacitor queda cargado, o sea, las condiciones de lp

Si hiciéramos un puente entre las 2 placas, inmediatamente los electrones de la placa negativa pasarán a la positiva, formándose una corriente de poda duración en dirección contraria a la primera, esto es ndo se cargó el capacitor. El resultado

Si le aplicamos corriente alterna a un capacitor, durante la lternación positiva, la corriente

oa

irecta no lo hace, obviamente, tratándose que el dieléctrico es un islador, en condiciones normales no permite el paso de ninguna corriente a través

cargado, devolviera íntegramente, a todos los electrones a su placa positiv

lante como dieléctrico, cierto número de electrones pasa a placa positiva por el.

as razones antes mencionadas permitirán que un capacitor desconectado de su

ncia. Los capacitores con dieléctrico e aire, mica o aceite, absorben poca energía, en tanto los de papel corriente,

. Área de la superficie activa de las placas.

. Separación de las placas (grueso del dieléctrico).

. Tipo del dieléctrico utilizado.

▫30▫

, cuade esta acción es que las placas del capacitor vuelven a su estado de equilibro y en el dieléctrico los electrones vuelven a sus órbitas normales de rotación, en otras palabras, el capacitor queda descargado. COMO FUNCIONA UN CAPACITOR CON C.A.:

ase mueve en una dirección y por un instante, una de las placas adquirirá carga positiva y la otra carga negativa, cuando cambie la alternación, también cambiará la erá negativa y así sucesivamente s a esta corriente no pasarán por s serán positivas y negativas a la

vez, el resultado sobre el dieléctrico será como si estuviera cerrado por un conductor, o sea, en cortocircuito, tal como se indicó anteriormente para descargarlo. Para resumir diremos que una corriente alterna pasa por el capacitor, en tanto que la corriente d

polaridad de las placas, la que era positiva scambiarán de polaridad. Los electrones sometidel dieléctrico. Tomando en cuenta que las plac

ade el. Se dice que el capacitor perfecto sería aquel que recibiera en su placa negativa a todos los electrones que perdiera su placa positiva, y al momento de ser des a. En la práctica esto no es posible. Las pérdidas de energía (electrones ) se deben: 1. primeramente por la resistencia de los conductores, esto incluye a las placas de los capacitores. Es evidente que debe de tratarse de reducir al máximo la resistencia de los conductores y las placas y todo material metálico, para reducir la pérdida. Como sabemos, toda energía que se pierde se convierte en calor que no es útil de ninguna manera. 2. Pérdida de energía causada por el escape a través del dieléctrico. Cuando no se usa un buen material aisla 3. La humedad también es otro factor que influye en las pérdidas de energía en un capacitor. Lfuente, pierda su carga después de un tiempo. Existe otra pérdida y se debe a la absorción del dieléctrico, y esto se nota cuando se conecta a corrientes alternas de alta frecuedcausan pérdidas relativamente mayores. Los factores que determinan la capacidad de los capacitores son: 1 2 3

Es de suponer que un capacitor con una superficie mayor en sus placas, tendrá mayor capacidad.

ependiendo del tipo del dieléctrico usado, el capacitor tendrá mayor o menor aquelita será de

ayor capacidad que uno que use papel encerado, y con dieléctrico de aire, será

Si el dieléctrico es más grueso, también tendrá mayor capacidad. Dcapacidad, por ejemplo, un capacitor que use dieléctrico de bmaún menor la capacidad. Puede decirse que de todos los dieléctricos usados el de aire tiene el constante de tiempo más bajo. a continuación te presentamos la tabla de dieléctricos:

Dieléctrico: Constante

Barniz 4.5 á 5.5

Género barnizado 3.0 á 5.0

Goma laca 3.0 á 3.06

Isolantina 3.6

Mica 3.0 á 7.0

Papel aislador simple 1.6 á 2.5

Papel encerado 2.0 á 3.2

Papel secante poroso 5.0

Película fotográfica 6.8

Pizarra eléctrica 6.0 á 7.0

Porcelana 4.0 á 6.0

Seda 4.6

Vidrio 7.5 á 8.0

Vidrio pirex 6.0 5.0 á

VOLTAJE DE PERFORAC

n capacitor debe de incluir un máximo de capacidad en un mínimo de espacio. Las ser tan delgadas como sea posible. Sin embargo,

ebe de existir cierto límite en el espesor que se le puede dar al dieléctrico, el cual

IÓN: Uplacas y el dieléctrico deben dedestá determinado por el material que se use y el voltaje que se le vaya a aplicar. Como sabemos, no hay aislador ideal. Es posible hacer pasar una corriente a través de cualquier aislador, dependiendo del voltaje que se le aplique, si este es lo suficientemente alto, si el material es muy delgado, el tipo de material. A este voltaje se le denomina voltaje de perforación. La prueba que se hace para probar los capacitores es aplicando el doble del voltaje normal por espacio de 15 segundos y luego se deben de descargar a través de un resistor que limite la corriente de descarga a menos de 1 amperio.

▫31▫

Voltaje de perforación de materiales de .001" de espesor:

Material: Voltios

Aire seco 50

Asbesto (amianto) 100

Papel manila seco 220

Vidrio 300

Cartón prensado 330

Algodón 340

Caucho 500

Seda 565

Papel parafinado 1000

Porcelana 1000

Baquelita 1000

Mica 8000

La tabla indica que el voltaje que se necesita para poder desligar los electrones de

s átomos de cada material aquí indicado, con lo cual el aislador se convierte en onductor parcial.

▫32▫

loc

Lección 16 QUE ES MAGNETISMO Y ELEC

a naturaleza y origen del magnetismo aún no han sido explicados completamente. eno magnético, pero no ha

abido aprobación unánime.

turales o Piedra imán

TROMAGNETISMO: LSe han formulado varias teorías explicando el fenómh

En magnesia, antigua ciudad de Asia Menor, se encontraron los imanes na , descubriéndose que estas traían cuerpos pequeños de hierro, más tarde se le llamo óxido

e les llaman imanes a las substancias que tienen la propiedad de afectar al hierro, uel, cobalto, cromo y a otros metales, en menor grado. Pueden ser

fectados por atracción o repulsión.

es explotado en algunos países como mineral e hierro.

por medios artificiales propiedades magnéticas. La magnetización rtificial se hace por contacto, inducción o bien, por procedimientos eléctricos.

o de atracción, mismo que está formado por líneas de fuerza imaginarias. se sume que estas líneas salen del polo norte y regresar por el polo sur del imán.

nte y visualizaras las líneas de fuerza. quí surge otro tema, cuando algo como el papel del ejemplo anterior deja pasar

a teoría molecular del magnetismo o Teoría atómica del magnetismo,

. Explica la teoría que existe una diferencia de respuesta a la influencia del

▫33▫

ade hierro y en Química se le denomina óxido magnético. Históricamente se dice que los fenicios fueron los primeros en aplicar la energía magnética del imán cuando usaron la brújula en sus viajes marítimos comerciales. Siendo así que se usa en la ciencia, industria, navegación aérea y marítima. El magnetismo en la electrónica es fundamental, ya que sin el no sería posible la fabricación de bocinas, audífonos, micrófonos y que se basan en el magnetismo.

tantas cosas más IMANES:

Sacero, níqa Los imanes de dividen en: naturales y artificiales. El imán natural o piedra imán es muy abundante en la naturaleza yd Con respecto a los imanes artificiales, estas son barras de hierro o acero que adquirieronaEstos imanes son muy usados, dado que conservan su magnetismo. Imán permanente. Es aquel que guarda por mucho tiempo las propiedades de atracción y repulsión, esto depende de dos factores, temperatura y uso. Los imanes pueden tener forma de anillo, herradura, barra, etc., esto depende del uso que se le dé. No importa la forma que tenga un imán, a su alrededor existe un campo magnético, o campaalgo muy particular de la fuerza magnética es que el poder de atracción lo ejerce en mayor grado, precisamente en los polos. Si quieres visualizar las líneas de fuerza de un imán, colócale un papel con limaduras de hierro, golpea el papel suavemeAlas líneas de fuerza, se dice que es de transparencia magnética, además del papel, el aire, la madera, el vacío, la mica, puede decirse que en su mayoría, a excepción de algunos metales. Volvemos con los imanes a las leyes de: Polos opuestos se atraen - Polos iguales se repelen. Lindica que muchos cuerpos están compuestos de moléculas, siendo, claro está, muy pequeñasmagnetismo del hierro y el acero. Una trozo de hierro se convierte fácilmente en

imán, pero, toda vez que se retira de la fuente que provocó su magnetismo, pierde sus propiedades magnéticas. El acero se comporta diferente, magnetizarlo el bastante difícil, pero, toda vez que s ó, conservará estas propiedades por

s la facilidad con que una sustancia permite el paso de las líneas de fuerza a gnética la permeabilidad es diferente.

a permeabilidad del hierro ofrece menos oposición que el aire al paso de las líneas

s la oposición al paso del magnetismo. La reluctancia es el equivalente de la e eléctrica. Para ser más claros, comparemos los puntos

emejantes:

e logrmucho tiempo. Con esto podemos decir: El hierro se convierte en un imán temporal, mientras que el acero se convertirá en un imán permanente. Retomando la teoría, esto se debe a que el hierro tiene sus moléculas sueltas, y se alinean fácilmente. El acero tiene sus moléculas tan bien constituidas que no es tan fácil que las moléculas se alineen, pero por lo mismo, cuando lo hacen, no pueden volver a desordenarse. QUE ES PERMEABILIDAD MAGNÉTICA? Etravés de su masa. En cada sustancia maLde fuerza, esto permite que puedan construirse con el audífonos, transformadores, etc. QUE ES RELUCTANCIA? Eresistencia en una corrients

En la electricidad: En el magnetismo:

Fuerza Electromotriz o voltaje(F.E.M) El campo magnético

Corriente Corriente magnética o líneas de fuerza

Resistencia Reluctancia

En la parte izquierda de la figura que antecede, vemos un ejemplo de reluctancia alta, La reluctancia alta se debe a que la separación de los polos del imán es onsiderable y el aire que separa los polos ofrece considerable oposición al número

alquier pieza de hierro o acero que complete n circuito magnético) de hierro, como se dijo anteriormente la permeabilidad del

en el caso de la corriente eléctrica, los isladores, que sí evitan el paso de esta.

4▫

cde líneas de fuerza (Flux magnético). En la siguiente figura, la distancia entre los polos se ha acortado con una armadura (Término que se aplica a cuuhierro es mayor que la del aire, en otras palabras tiene menor reluctancia que el aire, dando como resultado que a las líneas de fuerza magnética se les facilite pasar. Es de suponer que si la armadura toca los polos den imán, las líneas de fuerza magnética circularán casi en su totalidad a través de esta, resultando con esto que no exista campo magnético externo. Lo anteriormente expuesto es útil cuando se quiere conservar el magnetismo de un imán permanente, motivo por el cual estos siempre vienen provistos de una armadura de hierro dulce. No es esta la única función de la armadura, como puede verse en la figura central del gráfico, está en el centro de los polos del imán, sin tocarlos, con esto las líneas de fuerza magnética pasarán en un número mayor. En realidad, no existe ninguna sustancia que evite que las líneas de fuerza se extiendan entre los polos del imán, comoa

▫3

Pero, si lo que deseamos es evitar la salid de las líneas de fuerza de un imán, o el acdeso de campos magnéticos a determinado aparato, se utiliza una caja de hierro(ver la figura de la derecha del gr

oda corriente eléctrica produce un campo magnético alrededor del conductor, la ero de amperios de la corriente; cuanto más

erte sea la corriente, por lógica, más fuerte será el campo magnético. El campo

le aplicamos una corriente léctrica, las líneas de fuerza no serán tan intensas, obviamente por la reluctancia

del campo magnético. Tomando en cuenta que el campo agnético alrededor del conductor es directamente proporcional a la intensidad de

▫35▫

a

áfico). ELECTROMAGNETISMO, QUE ES? Tintensidad de este depende del númfumagnético se extiende del centro del conductor hacia afuera hasta que alcanza su valor máximo, según sea la intensidad de la corriente, cuando el circuito se abre, el campo nuevamente se concentra hasta que desaparece. Aprovechando este fenómeno, podemos hacer un electroimán, si enrollamos un alambre en forma de bobina (espiral) con núcleo de aire, edel aire. Si en cambio le colocamos un núcleo de hierro, las líneas de fuerza serán más intensas y esto generará un campo magnético más intenso y se convierte en un electroimán. Si sabemos la polaridad de la corriente que se le aplica, y la dirección del embobinado, podemos determinar la polaridad de un electroimán, se coloca la mano derecha, tal y como lo haríamos si en realidad tomáramos el electroimán, el pulgar indicará el polo sur, los otros dedos indicarán la dirección de la corriente aplicada. Existe una relación entre la intensidad de la corriente, número de vueltas de la bobina y la intensidadmla corriente que circula por el. En relación al campo magnético formado por una bobina, se deduce que cuantas más vueltas tenga esta, más fuerte será su campo magnético.

Lección 17 LA INDUCCION ELECTROMAG EY DE FARADAY: Esta indica que siempre que se mueve un alambre a través de s líneas de fuerza de un campo magnético, se genera en este (alambre) una

nal al número de líneas de fuerza ortadas en un segundo

Inducción electromagnética

NETICA II:

Llacorriente eléctrica, misma que es proporcioc

Lo que vimos en la lección anterior nos ha enseñado sobre magnetismo, electromagnetismo, que están íntimamente ligados con la . Hay 2 términos que pueden

nfundirnos, INDUCTANCIA - INDUCCIÓNco , en apariencia significan lo mismo, pero no es así. INDUCTANCIA: Es la propiedad de un circuito para generar en el mismo, una fuerza contraelectromotriz (F.C.E.M), cuando se alimenta con corriente alterna (C. A.).

a

la influencia ejercida por un campo magnético, sobre cuerpos o nos a este.

INDUCCIÓN: Esconductores cerc

En la figura vemos que si se mueve el imán según indica la flecha, esto generará un campo magnético en la bobina y por lo tanto, el instrumento medidor indicara una corriente eléctrica. antes de seguir diremos que el alambre o medio utilizado se ama INDUCTOR e INDUCCIÓN el fenómeno. En nuestro caso hemos formado

puede inducirse corriente si bajamos o subimos el campo agnético.

?:

xisten dos reglas para establecer la dirección de las líneas de fuerza magnética: La a

a fotometría, a las medidas eléctricas, y a la telegrafía sin hilos.

lluna bobina devanando el inductor en un núcleo. Como es de suponer, cuando se hace el movimiento indicado, se cortan las líneas de fuerza magnética y se genera la corriente antes dicha. Cada vez que un inductor corta líneas de fuerza magnética, se induce en él una fuerza electromotriz (voltaje), que es proporcional a las líneas de fuerza cortadas en un segundo. También m QUE LEYES SE UTILIZAN PARA ENCONTRAR LA DIRECCIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO Eley modificada de Fleming (Ingeniero inglés que hizo contribuciones numerosasla electrónica, a l

▫36▫

Lo recuerdan lo más mejor posible como el inventor del rectificador de la radio , e él llamó la válvula termoiónica; también se conoce como el diodo de vacío, el

iónico, y la válvula de Fleming. Fue patentado en 1904. Su trabajo con la válvula termoiónica en 19 1905 fue importante para el desarrollo

qukenotron, el tubo termo

04 y de la radio. Él también contribuyó a la ciencia de la fotometría, la medida de la intensidad de la luz.) y la ley modificada de Ampere (ANDRÉ MARIE AMPÈRE (1775-1836) Nació en Lyon, Francia, el 20 de enero de 1775. A los doce años de edad, dominaba toda la matemática que se había desarrollado hasta ese momento. En el año 1801, fue nombrado profesor de Física y Química en el Instituto de Bourg, y en 1809, profesor de Matemáticas en la Escuela Politécnica de París. Se le puede considerar, por tanto, como un prodigio de la humanidad. Cuando, en 1820, Oersted establece la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo, Ampère, desarrolló en muy poco tiempo un completo trabajo matemático donde expone una completa teoría sobre ello. En este trabajo, formula una ley sobre el electromagnetismo (llamada ley de Ampère) en la que se describe matemáticamente cómo interactúa la fuerza magnética entre dos corrientes eléctricas. Fue el fundador de la electrodinámica, como rama de la física. Definió la unidad de medida de la electricidad, el amperio, así cómo el instrumento para medirla, el amperímetro. Falleció en Marsella el 10 de junio de 1836, a los 61 años) LEY DE AMPERE: La Ley de Ampere indica, que la línea integral de un campo magnético en una trayectoria arbitrariamente elegida es proporcional a la corriente eléctrica neta adjunta a la trayectoria. En otras palabras, si hacemos circular una orriente en un conductor colocado paralelamente sobre una aguja imantada y en c

una dirección de norte a sur, la punta de la aguja que señala al norte, se moverá hacia la derecha, este movimiento indica que las líneas se mueven de izquierda a derecha, por debajo del conductor, y de derecha a izquierda sobre el conductor. LEY DE FLEMING: El dedo pulgar hacia arriba de la mano izquierda se extiende en la dirección del movimiento del corte de las líneas de fuerza y el índice hacia adelante indica la dirección del campo magnético y el dedo medio señalando hacia osotros, indica la dirección de la F. E. M. inducida. n

Añadiremos que, cuando un inductor corta 100,000,000 de líneas de fuerza en un segundo, induce una F. E. M. de un voltio, la referencia anterior es sólamente teórico, ya que para determinar la F. E. M. utilizamos un voltímetro LEY DE LENZ: (Heinrich Friederich Lenz (1804-1865) Este físico estonio, que estudio en la universidad de Dorpat y llego a ser profesor de la de San Petersburgo, es conocido principalmente por formular la ley de la oposición de las corrientes

ducidas que lleva su nombre. inRealizo también importantes investigaciones sobre la conductividad de los cuerpos, en relación con su temperatura, descubriendo en 1843 la relación entre ambas, lo que luego fue ampliado y desarrollado por James Prescott Joule, por lo que pasaría a llamarse "Ley de Joule". ): El campo magnético de una corriente inducida se opone al campo magnético que la produjo. LA AUTOINDUCCIÓN: Es la manifestación de un voltaje en un conductor, como resultado del campo

agnético producido por una corriente variable cimSi conectamos un electroi

terruptor, cuando ce

rculante por el mismo. mán a una fuente de voltaje y le colocamos un

rramos el circuito la corriente empieza a circular por las

▫37▫

inprimeras vueltas de la bobina, y siguiendo a lo largo del conductor. Obviamente, la corriente va generando un campo magnético, mismo que se extiende del centro del núcleo hacia afuera, con una velocidad mayor que con la que circula la corriente, dando como resultado que el campo magnético que genera la corriente que circula por las primeras vueltas de la bobina, será cortado por las vueltas siguientes, con lo cual se induce un voltaje en ellas.

Este voltaje inducido será siempre opuesto al voltajre

e de la fuente, y por lo tanto, duce su valor. A este voltaje se le llama FUERZA CONTRAELECTROMITRÍZ

F.C.E.M). El voltaje inducido será siempre menor que el que se aplica a la bobina (fuente de voltaje externa), no por esto, dejará de ducir y retardar el paso de la corriente. Otro punto que hay que hacer notar es que, si la corriente es continua, toda vez

bre, el campo magnético se reconcentra muy rápidamente, resultando

. Bobina de un número considerable de vueltas

ión es de mucha utilidad para determinadas plicaciones, en otras es necesario suprimirla.

na forma de suprimirla es doblando el conductor de tal forma que el campo las líneas de fuerza son iguales en

tensidad y por lo mismo se neutralizan o desaparecen.

devanarlo (enrollarlo), esto da como sultado que el campo magnético de uno y de una de otra vuelta se neutralicen.

▫38▫

(

re

que la corriente ha circulado por todo el devanado de la bobina (vueltas), el campo magnético quedará estacionario, esto hará que la autoinducción cese. Cuando el circuito se aun corte de líneas de fuerza más rápido, dando como resultado un voltaje inducido mayor, este voltaje permite que la corriente se mantenga en circulación después que se abre el circuito, el cual se hace visible en forma de chispa, precisamente en los contactos del interruptor. La autoinducción está presente en cualquier conductor, pero su intensidad es mínima si este es recto. Si se devana en forma de bobina se hará más intenso. Al conductor que se define de forma que su autoinducción será mayor, se le llama INDUCTIVO, la autoinducción tiene un aumento por las causas siguientes: 1 2. Núcleo con permeabilidad alta 3. Corriente alterna de alta frecuencia 4. Interrupción rápida de una corriente directa He de decir que la autoinducca Umagnético de arriba interfiera con el de abajo;in Otra forma es doblando el conductor y luego reEste tipo de bobinas se utiliza en casi todos los instrumentos de medición y de teléfonos, en los cuales se hace necesario obtener resistencia sin inducción.

Lección 18

LA INDUCCION MUTUA: Transformadores: Son 2 o más rados eléctricamente, pero que están expuestos a un mismo cam ransformador se constituye por n núcleo de hierro dulce laminado, un embobinado primario y uno más mbobinados secundarios. Como es de suponer, todas las vueltas del embobinado

o magnético y que al reconcentrarse, este será cortado or todas las vueltas del alambre, con lo cual se induce un voltaje en ellas.

embobinados sepapo magnético. Un t

ueestarán expuestas al campp

Se nombra embobinado primario al que recibe el voltaje, y secundario en el cual se induce dicho voltaje. VEmos entonces que se trata de 2 embobinados separados electricamente, pero que están unidos por un mismo campo magnético, a este fenómeno se le denomina inducción mutua.

ÓN ENTRE LOS VOLTAJES?:

dario 10,000, esto es una relación 1:10, o sea que el voltaje que e inducirá en el secundario será 10 veces mayor que el aplicado al primario. Si por

e 10,000 y las del secundario e 1000, la relación es de 10:1, por lo mismo, el voltaje inducido en el ssecundario

o en la lección anterior se dicó, esto no es beneficioso el algunos circuitos, ya que genera zumbidos

lambres.

CUAL ES LA RELACI El voltaje que se induce en el secundario, es dependiente de la relación del número de vueltas del primario y del secundario. Por ejemplo, si el primario tiene 1000 vueltas y el secunsel contrario, el npumero de vueltas del primario es ddserá 10 veces menor que el aplicado al primario. Para que suceda la inducción se nececita que el voltaja aplicado al primario sea alterno. COMO SE ELIMINA LA INDUCCIÓN MUTUA?: Como se indico}ó el la lección anterior (lección 17) cuando se enrolla un conductor y luego se devana en forma de bobina, se neutralizan los campos magnéticos, lo mismo sucede con la inducción mutua, pero que comindesagradables, por eso, se enrollan(tuercen) los a

▫39▫

COMO SE MIDE LA INDUCTANCIA?:

tra con la cual se indica inductancia: L Le

Unidad de medida: Henrio

Letra con la cual se indica Henrio: H Un circuito tiene la inductancia de un hambia de intensidad a razón de un amperi

enrio, cuando una corriente aplicada que o por segundo, induce una f.e.m. de un

ductancias muy pequeñas, para lo cual se usan los e un henrio

cvoltio. n la electrónica se usan inE

términos milihenrio (milésima parte d y microhenrio (millonésima parte de un henrio), y son sus abreviaturas mh y µh, respectivamente.

NÚCLEO A UNA BOBINA?:

itud sean iguales.

nto grueso y con núcleo de

ja, sucede lo

trata de una bobina, la inductancia no puede variar, ya que la

▫40▫

Hay factores que afectan a la inductancia, de los cuales hablaremos ahora. Si por ejemplo, tenemos 2 bobinas con un diámetro igual pero con diferente número de vueltas, la que tiene más vueltas tendrá mayor inductancia. Si en cambio, tienen un diámetro diferente, y con igual número de vueltas, la que tiene el diámetro mayor tendrá mayor inductancia, esto se debe a que por el diámetro el núcleo, el conductor será más largo. d

La separación entre las vueltas también afecta a la inductancia, una bobina con 20 vueltas separadas y otra con las mismas 20 vueltas, pero juntas, en la primera la inductancia será menor que en la segunda. También el calibre o grueso del alambre, el aislamiento usado en el, tienen mucho que ver en el fenómeno de la inductancia. Una bobina de 30 vueltas con alambre No. 30, y otra con el mismo número de vueltas, pero con alambre No. 14, en las 2 el aislamiento del alambre es el mismo; En este ejemplo, la primera tendrá mayor inductancia que la segunda, esto se debe a que la longitud del circuito magnético es

ás reducida. m Cuando se habla de dimensiones de una inductancia, se refiere a que la longitud es la distancia que ocupa el embobinado y no se toma en cuenta la forma o soporte. Con respecto al diámetro, Se considera desde el centro del alambre en un lado de la bobina al centro del alambre en el lado opuesto.

OMO AFECTA EL C Bien, como ya se ha mencionado en lecciones anteriores, la permeabilidad del hierro es mayor que la del aire. Tomando en cuenta esto, comprenderemos que una bobina con núcleo de hierro tendrá mayor inductancia que una que tenga núcleo de ire, aún si, en diámetro, número de vueltas y longa

i conectamos una bobina hecha con un alambre un taS

hierro, en serie con una bombilla(lámpara) a la línea de corriente alterna de nuestro alumbrado, o sea, corriente alterna a 60 ciclos, hará que la bombilla se ilumine muy poco; si retiramos el núcleo, la bombilla se iluminará completamente, este ejemplo demuestra el efecto que tiene la inductancia en la corriente alterna, en otras alabras, si la inductancia es alta, reduce el paso de esta, si es bap

contrario. Si lo mismo se hiciera con corriente directa, la bombilla se iluminaría casi completamente, con o sin el núcleo. REACTANCIA INDUCTIVA: uando se C

inductancia depende del número de vueltas, longitud y diámetro del embobinado y por último, tipo de núcleo.

Pcircuito de corriente alterna como de corriente directa, siempre tendrá la misma inductancia (10 H.). A que se debe entonces qd

or ejemplo, si la bobina tiene una inductancia de 10 Henrios (10 H.), tanto en un

ue si se trata de corriente alterna, habrá un menor paso e corriente que si se trata de corriente directa?. Bien, Con corriente alterna la utoinducción es más alta, y por el efecto de la fuerza contraelectromotriz

(f.c.e.m), la oposición será más alta. a

A la oposición que una bobina ofrece al paso de la corriente alterna se le llama REACTANCIA INDUCTIVA. Cuando una bobina tiene una reactancia inductiva muy alta se le denomina reactor. La oposición es directamente dependiente de la inductancia de la bobina y de la

ecuencia de la corriente, por ejemplo, si se conecta una bombilla (lámpara) a n circuito de corriente alterna que produzca una frecuencia de 1 Kilohertz (1000 iclos por segundo), la reactancia producida es tan grande que la bombilla no

▫41▫

frucencenderá por la baja corriente que circula por el circuito.

Lección 19

OS ACOPLAMIENTOS ELECTROMAGNETICOS: Si dos bobinas independientes se coloc y cerca una de la otra, de forma que sus campos magnéticos sean ueltas del alambre, a esto se denomina acoplamiento electrom

L

an mucortados, por las vagnético.

Obviamente, para que esto suceda, las bobinas deben de estar paralelas, de no ser

ue las líneas de fuerza pasarán n la misma dirección en que están devanadas las vueltas del alambre.

p ede ser suponer que mbién existe

se

coplamiento indebido. n un equipo electrónico pueden ser utilizadas varias bobinas, que servirán para

así, no habrá acoplamiento electromagnético, ya qe

También vale la pena hacer mención que este acoplamiento problemático, dependiendo del circuito donde se aplique, porque es desi en el primer juego de bobinas(derecha) se aplica voltaje alterno y taen la segunda, las dos generaran un campo magnético, porque en las dosinducirá un voltaje, por lo que se afectarán mutuamente, en otras palabras existirá

u

aEdiferentes circuitos, o sea, para operaciones diferentes, por lo que se necesitan medios adecuados para evitar el acoplamiento indebido entre ellas, para esto se blindan (encerrarlas en cubiertas metálicas) las bobinas. Otra forma de evitar los acoplamientos indebidos es colocar las bobinas de la forma que se indica en la figura izquierda (arriba), al no haber acoplamiento, no habrá inducción y por lo mismo el voltaje inducido será cero. Como ya se ha dicho en otras lecciones, el núcleo también tiene un efecto el las bobinas, tomando en cuenta que está expuesto a las variaciones de intensidad del ampo magnético, por lo mismo, se inducirá un voltaje en el núcleo. Si el núcleo es

ero, estas láminas se aíslan na de otra aplicándoles una capa de barniz o únicamente por el óxido natural de

▫42▫

csólido, la corriente será más alta, por lo que habrá calentamiento excesivo en el y por ende, en toda la bobina. Este efecto indeseable se reduce, fabricando núcleos laminados de hierro dulce o bien, de aleaciones de aculas láminas, esto permitirá que el núcleo sea de alta resistencia eléctrica, por lo tanto, las corrientes inducidas serán de baja intensidad, y por lo mismo el calentamiento también se reducirá. En los transformadores de alta potencia, el calentamiento será evidente, aún siendo el núcleo laminado, esto por las corrientes inducidas denominadas corrientes de Foucault o corrientes en remolino. BOBINA: Embobinado único o independiente.

TRANSFORMADOR: Dos o más bobinas acopladas inductivamente.

s en todos los equipos electrónicos, e utilizan en la sintonización de señales de televisión, radio, etc. Las hay de lo más imples, como muy complejas.

Lo mismo sucede con los transformadores, son de importancia semejante a las bobinas, igual los hay para diferent licaciones, se habla de bobinas de .I.(frecuencia intermedia), de R.F (radio frecuencia), pero en realidad son

▫43▫

Que decir de las bobinas, son muy importantess

es apFpequeños transformadores. En estos pequeños transformadores se pueden utilizar núcleos de aire o bien de ferrita, estos trabajan con corrientes de alta frecuencia y por lo mismo no son necesarios núcleos de gran tamaño. Por último, un transformador únicamente transfiere la energía que recibe en el primario y la traslada al secundario.

Lección 20

ESUMEN GENERAL:

stimados amigos que siguen el curso, en esta lección haremos un resumen general de todas las lecciones, podría llamarlo un repaso, y que sirva para refrescar lo visto en cada una de

esumen lección 1

UZ: La propagación de la luz es uno de los fenómenos más erceptibles al ojo humano. Un rayo de luz recorre en un segundo

8 minutos, entonces podemos decir que la ierra se encuentra a "8 minutos luz" del Sol. La galaxia a la cual pertenece nuestro

a VIA LACTEA, la cual aglomera unas 30,000 estrellas, de stas, el Sol es una de las más pequeñas, de hecho, en la Vía Láctea hay estrellas

URÁNICOS, en tras palabras más allá del Uranio

esumen lección 3

e los electrones son cargas o polos negativos, xiste un rechazo entre ellos. La fuerza es tal que si pudieran agigantarse dos

uno llegaran a pesar 1 gramo, y se colocaran a un centímetro e distancia uno del otro, la fuerza de repulsión sería equivalemnte a quintillones

ondiciones dentro del átomo: El núcleo formado por protones, atrae ertemente a los electrones, teniendo éstos cargas iguales, negativas, al acercarse

ndo como resultado un movimiento hacia afuera a ran velocidad.

▫44▫

R E

mos ellas.

R LA VELOCIDAD DE LA Lp300,000.000(300 millones) de metros, o sea que en este tiempo le daría 8 vueltas a la Tierra; por otro lado, un rayo de luz que parte del Sol, tarda en llegar a la Tierra aproximadamente un poco más deTsistema solar se llameque tienen un diámetro mayor que todo el sistema solar. La estrella que queda más próxima a nuestro sistema solar está a una distancia de 3 años luz. Y esto no se queda aquí, se han descubierto 100,000.000 de galaxias distintas y cada una de ellas cuenta con millares y millones de sistemas planetarios propios. La galaxia más próxima a la Vía Láctea es Andrómeda, situada a 700,000 años-luz Resumen lección 2 ELEMENTOS QUE FORMAN EL UNIVERSO: En la atmósfera y en la corteza terrestre, existen únicamente 92 elementos naturales, el más pesado de los cuales es el URANIO. Existen también otros elementos que no se encuentran naturalmente, más bien son producto artificial del ser humano. Con ellos, el número de elementos asciende ahora a 103. Estos elementos artificiales se llaman TRANSo R POLOS IGUALES SE RECHAZAN: Esta en una de las leyes fundamentales de la electrónica, POLOS IGUALES SE RECHAZAN, la fuerza con la que lo hacen depende directamente de la intensidad de las cargas. Tomando en cuenta queelectrones y que cadadde toneladas. POLOS OPUESTOS SE ATRAEN: Otra de las leyes importantes de la electrónica es la siguiente: Polos opuestos se atraen. Y su fuerza de atracción directamente depende de la intensidad de las cargas. Un protón tiene carga positiva, en tanto que un electrón es negativo, por lo mismo existe una fuerte atración entre ambos. Estas dos leyes permiten darnos cuenta de las cfual núcleo se repelen entre sí, dag Necesariamente no necesitamos profundizar en analizar el interior del átomo ya que se requieren elevados conocimientos de física, matemáticas superiores,

química de alto nivel, y por supuesto un laboratorio para hacerlo. Hay que mencionar que en el átomo, además de los protones y neutrones, también existen

esones y que aún falta mucho por descubrir dentro de este.

NES FORMADOS POR LA FRICCIÓN: Hay varios métodos para mover los electrones libres. El más sencillo y de todos

seca, vamos a observar que despues de que las varillas se otaron fuertemente, serán capaces de atraer pedazos pequeños de papel. Si las

e a cargas eléctricas, notaremos que las arillas, antes de ser frotadas, no indicarán polaridad en el instrumento, pero luego

enecientes a los átomos de su superficie estos pasan al pedazo de tela antes mencionado. Otro ejemplo es cuando nos

o descargado, con un electroscopio se puede visualizar este nómeno de carga y descarga, el cual se ha dado en llamar cargas electrostáticas.

tor circula un pequeño número de electrones, decimos que la orriente es débil. Si por el contrario, el número de electrones es grande, diremos

fuerte. Para indicar la intensidad de la corriente tilizamos los amperios, ellos nos indican lo intensa que es una corriente

l amperio o unidad de medida de corriente eléctrica, se compara con el término

▫45▫

m Resumen lección 4 IO

conocido, consiste en frotar un objeto con otra sustancia especial; Podemos frotar una varilla de vidrio con un pedazo de tela de seda, o bien, una varilla de caucho endurecido con un pedazo de tela de lana. Si la atmósfera está fracercamos a un instrumento sensiblvde frotarlas habrá indicación de cierta carga. Sucede con esto que: En condiciones normales, los átomos que forman las varillas tienen neutralizadas o equilibradas sus cargas eléctricas, cuando se frota, la varilla pierde algunos de los electrones libres pertyfrotamos el cabello con un peine de carey. Podemos decir entonces, que en determinados casos, la varilla que se frota adquirirá un potencial positivo aparente, por haber perdido cierto número de electrones. El resultado de atraer objetos pequeños, es la de querer recuperar esos electrones libres. En otros casos, la varilla tomará electrones de la tela y por lo mismo adquirirá un potencial negativo aparente. La atracción hacia otros cuerpos será el resultado del esfuerzo por deshacerse de ese exceso de electrones. Es sabido que la tendencia de cualquier átomo es la de equilibrar sus cargas, las condiciones especiales que se mencionaron anteriormente, desaparecerán rápidamente, ya sea porque hay intercambio de electrones entre los objetos (varilla/tela) o sencillamente, entre uno de ellos y los átomos del aire que lo rodea. Cuando ha sucedido esto, se dice que el objeto ha quedadfe Resumen lección 5 CORRIENTE ELECTRÓNICA: La corriente electrónica se llevará a cabo, toda vez que se establezca una corriente constante de electrones, y que esta entre a la bateria por el borne positivo y salga por el negativo, comúnmente llamada corriente eléctrica, o manifestación de la electricidad dinámica o electricidad en movimiento. Cuando por un conduccque ésta es una corrienteude electrones que pasa por un circuito, en un segundo. Si por el filamento de una lámpara pasan 5 amperios, en tanto que por un timbre circula 1 amperio, la lógica indica que por la lámpar a pasa una intensidad de corriente 5 veces mayor. Elitros por segundo, tratándose de una corriente de agua. La analogía en este caso es: si por un tubo pasan 5 litros por segundo y por otro 1 litro, la corriente más fuerte obviamente es la de 5 litros, tal y como sucede con la corriente eléctrica. FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM):

A la fuerza que pone en mhomenaje al físico Alejandro Volta. Es entonces el voltio, la fuerza electromotriz encargada de movilizar a los electrones. Hagamos una comparación: VOLTIO = BOMBA PARA IMPULSAR AGUA AMPERIO = AGUA R

ovimiento a los electrones se le llama voltio, para rendir

esumen lección 6 Desde hace muchísimo tiempo se sospechaba de la existencia de la electricidad, esto debido a que en una tormen rayo hacía su aparición dejando

tos fueron llegando rápidamente.

LECTRICIDAD ESTÁTICA.

n el año de 1,600, el científico inglés Sir William Gilbert, publicó un libro en el cual

icano Benjamín Franklin le demostró al mundo que las escargas atmosféricas o rayos, son verdaderas manisfestaciones de electricidad en

duras de metal presentes en estos elementos. En la ntigüedad ya se conocían estos efectos magnéticos, sin embargo fue hasta el año

esumen lección 7

A INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA:

ego colocó 2 bobinas juntas y colocando una batería y un interruptor a la primera, cto un galvanómetro y cada vez que abría yo cerraba el

terruptor el instrumento indicaba que por la segunda bobina circulaba una e llama INDUCCIÓN. Faraday descubrió que

ara que hubiera inducción la segunda bobina debía quedar expuesta al campo

el resultado del agnetismo producido por otra corriente eléctrica, a esto se le llama inducción

ta undeslumbradas a las personas, y se preguntaban que era eso. Alguien más curioso profundizó en el tema. Las aplicaciones de la electricidad en beneficio de la humanidad no se hizo patente, sino hasta el siglo XIX, cuando se empezó a utilizar. A partir de allí, los descubrimien E Eexpuso los resultados de los experimentos que realizó sobre el efecto de la fricción sobre ciertos cuerpos. Indicaba que se presentaban fenómenos de atracción y repulsión, ocasionados por la presencia de una fuerza no conocida. De las sustancias estudiadas se mencionan: El ópalo, diamante, vidrio, azufre, mica brea y ámbar. Basándose en la palabra griega que indica ámbar, El científico llamó a la nueva fuerza ELECTRICIDAD. En el año de 1,747 el amerdmovimiento o electricidad dinámica. CORRIENTE Y ELECTROMAGNETISMO: Los imanes han estado en algún momento en nuestras manos y hemos visto los efectos que tienen, atraen otros metales, si los ponemos en la tierra o arena se les adhieren, podríamos decir limaade 1,820 que el científico danés, Hans Chistian Oersted, descubrió que electricidad y magnetismo van de la mano, valga la expresión. R L Le toca el turno ahora a otro ilustre científico ingles Michael Faraday quien intuyó que si la electricidad produce magnetismo, este a su vez, generará electricidad. Experimentó, y en el año de 1,831 pudo generar una débil corriente eléctrica en una bobina, obviamente, sin que ésta se conectara a una batería. lua la segunda le coneincorriente eléctrica, este fenómeno se lpmagnético producido por la primera. Comprobó también que era necesario que el campo magnético estuviera formándose o por el contrario, estuviera desapareciendo, como consecuencia de abrir y cerrar el interruptor. Tomando en cuenta que la generación de la corriente es melectromagnética. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:

▫46▫

Después de tantos y tantos descubrimientos y experimentos científicos, mismos que son la base fundamental de todas las comodidades de las cuales gozamos hoy en día, telefonía, radiodifusión, televisión, etc., se consideran ramas de la Electrónica. La corriente eléctrica, que tantas aplicaciones tiene en nuestra vida diaria, es encillamente una corriente electrónica, pero todo aquello que haga uso de lectrones libres o fuera de sus átomos se considera como Electrónica, podríamos

mencionar como ejemplo, lo que se lleva a cabo dentro de un transistor, un IC, etc.

emos decir que este fue el primer descubrimiento relacionado con la lectrónica.

antidad de vibraciones por segundo.

homas Alva Edison, durante sus estudios y experimentos para encontrar la forma

filamento.

eno Efecto Edison, para entonces no había una explicación gica sobre el fenómeno. En 1,897, el científico inglés J.J. Thomson, presentó la

tricidad, siendo el primero en usar el término electrón.

on la que se lance la piedra, así será la profundidad y altura de estas. A la parte e la ola profunda se le llama seno y a la que se alza, se le llama Cresta, podemos azar una línea de referencia, la cual nos sirve para apreciar mejor el seno y la

ir que estos 2 conceptos forman lo que en electrónica amamos un ciclo completo.

MPLITUD DE ONDA:

ambién está íntimamente ligada a la amplitud, la longitud de onda, dicho de otra

se

El científico inglés James Clerk Maxwell, demostró matemáticamente que la luz está formada por ondas electromagnéticas, las cuales se propagan por el éter, presente en nuestro ambiente, por lo mismo a las ondas de radio se les denominaba ondas etéreas. Pode Maxwell también hizo mención, que además de estas ondas, existían otras que no podíamos apreciar a simple vista, pero que al igual que la luz, se propagan a una velocidad de 300,000 kilómetros pos segundo. La diferencia entre ellas es la c Resumen lección 8 EL BULBO ELECTRÓNICO: Tde generar energía eléctrica, en 1,883, descubrió que cuando había una placa metálica dentro de la ampolleta de vidrio de una lámpara y conectaba una batería entre el filamento y la placa, se generaba el paso de corriente eléctrica sin haber contacto entre los 2 elementos, placa - Se llamó a este fenómlóteoría electrónica de la elec Resumen lección 9 COMUNICACIONES POR RADIO: ETER: Presente en todas partes, literalmente, y es el medio por el cual se propagan las ondas electromagnéticas. Cuando se lanza una piedra al agua, se forman ondulaciones u olas que van hacia arriba y hacia abajo, y dependiendo de la fuerzacdtrcresta. Podemos decll A Como se mencionó anteriormente, la fuerza con que sea lanzada la piedra, determinará la profundidad y altura de las olas, y se llama: amplitud. si observamos detenidamente, veremos que cuánto más se alejan las olas, se hacen más pequeñas, o sea, su amplitud se reduce. LONGITUD DE ONDA: T

▫47▫

manera, el largo de cada una de las olas. Para hacernos entender diremos que: La amplitud de la onda es la altura de esta, y al longitud, es el largo que tiene. Cuánto

ás alta sea la amplitud, mayor será la fuerza de la ola.

RECUENCIA DE ONDA:

tro dato interesante es la frecuencia o cantidad de veces que la ola completa un iclo( 1 cresta y 1 seno), si por ejemplo, una ola completa 60 veces una cresta y un

seno en un minuto, se dice que su frecu a es de 60 ciclos por minuto. Todo lo antes dicho, se aplica completamente s ondas electromagnéticas de radio

l sonido u ondas sonoras. Sonido: Vibraciones en el aire o n los cuerpos que las reciben. Cuando el silencio es absoluto, el aire presente a

GNÉTICAS, COMO SE GENERAN:

da puede verse un ansmisor telegráfico elemental, obviamente, este generaba ondas amortiguadas.

éticas no son más que una serie de ciclos (ver lección 9) rmados por una cresta y un seno, siendo la cresta de polaridad positiva y el seno,

do, determina la frecuencia a que se transmite.

cia determinada, dividir 300,000,000 (metros por segundo) ntre la frecuencia. AMPLITUD DE ONDA: Es la distancia entre la línea de potencial

la cresta o seno FRECUENCIA DE ONDA: Cantidad de iclos por segundo de una onda

cerca de nosotros, pero estamos sintonizando o oniendo muestro receptor en la misma frecuencia en la cual transmite dicha

amos SINTONÍA A la antena receptora de un aparato entran n sin fin de señales u ondas electromagnéticas, pero se pueden filtrar por medios

m F Oc

enci a la

comunicación, sonido, electricidad, etc. ONDAS SONORAS: Otra forma de ondas es eenuestro alrededor tiene la misma presión, o sea, sus moléculas están separadas a una misa distancia. Cuando hay existencia de sonido, este ejerce presión sobre las moléculas del aire y las separa o aglomera más de lo normal. Resumen lección 10 ONDAS ELECTROMA Toda vez que se produce una chispa, se generan ondas electromagnéticas, siendo estas amortiguadas, porque varían su amplitud, por lo mismo producen interferencia. Como recordarán, el experimento de Hertz (ver lección 7), se basó en la generación de ondas electromagnéticas con 2 anillos, uno que hacía de transmisor y el otro de receptor. En la figura de la izquiertrLas ondas electromagnfode polaridad negativa, la cantidad de estos por segunla QUE ES LONGITUD DE ONDA: (Letra griega Lambda). Este es el símbolo de longitud de onda. Las ondas electromagnéticas, no importa su frecuencia, se propagan por el éter, a la misma velocidad (300,000 kms. por segundo), las características de una onda electromagnética son las siguientes: LONGITUD DE ONDA: Es la distancia de un ciclo desde el inicio de la línea de referencia o sea, de potencial "0", hasta donde termina (ver gráfica de la lección 9) el ciclo completo, para saber la longitud de onda de una frecuene"0" hasta el punto más alto de c Resumen lección 11 COMO SE SINTONIZAN LAS ONDAS DE RADIO: SINTONÍA: Estar en la misma frecuencia, estar en armonía. Aquí empezamos algo que es tan familiar para todos nosotros, y es el momento en el cual escuchamos música, vemos un canal de televisión, etc. En ese momento estamos escuchando una emisora de radio o viendo la programación de un canal de televisión que está a kilómetros de distancia o muy pemisora. A esto le llamuelectrónicos presentes en los receptores.

▫48▫

GENERACIÓN DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA A DETERMINADA FRECUENCIA: Primeramente necesitamos un componente electrónico, un tubo o válvula, un transistor, etc., como el corazón del circuito. Luego otros componentes no menos importantes, como capacitores variables y fijos, bobinas, resistores, permiten generar una onda electromagnética e irradiarla al espacio.

Resumen lección 12 ECTIFICACIÓN, SINÓNIMO DE CORRECCIÓN:

uando hablamos de rectificación, nos referimos, en otras palabras a corregir,

inación y alimentación e equipos electrónicos, fue la directa, pero ésta tiene ciertas limitaciones, claro

ingún aparato electrónico, funciona con corriente alterna irectamente, o sea, no se alimentan los componentes con este tipo de corriente,

orrectamente, o sea convertirla a orriente directa ( C. D. ). Para hacer esto se necesita de unos componentes para

y de frecuencias tan levadas que no sería posible escucharlas en una bocina directamente.

ecesitamos entonces hacer la separación de la portadora y las señales sonoras la portadora ya no

necesitamos, cumplió su papel de transportar a las ondas sonoras. Necesitamos,

oducir estas eñales tal y como eran antes de ser colocadas en la portadora.

blaremos un poco, ara que tengas una idea sobre las válvulas o tubos electrónicos.

e fabrican de baquelita, con mucha ayor aceptación, con menos popularidad se usa la porcelana o metal. También

▫49▫

R Cmodificar. Cuando se trata de corriente alterna ( C. A.), cambiamos su forma original a otra, esto es, de corriente alterna a corriente directa pulsante (la única corriente directa pura es la de las pilas, baterías o acumuladores). En los inicios de la electricidad, la corriente utilizada en los hogares, para ilumdque hasta la fecha, ndnecesitamos rectificarla para que funcionen cclograr esto, el diodo, el cual permite el paso de corriente en una sola dirección; en los inicios se usaban tubos, llamados Bulbos rectificadores. Resumen lección 13 DETECCIÓN DE LAS SEÑALES DE RADIO: Las corrientes de radiofrecuencia no son más que manifestaciones de corriente alterna, con la diferencia que estas son de frecuencias más altas, tomando en cuenta que la corriente alterna es de 50 ó 60 ciclos por segundo. Estas señales son recibidas en la antena de un receptor y a la vez se transfieren a los demás circuitos para procesarla, valga la expresión, son impulsos débilese Nque se colocaron en ella, como se dijo en una lección anterior, aladespués de seleccionar o sintonizar la frecuencia que nos interesa un detector que elimine a la portadora y deje pasar únicamente las señales sonoras, algo similar con lo que se explicó sobre la rectificación de la corriente alterna con los diodos, que para el caso deja pasar únicamente un parte de los ciclos o bien, se aprovechan completos. Podemos decir que después del detector tenemos una corriente pulsante, luego entonces, una bocina o audífono puede reprs El detector elemental usado en los inicios, fue el de galena, la galena no es otra cosa que sulfuro de plomo, existen otras substancias rectificadoras como son el silicón, molibednita, carborundo y otras más. Resumen lección 14 VÁLVULAS O TUBOS ELECTRÓNICOS: No vamos a profundizar demasiado sobre este tema, pero si hap Algunas válvulas son fabricadas en ampolletas de metal o vidrio, diferentes tamaños y formas. Las bases, no de todos sm

vbase, los pines varían en proporción al tamaño del tubo.

aría la cantidad de pines o patitas, las cuales al igual que un IC, se insertan en su

e fabricaron algunas válvulas que tenían los pines del filamento más gruesos que

el entido de las agujas del reloj.

Resumen lección 15

iferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren na carga eléctrica de 1 culombio (Unidad de carga eléctrica en el sistema basado

o, el segundo y el amperio (sistema MSKA o internacional). s la carga que un amperio transporta cada segundo. Nombrado así en honor a

Coulomb). n los inicios no se construían capacitores de 1 faradio porque eran muy grandes,

itores, en su mayoría se miden en millonésimas partes de un faradio

riéndose que estas atraían cuerpos pequeños de hierro, más rde se le llamo óxido de hierro y en Química se le denomina öxido magnético.

que los fenicios fueron los primeros en aplicar la energía agnética del imán cuando usaron la brújula en sus viajes marítimos comerciales.

egación aérea y marítima.

vés de s líneas de fuerza de un campo magnético, se genera en este(alambre) una

n la lección anterior nos ha enseñado sobre magnetismo, lectromagnetismo, que están íntimamente ligados con la Inducción

2 términos que pueden confundirnos, INDUCTANCIA - DUCCIÓN, en apariencia significan lo mismo, pero no es así.

DUCTANCIA: Es la propiedad de un circuito para generar en el mismo, una fuerza

Sel resto, con esto se buscaba una correcta colocación en la base. Hemos hablado en tiempo presente, aunque la mayoría de las válvulas ya no se fabrican. Para determinar los pines de una válvula se hacía viéndola por abajo y se contaban en s

CAPACIDAD = CAPACITORES: Faradio (F) es la unidad de capacidad eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en homenaje al distinguido científico inglés Michael Faraday. Faradio, puede definirse como la capacidad de un capacitor en el que, sometidas sus armaduras (placas) a una duen el metro, el kilogramECharles Ehoy día ya se construyen y pueden ser de unos 12 cm. de alto por 8 de cms. de diámetro aproximadamente. Los capac(0.000001 = 1µF). Resumen lección 16 QUE ES MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO: La naturaleza y origen del magnetismo aún no han sido explicados completamente. Se han formulado varias teorías explicando el fenómeno magnético, pero no ha habido aprobación unánime. En magnesia, antigua ciudad de Asia Menor, se encontraron los imanes naturales o Piedra imán, descubtaHistóricamente se dicemSiendo así que se usa en la ciencia, industria, nav El magnetismo en la electrónica es fundamental, ya que sin el no sería posible la fabricación de bocinas, audífonos, micrófonos y tantas cosas más que se basan en el magnetismo. Resumen lección 17 LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA: LEY DE FARADAY: Esta indica que siempre que se mueve un alambre a tralacorriente eléctrica, misma que es proporcional al número de líneas de fuerza cortadas en un segundo. Lo que vimos eeelectromagnética. HayIN IN

▫50▫

contraelectromotriz (F.C.E.M), cuando se alimenta con corriente alterna (C. A.). INDUCCIÓN: Es la influencia ejercida por un campo magnético, sobre cuerpos o conductores cercanos a este. Lresultado del campo magnético producido por una corriente variable circulante por A AUTOINDUCCIÓN: Es la manifestación de un voltaje en un conductor, como

l mismo. i conectamos un electroimán a una fuente de voltaje y le colocamos un

interruptor, cuando cerramos el circuito la corriente empieza a circular por las primeras vueltas de la bobina, y siguien lo largo del conductor. Obviamente, la

campo magnético que genera la corriente que circula or las primeras vueltas de la bobina, será cortado por las vueltas siguientes, con lo

e voltaje inducido será siempre opuesto al voltaje de la fuente, y por lo

inado, un embobinado primario y uno más mbobinados secundarios. Como es de suponer, todas las vueltas del embobinado

bobinado primario al que recibe el voltaje, y secundario en el cual se duce dicho voltaje. Vemos entonces que se trata de 2 embobinados separados

ue están unidos por un mismo campo magnético, a este nómeno se le denomina inducción mutua.

rio. Para que suceda la inducción se ecesita que el voltaje aplicado al primario sea alterno.

esumen lección 19

la misma dirección en que stán devanadas las vueltas del alambre.

s lecciones contienen información que no dudamos será de tilidad para todos, y esta en particular, trata de hacer un repaso de las 19

n aprendido algo, y para los que ya abían llevado algún curso de electrónica, hayan servido para recordar o bien,

▫

eS

do a

corriente va generando un campo magnético, mismo que se extiende del centro del núcleo hacia afuera, con una velocidad mayor que con la que circula la corriente, dando como resultado que el pcual se induce un voltaje en ellas. Est tanto, reduce su valor. A este voltaje se le llama FUERZA CONTRAELECTROMITRIZ ( F.C.E.M). Resumen lección 18 Transformadores: Son 2 o más embobinados separados eléctricamente, pero que están expuestos a un mismo campo magnético. Un transformador se constituye por un núcleo de hierro dulce lameestarán expuestas al campo magnético y que al reconcentrarse, este será cortado por todas las vueltas del alambre, con lo cual se induce un voltaje en ellas. Se nombra eminelectricamente, pero qfe CUAL ES LA RELACIÓN ENTRE LOS VOLTAJES?: El voltaje que se induce en el secundario, es dependiente de la relación del número de vueltas del primario y del secundario. Por ejemplo, si el primario tiene 1000 vueltas y el secundario 10,000, esto es una relación 1:10, o sea que el voltaje que se inducirá en el secundario será 10 veces mayor que el aplicado al primario. Si por el contrario, el número de vueltas del primario es de 10,000 y las del secundario de 1000, la relación es de 10:1, por lo mismo, el voltaje inducido en el secundario será 10 veces menor que el aplicado al priman R LOS ACOPLAMIENTOS ELECTROMAGNÉTICOS: Si dos bobinas independientes se colocan muy cerca una de la otra, de forma que sus campos magnéticos sean cortados, por las vueltas del alambre, a esto se denomina acoplamiento electromagnético Obviamente, para que esto suceda, las bobinas deben de estar paralelas, de no ser así, no habrá acoplamiento electromagnético, ya que las líneas de fuerza pasarán eneTodas y cada una de laupublicadas hasta la fecha. Esperamos que hayahcomparar temas. Reciban todos un saludo cordial y los invitamos a continuar en las siguientes lecciones.

▫51

Lección 21 RECEPTORES DE RADIO:

electrónico que permite la recuperación de las señales vocales, de video de cualquier otro tipo, transmitidas por un emisor (transmisor) de radio mediante ondas electromagnéticas. Vamos a iniciar el estudio de los receptores de radio, desde el principio.

éticas generadas por el trasmisor y las atrapa

El tá constituido, tanto por la antena propiamente dicha, como

ambre que se conecta al transmisor o receptor, así como la conexión a tierra. icho lo anterior, entremos en materia.

radio

ondas electromagnéticas,

os. Abajo puedes ver un transformador de antena moderno, que hace función de antena, estos se usan para recibir emisoras

n

daalta f

cidad e ductancia), quiere decir que la sintonización se lleva a cabo por medio de

El receptor de radio o televisión u otro tipo es el medio

Antena: Elemento que emite las ondas

electromagn

en el receptor.

circuito de antena esdel alD

En los inicios de la se hacía

necesario antenas inmensas para poder recibir las

ahora esto ya no es necesario a causa de los potentes transmisores usados y una pequeña telescópica es más que suficiente, para casos extrem

que transmiten en A.M.(amplitud modulada). Tomando eelectromagnéticas son radiadas en todas direcciones, cantena, por inducción genera en ella un voltaje bajísimo,igual forma que un transformador eleva un voltaje, si te arriba, básicamente es un transformador y actúa como tondas electromagnéticas no más que corrientes alternas de

cuenta que la ondas uando encuentra una que es amplificado de as cuenta, la figura de l, recordemos que las

recuencia.

Tenemos amplificadas en cierto grado las ondas de radio, ahora debemos de sintonizar (filtrar) determinada emisora que transmite en determinada frecuencia (no debemos de olvidar que a la antena entran un sin fin de emisoras o frecuencias). De que manera podemos dejar una emisora sin que las demás la interfieran?: Cuando giramos la perilla de un receptor para escuchar nuestra emisora preferida, lo que hacemos es ajustar un capacitor variable (ahora se hace digitalmente, pero el principio es el mismo) a determinada capacidad que únicamente deje pasar las señales de esa emisora. El capacitor lleva a cabo esta función con la ayuda de una bobina (vemos aquí que se hace uso de capaincapacidad variable e inductancia fija (puede hacerse de forma contraria). EL PRIMER RECEPTOR DE RADIO:

▫52▫

No podemos dejar de hablar del receptor de cristal, el cual fue muy popular en los inicios de la radio, aquí te lo presentamos por si quieres experimentar.

El proceso de amplificación de las débiles señales de radio se lleva a cabo por el transformador de antena, como ya se d ego el secundario del transformador se conecta al capacitor variable(tal como se indica en el diagrama del receptor de

eussc

capacidad existente en los componentes del circuito. Si obse

ara la recepción de señales de dio. Ya en una lección anterior se habló de la válvula de Fleming, que no era otra

entonces; Luego vino el triodo, con el cual se avanzó co

ijo, lu

cristal), seguidamente es detectada y rectificada por seleccionada para poder escucharla en los audífonos. Ves con los audífonos, este tiene la función de dar paradiofrecuencia (R.F.) que queda en la onda rectificada. Ecorriente alterna muy baja que pasa sin haber sido rectifisea, la parte de audiofrecuencia (A.F.), el paso de este co

l cristal la frecuencia n capacitor el paralelo o al componente de te componente es una ada, a los audífonos o mponente se debe a la rvas bien el diagrama,

notaras que este receptor no utiliza ninguna fuente de alimentación (baterías), la desventaja es que necesitas una antena exterior como la indicada al principio de esta lección para poder recibir las señales de radio. La figura de abajo te muestra los cambios que ocurren en un receptor de cristal.

Hablaremos sobre receptores a tubos, para que puedas comparar los adelantos que se ha suscitado hasta ahora. Los tubos, en su época

vinieron a cambiar lo establecido hasta entonces, pracosa que un diodo, versión moderna del detector del galena o cristal, en ese

nsiderablemente en la ales de radio. 8

amplificación y detección de las señLa configuración de un receptor con el triodo (ver lección ) era de la siguiente

sformador de antena y ltaje negativo aplicado al amplificada produce es positivo (cresta), el

voltaje "C" sea menor; cuando es negativo (seno), aumenta la polaridad negativa aplicada. Siendo menos negativa la rejilla, aumenta el número de electrones que van del cátodo a la placa, dando como resultado un aumento de corriente en ésta; Si la rejilla se hace más negativa, sucede lo contrario, pasan menos electrones del cátodo a la placa. Al haber pequeños cambios de voltaje en la rejilla, resultan grandes cambios de corriente en la placa, por lo mismo, la señal es amplificada en gran escala (considerando lo que hemos visto en el receptor de cristal). Cuando se le aplican voltajes de placa y de rejilla, de forma tal que la señal amplificada en el circuito de placa sea idéntica a la que se encuentra presente en la rejilla (hablamos de la se

manera: Las señales de la antena amplificadas por el transintonizadas por el capacitor eran aplicadas a la rejilla (al voa la rejilla se le llama "C"). Como es de suponer, la señcambios de voltaje en la rejilla, provocando que cuando

ñal), el tubo triodo está actuando como amplificador de R. F. a señal amplificada procedente de la placa se aplica a uno de los extremos del L

primario de un transformador de R.F.( la diferencia de un transformador de antena y uno de R.F. es que en este el primario forma parte del circuito de la placa del tubo que le precede, en tanto que en el de antena, el primario forma parte del circuito de antena), en el otro extremo se aplica el voltaje. El secundario tendrá otra sección del capacitor variable, para sintonizar los 2 circuitos a la misma frecuencia, a esto se le denomina radiofrecuencia sintonizada. La señal que resulta del secundario se aplica a la rejilla de un segundo triodo, este arreglo permite afinar, por así decirlo, la selección de determinada emisora.

▫53▫

Lección 22 RECEPTORES REGENERATIVO, NEUTRODINO Y REFLEJO: El receptor regenerativo debe su nombre a que aprovechaba el componente de R.F. que se mencionó en el receptor de cristal. Este receptor fue muy popular, pero te a sus inconvenientes, ya que generaba oscilaciones que interferían a los recept os. uando la detección se lleva a cabo con un tubo, el componente de R.F. se mplifica con la modulación. Pues bien, en el receptor regenerativo se aprovecha

na. Este excedente fuerza la señal ya se suma a la entrante y aumenta los cambios de voltaje en la

sea, en los audífonos. l resultado de la señal aumentada por la regeneración provoca que el tubo oscile,

ieron uso de varios métodos ara evitar estos inconvenientes, se varió el acoplamiento de la bobina generativa, o bien se agregó un capacitor variable, aunque esto no fue suficiente

níores cercan

Caese excedente de R.F. devolviéndolo al transformador de antererejilla, y se vuelve a rectificar, dando como resultado una mayor potencia en la salida de audiofrecuencia o Ey produzca la interferencia mencionada anteriormente, en otras palabras se convierte en transmisor de señales no deseadas. Se hicprepara que el tubo entrara en oscilación en ocasiones.

En los receptores con radiofrecuencia sintonizada existen oscilacionreceptor regenerativo, por la capacidad que existe en los tubos, entre ply entre rejilla y cátodo. Esta capacidad permite el retroceso de corrientes de radiofrecuencia que debe de ser controlado para que el tubo no La capacidad interna de los tubos se suprime colocando un capacitor y el secundario del transformador del paso siguiente, este arreprofesor

es como las del aca y rejilla

entre en oscilación.

entre la rejilla glo se debe al

Hazaltine Este era el principio de funcionamiento de los receptores neutrodinos.

▫54▫

Hubo otro sistema de recepción, el sistemamplificado y sintonizado la señal por tubo se indude un transformador de R.F. La señal es devuelta altransformador de A.F., es vuelta a amplificar con la difamplificador de A.F.. Vemos aquí que esRadiofrecuencia, detección por cristal y amplificador de A. En este receptor era deficiente y los ajustes eran críticos.

a reflejo, en este receptor cuando se ha ce al detector de cristal a través

ismo tubo haciendo uso del erencia que lo hace como un

te receptor ya hace uso de 3 pasos, F.

m

▫55▫

Lección 23 RECEPTOR SUPERHETERODINO: Este se podría decir que es el amo y se or de los receptores, porque digo esto, porque ofrece un sinnúmero de ventajas como te darás cuenta y sigue siendo usado. Este receptor lleva a cabo casi toda la amplificación de R.F. utilizando una frecuencia fija, con este sistema se hacen ajusten más precisos en los circuitos y se aprovecha todo lo que puede dar el componente utilizado (tubo, en su momento, y ahora el transistor y circuitos integrados). Otra ventaja es que se evitan los acoplamientos indebidos entre pasos p tas generadas por alambres y pistas de circuito impreso, a una frecuencia fija. Como se logra la frecuencia fija, scilador local(es como decir un

ansmisor dentro del receptor, de paso te cuento que la primera emisora que hice e precisamente usando este oscilador, logrando un alcance de 500 metros); las

ezcladas con la señal producen la frecuencia termedia (F.I.) o frecuencia heterodina.

a la base de un transistor, lo que aparecerá en la placa del tubo o en el olector del transistor serán 2 frecuencias distintas, una, será la suma de las

EZCLADOR Y EL OSCILADOR LOCAL:

dor a la vez, al cual se le denominaba onvertidor

ñ

or capacidades parásil usar

pues colocando un otrfuoscilaciones generadas por este y min Este fenómeno se lleva a cabo aplicando 2 frecuencias distintas a la rejilla de un tubo o cfrecuencias originales, en tanto que la otra será igual a la diferencia entre ambas, veamos un ejemplo: tenemos una frecuencia de 600 Khz. + 1055 Khz. = 1655 Khz., luego hacemos la resta, 1055 Khz. - 600 Khz. = 455 Khz. Lo que sigue es sintonizar el circuito de placa o colector a una de estas 2 frecuencias heterodinas (600 o 1055 Khz.), la otra se debilitará tanto que no afectará en nada. M Para obtener la frecuencia heterodina se necesitan 2 componentes, un tubo o transistor que haga la función del mezclador y otro que funcione como oscilador(en el caso de los receptores a tubos se hacía uso en algunos casos de un solo tubo que funcionaba como mezclador y como oscilac . Abajo puedes ver el diagrama en bloques del receptor superheterodino.

Como te darás cuenta, la señal es recibida, amplificada y sintonizada, en la forma tradicional, o sea, con un transformador de antena, en el secundario de este se sintoniza la emisora que queremos escuchar; aquí inicia la diferencia, ya que la señal se aplica al mezclador. En el circuito ves que hay una bobina a tierra, esta va al cátodo o emisor, esta se acopla electromagnéticamente a otras 2, 1 va a la rejilla o base del oscilador, en la cual tenemos otra sección del capacitor variable, que se

▫56▫

maneja con un solo rotor, la otra bobina va en el circuito de placa o de colector, aquí se aplica el voltaje de la fuente de alimentación para todas las secciones. La bobina de rejilla o de base, está sintonizada por la otra sección del capacitor variable, los valores de capacidad e inductancia deben de ser los necesarios para sintonizar una frecuencia, que será siempre 455 Khz. Veamos ahora a que frecuencia quedará sintonizado el oscilador: 600 Khz. + 455 Khz. = 1055 Khz., El componente utilizado como oscilador (tubo o transistor), debido al acoplamiento de las bobinas rejilla o base y de placa o colector, generará una frecuencia de 1055 Khz. obviamente, esta frecuencia de 1055 generará un campo, mismo que será cortado or bobina conectada al cátodo o emisor del mezclador, y en ella se inducirá una

ansformador (bobina) de F.I., el cual está sintonizado a 455 kHz. dado que es ás conveniente amplificar esta frecuencia, por ser más baja. Los siguientes pasos

de F.I. estarán sintonizados a la misma ecuencia, por lo que todos sus circuitos gozan de una alta eficiencia, ahora te cuenta porque este receptor es de lo

s, el reamplificador y el amplificador de audio.

Nació en Nueva York el 8/12/1890 y falleció el 31/01/1594. Inventor, graduado en Ingeniería Eléctrica en

atentada en el año de 1,933) en el año de 1,918.

▫57▫

pfrecuencia de 1055 Khz. Tomando en cuenta que esta está conectada al mezclador, en el se inducirá la misma frecuencia. Resumiendo todo lo anterior, se tendrán aplicadas la frecuencia de 600 Khz. y la frecuencia del oscilador local de 1055 Khz. en el mezclador, resultando de esto que en la placa o colector, estén presentes dos frecuencias heterodinas: 455 Khz. y 1655 Khz. Nos queda ahora eliminar la segunda frecuencia heterodina, para esto se emplea un trm

fr das

mejor. Los pasos que siguen son el detector del cual se hablado en otras leccionep Como dato importante no está demás decirte que el inventor del receptor superheterodino fue Edwin Howard Armstrong (1la universidad de Columbia en el año de 1913. También inventó el circuito regenerativo mientras estudiaba en la universidad de Columbia, y patentado en 1914, el circuito Superregenerativo (patentado en 1922. La FM también se le debe a este ilustre personaje, fue p

Lección 24

MPORTANCIA DE LOS AUDIFONOS Y LAS BOCINAS:

ue sería de un receptor o equipo de sonido si no pudiera oírse, simple y encillamente sería obsoleto.

ste trabajo está a cargo de los audífonos y las bocinas; los primeros nos sirven ara oír sonidos débiles y en privado, las bocinas, tienen la función de permitir oír n amplificador en toda su potencia, o según lo deseemos.

UDÍFONOS: Estos se dividen en 2 tipos, magnéticos y de cristal

I Qs Epu A : Los magnéticos

pueden ser de una bobina o de dos, si son de dos, no significa que sean estéreos, sencillamente sus bobinas están conectadas en serie. Los audífonos magnéticos están constituidos por 2 imanes permanentes en contacto con 2 núcleos de hierro laminado, con lo cual se convierten en polo norte y polo sur. En los núcleos están devanadas las 2 bobinas, como ya se indicó, en serie. El motivo de estar conectadas de esta forma es para que, al ser recorridas por una corriente directa, se formen los 2 polos, las bobinas se construyen con alambre No. 40 o más fino. Otro componente de los audífonos es el diafragma, que no es más que una lámina delgada de hierro dulce. Cuando se conectan al

amplificador, la corriente directa da genera un campo magnético pulsante, esto permite que el dia repelido, cuando esto sucede, las vibraciones del diafragma mueven el y se producen las ondas sonoras tal y omo fueron originadas.

os audífonos de cristal se construyen de forma más sencilla, aquí el diafragma

pulsante en su salifragma sea atraído o

aire c Lvibra por la acción de un cristal piezoeléctrico. El cristal tiene la propiedad de vibrar cuando se expone a voltajes alternos o directos pulsantes y se transfieren al iafragma, y se producen las ondas sonoras.

a que estas emiten un onido mucho más fuerte; han sufrido cambios considerables desde su creación,

d LAS BOCINAS: Las bocinas tienen la misma función que los audífonos, permitir que las ondas sonoras sean escuchadas, con la diferencispero las más importantes son las del tipo dinámicas, las de imán permanente y las electrodinámicas.

una bobina de alaaplica la señal qucampo magnéticode campo(es la qu La construcción BOCINAS DINÁMIentre el núcleo y

RMANENTE: En estas bocinas la bobina de campo es ustituida por un imán permanente, son las que actualmente se usan. Es irónico,

a se resolvió usando una aleación de cero denominada nipermag

BOCINAS ELECTRODINÁMICAS: En estas se hace vibrar el cono por medio de

mbre de pequeño tamaño, denominada bobina móvil (en esta se e sale del amplificador), la cual queda suspendida dentro del

, este se produce por la corriente directa que circula por la bobina e produce el campo magnético necesario para mover el cono).

de estas bocinas tiene muy pocas diferencias con las otras. CAS: En estas bocinas para producir un campo magnético fuerte la abertura de la caja se le aplica corriente directa por la bobina

de campo, quedando la bobina móvil dentro de este campo magnético al igual que la bocina anterior. BOCINAS DE IMÁN PEspero a pesar de ser antiguas, no fueron populares sino hasta hace muy poco tiempo. El defecto principal consistía en que el imán permanente se debilitaba de forma gradual, esto ocasionaba que el campo magnético no fuera suficiente para una buena reproducción de sonido. El problema .

▫58▫

Al igual que los audífonos de cristal, las bocinas de imán permanente es muy sencilla, se compone de un imán permanente, en forma de anillo, con un núcleo de ierro dulce y la bobina móvil. h

Para que un amplificador se escuche muy bien, necesita de una buena bocina, pero no solo la bocina, también debe de tener una adecuada caja de acústica o bafle, ver en temas construcción de cajas acústicas

▫59▫

Lección 25 CONDUCTORES(ALAMBRES): Esta lección pretende que conozcas l ue son los conductores (alambres), algunas características que son de tomar en cuenta ya que afectan considerablemente en los circuitos e superficialmente en otras lecciones. sto te servirá cuando tengas que experimentar con transformadores, bobinas, etc. Varios factores son los que afectan la sistencia de un alambre o conductor: 1. Material del que está hecho. 2. Grueso o área (diámetro). 3. Largo. Además de estos 3 factores, existe otro que afecta al conductor, la temperatura, la resistencia de este es mayor, cuanto mayor sea la temperatura. Hagamos una comparación, En un t e agua, con un recorrido corto, la resistencia a esta es baja, en un tencia aumenta. Pues lo mismo sucede con un conductor, siendo a mayor resistencia al paso se na corriente eléctrica. Veamos un ejemplo, si un alambre de determinado grueso alibre) de 4 pies tiene una resistencia de 20 ohmios, el mismo alambre de 20 pies

ces, o sea 100 ohmios.

léctrica será baja, por lo mismo circulará una corriente de mayor intensidad; en nto que en uno de menor grueso o diámetro, aumentará la resistencia y por

o importante q

lectrónicos, se ha hablado de ellosE

re

ubo d tubo largo, la resis más largo tendrá un

u(caumentará su resistencia en 5 ve Hagamos otra comparación con el agua, si se hace pasar un caudal de agua por un tubo grueso, este se opondrá muy levemente a su paso. por el contrario, si lo hacemos por uno delgado, habrá mayor oposición al paso del agua. Sucede lo mismo con el conductor, si este es grueso, la resistencia al paso de una corriente etaende, la corriente será de menor intensidad. No dejes de ver la tabla de calibres de alambres en transformadores.

es y su resistencia ya se habló en la lección No. 5

Del material de los conductor A MEDIDA CIRCULAR: Para el cálculo de los conductores circulares (redondos), se

usar la medida llamada milLconvino en , equivalente a una milésima de pulgada

001"), en consecuencia, si un conductor tiene un diámetro de cinco milésimas de ulgada (.005"), se dice que tiene 5 mils.

(.p

l área o la superficie del conductor cortado, también se expresa en mils circulares

E , n mil circular es igual al número de mils elevado al cuadrado, o sea, si un u

conductor tiene un diámetro de 5 mils, el área de mils circulares será: 5 X 5 = 25 mils circulares. Seguidamente puedes ver 2 tablas para el cálculo de resistencias de conductores, tanto el sistema americano como el métrico.

▫60▫

TABLA DE CALIBRES Y RESISTENCIAS PARA CONDUCTORES (SISTEMA AMERICANO):

Calibre americano Diámetro en .001" Mils circulares Ohmios x 1000'

09 114. 13,090. .808

10 102. 10,380. 1.02

11 91. 8,234. 1.28

12 81. 6,530. 1.62

13 72. 5,178. 2.04

14 64. 4,107. 2.58

15 57. 3,257. 3.25

16 51. 2,583. 4.09

17 45. 2,048. 5.16

18 40. 1,624. 6.51

19 36. 1,288. 8.21

20 32. 1,022. 10.4

21 28.5 810.1 13.1

22 25.3 642.4 16.5

23 22.6 509.5 20.8

24 20.1 404.0 26.2

25 17.9 320.4 33.0

26 15.9 254.1 41.6

27 14.2 201.5 52.5

28 12.6 159.8 66.2

29 11.3 7 83.4 126.

30 10.0 100.5 105.

31 8.9 79.70 133.

32 8.0 63.21 167.

33 7.1 50.13 211.

34 6.3 39.75 266.

35 5.6 31.52 335.

36 5.0 25.00 423.

37 4.5 19.83 533.

38 4.0 15.72 673.

39 3.5 12.47 848.

40 3.1 9.888 1070.

▫61▫

TABLA Y RESISTENCIAS PARA CONDUCTORE CO):DE CALIBRES S (SISTEMA MÉTRI

Calibre americano Diámetro en mm área en mm Ohmios x 1000 mts.

09 2.91 6. 2.6563

10 2.59 5. 3.3426

11 2.30 4. 4.2117

12 2.05 3. 5.3131

13 1.83 2. 6.7062

14 1.63 2. 8.4508

15 1.45 1. 10.765

16 1.29 1. 13.431

17 1.15 1.04 16.9

18 1.02 .823 21.4

19 .91 .653 26.9

20 .81 .518 34.0

21 .72 .411 42.8

22 .64 .326 54.0

23 .57 .258 68.1

24 .51 .205 85.9

25 .45 .162 108.

26 .40 .129 137.

27 .36 02 172. .1

28 .32 .0810 217.

29 .29 .0642 274.

30 .25 .0509 345.

31 .227 .0404 435.

32 .202 .0320 549.

33 .180 .0254 692.

34 .160 .0201 873.

35 .143 .0160 1100.

36 .127 .0127 1390.

37 .113 .0100 1750.

38 .101 .0080 2210.

39 .090 .0063 2780

40 .080 .0050 3510. Para encontrar la resist en ohmios de cierta d de un conductor, utilizamos la tabla del sist americano e ual se indica la resistencia de cada uno. Te valor de l tencia de un pié de ima de pulgada del conductor en cuestión, se mult or el l resultado se divide dentro de mil. Veamos un plo: Tenem condu 850 pies de longitud del No. B Y S

encia longituema n la c

niendo el a resis largo por una milésargo y eliplica p

ejem os un ctor de 16 , vemos que la tabla indica (este v tá dado en 1000 pies

de alam ), la operación es como sigue: 850 X 4.09 = 3476.5 / 1000 = 3.4765 ohmios, esta es la resist conductor. La tabla de la lección No. 5 nos sirve par lar co res de otro material, para es tilizamos la re cia específic a la resistencia en ohmios de un materia e tenga un área de un mil circul é d .

▫62

4.09 alor esbre

encia totala calcu

delnducto

to u sisten a, o sel qu ar y un pi e largo

▫

Como ya sabemos la resis específica ater rminado, su área en mils cir res y la longit cosa fáci la cia total, para esto empleam fórmula sigu R (resist otal e = k(resistencia específi x L(longitud del conductor) / ils c ). Ski se utiliza el sistema trico, primero ertir metr ies, e hace multiplicando metros totales por 3.28, lu demos us mula mente indicada.

▫63▫

tencia de un m ial detecula ud, es l calcular resisten

os laca)

iente: encia tm.c.(m

n ohmios)irculares

mé conv os a p sto se ego po ar la fór anterior

Lección 26

ISLAMIENTOS DE LOS CONDUCTORES:

tro factor importante de los conductores es su aislamiento (forro)

l aislamiento puede ser esmalte, caucho, vidrio, seda, algodón o plástico, según ea el uso que se le vaya a dar al conductor.

os alambres sin aislamiento (desnudos) únicamente se utilizan cuando van a uedar fijos y no hay riesgo de contacto con otros conductores y ocasionen un roblema. Ejemplos de uso son en circuitos de alta frecuencia y algunos tipos de ntenas.

ablemos ahora del uso más adecuando de los diferentes aislamientos:

l aislamiento de caucho está recomendado para instalaciones donde hay humedad, ero la intemperie es uno de sus enemigos, ya que la luz y el calor lo deteriorar pidamente. Conductores con este aislamiento no son recomendados en aparatos

lectrónicos, a menos que este se combine con otro material aislante.

os aisladores de algodón y seda son excelentes cuando se les agrega cera o arafina, barniz o plástico. Las aplicaciones más comunes son en áreas donde no aya temperaturas elevadas y humedad. Se usan en conductores utilizados para obinas y otras conexiones en aparatos electrónicos.

Para la fabricación de bobinas e es el conductor con aislamiento de esmalte, pero hay que tener fácilmente podemos raspar el smalte. onductores con aislamientos de asbesto, son recomendados para uso en áreas con

comendado para estas áreas es el mianto.

▫64▫

A O Es Lqpa H Epráe Lphb

l más recomendado cuidado, ya que muy

eCtemperaturas elevadas. otro aislamiento rea

Lección 27

ESISTORES:

os resistores son componentes pasivos muy importantes en los circuitos lectrónicos y eléctricos, dada su importancia en esta lección hablaremos de ellos.

Los resistores se dividen en 2 tipos importantes, fijos y variables. Los fijos son el tipo más común usado, los variables (potenciómetros y reóstatos), se usan como controles de volumen en receptores y en transmisores. En los resistores fijos los más comunes son de carbón, se compone de carbón en polvo o grafito mezclado con algún material adhesivo. Los resistores de buena calidad, mantienen su valor podríamos decir, casi invariable, esta característica los hace proveer un buen servicio. Estos resistores se utilizan en circuitos

onde la exactitud no es del todo necesaria.

os resistores de buena calidad tienen una tolerancia de 10%; la tolerancia de un sistor es la que le permite variar su resistencia en un 10% hacia arriba o hacia

bajo, por ejemplo, un resistor de 5000 ohmios (5K)puede variar hacia abajo y ner un valor de 4500 ohmios(4.5K) o bien, 5500 ohmios (5.5K). También hay con

tolerancia de 5% y 2%, en los cuales la exactitud es más alta. Los resistores disipan energía la cual convierten en c esta energía se da en Vatios (W), los vatios pueden ser desde 1/4.

ay otro tipo de resistores, los de alambre, estos si que son exactos y su vatiaje es astante alto. Estos resistores son de alambre de nicromo u otro tipo de metal que

stencia, el cual se devanan en forma de bobina en un aislador de erámica. También existen resistores variables (potenciómetros) que se fabrican de

ódigo de resistores (tabla 1)

R Le

d Lreate

alor,

Hbsea de alta resicalambre. C

0-Negro 1-Café 2-Rojo 3-Naranja 4-Amarillo

5-Verde 6-Azul 7-Violeta 8-Gris 9-Blanco Tolerancias

Oro(dorado) 5% Plata 10% Sin color 20%

▫65▫

Los resistores se leen según se indica en la figura

o se hace pasar a

través de un resistor, cantidad de esta

energía es convertida en calor. Si pasamos una corriente demasiado alta por el resistor se recalentará a tal grado que se destruirá. Los efectos del recalentamiento de un resistor derivan en lo antes dicho y en cambio de su resistencia en ohmios y rompimiento del carbón y daño en otros componentes de un circuito. Los resistores mayores

e 20 W. vienen protegidas con una cubierta de aluminio, a manera de disipador, e hecho es eso, un disipador para que el resistor en si, dure más tiempo, un

ejemplo de estos resistores lo puedes ver en la siguiente figura.

Cuando un fabricante

uu

ea

o

la que especifica el fabricante. Un ejemplo de s

para determinado ropósito: isipación nominal en vatios = m.A² x ohmios x 4 / 1,000.000. Traduzcamos la rmula: La disipación nominal se encuentra multiplicando el cuadrado de la

corriente en m.A. por los ohmios x 4 y este resultado se divide dentro de 1,000.000. veamos un ejemplo: Si la corriente que circula a través de un resistor

▫66▫

Cuanduna corriente eléctrica

cierta

dd

invhpvlóaqffaodsfpce

esto sería, si un resistor indica 20 vatios y la corriente e

dica la disipación en atios de un resistor, lo ace en base al calor que uede disipar al aire libre, entilado, esto gicamente, dentro de un parato no es posible. Para ue un resistor cumpla sus nciones sin deteriorar las nciones optimas de un

parato, lo correcto es que peren a una cuarta parte e la disipación nominal, o a la indicada por el bricante, en otras alabras limitar la rriente que circulará por

l a tres cuartas partes de

para 24 mA. lo correcto es que el vatiaje no exceda de 5 o bien la corriente no exceda de 18 mA. Veamos ahora como calcular el valor nominal de los resistores,pDfó

es 10 m.A²(se supone que conocemos este dato) y el es de 100,000(100K), la disipación nominal en vatios e100,000 = 100,00.000 x 4 = 400,00.000 / 1,000.000indica la disipación que se recomienda, ya que es cdisipación verdadera, o la dada por el fabricante. También podemos calcular el valor nominal con la fórmul Disipación en vatios = voltios² x 4 / ohmios(se obtienúmero de voltios aplicados, este se multiplica por 4ohmios). No debemos de olvidar que la disipación nominal calculcuatro veces mayor que la verdadera.

vs

n

▫67▫

alor en ohmios del resistor : vatios = 10 x 10 = 100 x = 40 vatios. Esta fórmula

uatro veces mayor que la

a siguiente:

e primero el cuadrado del y se divide dentro de los

ada con estas fórmulas es

Lección 28

IPOS DE CONEXIONES DE RESISTORES:

os resistores se pueden conectar tanto en serie como en paralelo.

i 2 o más resistores se conectan en serie su valor aumenta según el valor de cada no, por ejemplo: un resistor de 10K + uno de 25K = 35K(35,000 ohmios), aquí la isipación en vatios se distribuye entre los resistores según sea su valor, por jemplo, si usamos 2 resistores de 2 vatios cada uno con 100 ohmios cada uno, el sistor final sería de 4 vatios y 200 ohmios.

n el caso de los resistores en paralelo, el efecto es diferente. Los resistores ombinados son igual a la recíproca

T L Sudere Ec de la suma de las conductancias de cada una

a conductancia se determina dividiendo el número "1" entre la resistencia y para btener la recíproca de la suma se invierte quebrado que resulta).

eamos un ejemplo: Tenemos en paralelo los siguientes resistores: de 4, 8 y 16 hmios. Empecemos por averiguar la conductancia de cada uno de ellos y se olocan como sigue: 1/4, 1/8 y 1/16, ahora se deben de sumar, para hacerlo es ecesario que antes lo llevemos a un común denominador, que en este caso sería 6, seguidamente invertimos los quebrados como sigue: 16/8 y 16/16, en la figura bajo, puedes ver el proceso completo de la fórmula.

En los resistores conectados en paralelo con un mismo valor, determinar el valor combinado es más fácil, únicamente se debe de dividir el valor de uno

e ellos entre el número total de resistores, por ejemplo si los resistores son de 100 ohmios cada uno y colocamos 4, dividimo 100 entre 4 = 25 ohmios, la disipación en vatios en cada uno de ellos será igu cuarta parte de la disipación total, si por ejemplo la disipación t ada una disipará 5 vatios. Otros aspectos importantes qu n cuenta al ensamblar algún ircuito es que los resistores a partir de 1 vatio en adelante deben de tener el spacio adecuado para su ventilación. Los capacitores electrolíticos deben de

ya pueden dañarlos por efecto del alor generado.

ablemos ahora de los potenciómetros

(lo Vocn1a

ds

al a laotal es de 20, ce hay que tomar e

cecolocarse alejados de este tipo de resistoresc H y reóstatos.

corrientes son altas, pero con una sistencia baja. Un potenciómetro puede hacer la función de un reóstato,

nicamente con conectar su terminal central a cualquiera de los extremos, tomando

por un sólo eje, sto con el fin de aplicar la misma resistencia a los 2 circuitos simultáneamente.

Los potenciómetros se dividen en los siguientes tipos: carbón (grafito) o alambre. En el caso de los primeros, son destinados para circuitos donde circula una corriente baja, pero en los cuales se necesita una alta resistencia, por el contrario los de alambre son adecuados donde las reúen cuenta esto notamos que un reóstato no es otra cosa que un potenciómetro con 2 terminales. Los potenciómetros usados en equipos estéreos vienen 2 operadose

▫68▫

Lección 29 CAPACITORES: En la Lección 15 ya tratamos el tema de los capacitores, en esta lección trataremos algunos de los tipos más usados en electrónica. CAPACITORES VARIABLES: Estos capacitores, como su nombre lo indica, se uede variar su capacidad y esta es relativamente baja, se componen de placas

circuitos para sintonizar ecuencias y osciladores, los encuentras en 2 tipos, para ajuste con destornillador

S FIJOS: En este tipo existen varias categorías: Mica, papel, erámicos, plástico, electrolíticos y de capa eléctrica doble .

lto oltaje de perforación y alto constante de dieléctrico. Tomando en cuenta su alto oltaje de perforación (ver en lección 5 la tabla correspondiente), se fabrican con ojas muy delgadas cuando se trata de voltajes medianos, en estos capacitores la apacidad viene marcada sobre la cubierta de baquelita, esta puede estar en úmeros o con un código de colores(ver lección 5, vínculo códigos), se usan en ircuitos de alta frecuencia, acoplamientos de R.F.

PAPEL: Estos capacitores tienen un costo menor que los de mica. Estos capacitores pueden tener envolturas de metal, cartón encerado, baquelita o caucho. CERÁMICOS: En estos capa o usado es precisamente la erámica, el material más utilizado el dióxido de titanio. El uso de este material ene desventajas ya que hace inestable al capacitor, tomando en cuenta el material

dirlos en 2 grupos:

. En este grupo el coeficiente de temperatura no está definido, presenta aracterísticas no lineales, la temperatura es un factor que afecta su capacidad y la

▫69▫

pmóviles y se utilizan para el ajuste de resonancia enfry con eje, que es con el cual se sintonizan las diferentes emisoras en un receptor. Estos capacitores vienen divididos en secciones, pueden tener la misma capacidad todas las secciones, o bien, ser diferentes, por ejemplo la seccipon para el circuito del oscilador local de un superheterodino, es menor que las otras. Estos capacitores vienen acompañados de un capacitor más pequeño, denominado compensador, el cual sirve para que haya un alineamiento exacto entre los circuitos. CAPACITOREc MICA: Estos capacitores se caracterizan por sus bajas pérdidas de energía, avvhcnc

citores el dieléctricctipodemos sub-divi 1. Se caracterizan por su alta estabilidad, coeficiente de temperatura muy bien definido. 2chace variar, lo mismo que el voltaje y tiempo de funcionamiento. Tienen una elevada permitividad. PLÁSTICO: se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y funcionamiento a elevadas temperaturas. Dependiendo de proceso de fabricación se sub-dividen en 2 tipos: k y MK, La característica que los distingue es que los primeros tienen armadura de metal y enel segundo metal vaporizado.

Tipos comerciales de capacitores de plástico: KS: styroflex, constituidos por láminas de metal y poliestireno como dieléctrico. Capacidades: 2pF-330nF KP: formados por láminas de metal y dieléctrico de polipropileno. Capacidades: 2pF-100nF MKP: dieléctrico de polipropileno y armaduras de metal vaporizado. Capacidades: ,5nF-4700nF

léctrco de polipropileno de gran calidad y láminas de metal vaporizado.

apacidades: 680pF-0,01mF

LECTROLÍTICOS: Estos capacitores son polarizados, o sea, que tienen un ositivo y un negativo, se usan en fuentes de alimentación como filtros, en ecciones de A.F. Los electrodos de este capacitor son de aluminio y se encuentran

pregnados con un electrolito. Estos capacitores pueden ser húmedos o secos, el iélectrico es el que hace la diferencia, en los capacitores secos se usa una gasa pregnada de electrolito. Los capacitores electrolíticos normales no se pueden

sar en circuitos de corriente alterna, para este uso los hay especiales.

APA ELÉCTRICA DOBLE: También conocidos como supercapacitores (CAEV ) esto se debe a la gran capacidad que ti en por unidad de volumen. existe una diferencia muy marcada con respecto a los capacitores convencionales y es que no usan dieléctrico motivo por el cual son características eléctricas on significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de

pacidad, muy baja corriente de ga, resistencia alta colocados en serie y muy bajos voltajes.

r que, los capacitores, al igual que los resistores, pueden er conectados en serie o en paralelo. Si conectamos 2 o más capacitores de igual

el número total de capacitores conectados.

os capacitores conectados.

▫70▫

1 MKY: dieCapacidades: 100nF-1000nF MKT: láminas de metal vaporizado y dieléctrico de teraftalato de polietileno (poliéster). C MKC: makrofol, metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el dieléctrico. Capacidades: 1nF-1000nF Epsimdimu C

en

muy delgados. Sussenergía son: Reducido tamaño altos valores de cafu Agregaremos para terminascapacidad en serie, la capacidad total será igual a la capacidad de uno de ellos dividida entre En el caso de capacitores conectados en paralelo, la capacidad total es igual a la suma de todos l

Lección 30 LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS Y LA MODULACION: En la Lección 10, se toco el tema de las ondas electromagnéticas, en esta lección vamos a profundizar más en el tema y sobre la modulación. COMO SE TRANSMITEN LOS IMPULSOS?: Las ondas que se forman en el agua y las de radio son fenómenos con algunas características similares. Los diferentes tipos de ondas son manifestaciones que transfieren energía, según cual sea, por ejemplo, un gran buque al navegar por el mar, balancea un pequeño bote que se encuentra a unos 500 metros de distancia, sto indica que la energía que mueve al bote, es en forma de ondas en el agua; las

El medio de transporte (valga la expresión) por el cual las ondas de radio se conducen es el éter, el cual se encuentra n el ambiente y puede existir en todo el universo el cual no podemos ver. No se sabe a ciencia cierta cual es la naturaleza de las ondas de radio o electromagnéticas, pero de lo que si estamos seguros es de sus manifestaciones, estas se forman por campos electroestáticos y electromagnéticos distribuyendo su energía de forma balanceada entre ambos. El campo electromagnético se genera a del campo electroestático, dado que los dos están ligados entre sí, se considera una única onda, a la cual se le denomina onda electromagnética. Comparemos a la onda electromagnética exactamente como el voltaje y la corriente: COMPONENTE ELECTROESTÁTICO = VOLTAJE COMPONENTE ELECTROMAGNÉTICO = CO RIENTE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN P 00 KILÓMETROS POR SEGUNDO (300,000.000 de metros en núm

ELOCIDAD EXACTA DE LA LUZ: 299,770.864.698 metros por segundo(esta ce unos años)

hace de forma paralela la tierra, la onda está polarizada horizontalmente.

OS DIFERENTES TIPOS DE ONDAS USADAS EN RADIOCOMUNICACIÓN:

(intensidad), por estas características causan interferencia

eondas de radio también son energía irradiada desde mucha distancia por el transmisor.

e

90%

R

OR EL ETER: 300,0eros redondos)

Vvelocidad se comprobó en las cercanías de los Ángeles Cal. ha Una onda de radio está polarizada verticalmente, si las líneas del fuerza del componente electroestático se propagan verticalmente. Si lo a L Las ondas electromagnéticas se dividen en 2 grupos: amortiguadas y continuas.

AMORTIGUADAS: Son el resultado de un impulso momentáneo, por ejemplo el chispazo de la bujía de un vehículo. Estas ondas cambian en frecuencia (ciclos por segundo) y amplitud

(interferencia artificial) en los receptores, específicamente, en la banda de A. M. El rayo (interferencia atmosférica) también es un ejemplo de onda amortiguada. Antes de aparecer los tubos al vacío, la forma de generar ondas electromagnéticas era, precisamente con chispas(Ver leccion 7, con esto obviamente, únicamente era posible transmitir la clave

▫71▫

teamortiguada.

legráfica (Morse). Arriba a la izquierda puedes ver el ejemplo de una onda

CONTÍNUAS: Las ondas continuas son como el ejemplo en la figura, estas son las que se generan en un transmisor y

nen una frecuencia fija, estable y e una amplitud uniforme, antes de ser moduladas (tema del cual hablaremos más

rse, la ual se interrumpe y por intervalos determinados para formar las letras, tal como lo

R.F.(portadora) la cual se modula en su amplitud ( A.M)

lsante de A.F. producida por un

musical. Un ejemplo lo puedes

g

son , con

diferente, por ejemplo las

n s

reflejadas, concentradas, etc.

Las frecuencias mayores de 30,000 Mhz. aún no se conocen muy bien para uso práctico, y están muy cercanas a las fre cias del calor y de los rayos infrarojos.

en la medida llamada Unidad Angstrom

son irradiadas por la antena, estas ondas, al contrario de las amortiguadas tiedadelante), en otras palabras, se trata de una onda continua pura. Estas ondas (continuas puras) se utilizan en telegrafía para la transmisión de clave mocmuestra la figura abajo. Las ondas continuas moduladas con audiofrecuencia, son

una oscilación de

con una corriente pu

micrófono o una fuente

ver en la figura si

radiocomunicaciósuper altas son m

uiente.

La luz y el calor tambiénondas electromagnéticasla diferencia que su frecuenciaes

frecuencias de están determinadas entre 10 khz. y 30,000 Mhz.Las frecuenciauy semejantes a las frecuencias de luz y calor ya que pueden ser

cuenTodas estas ondas son tan altas que no se indican en Mhz., se convino en indicar el largo de onda y se abrevia >u>U.A. Una

nidad Angstrom equivale a .0000000001 de un metro (una diezmillonésima parte de un metro). Los rayos cósmicos por ejemplo, tienen una longitud de onda de

o

rayos ultravioleta, estos se encuentran en gran cantio

e

U

.0001. Luego de los rayos infrarrojos, viene la luz que podonda que está entre 8,000 y 4,000 U.A. más o menlongitudes de onda ya son perceptibles al ojo huma

emos ver, con una longitud de s, este rango de frecuencias o

no y se visualizan en forma de colores, desde el rojo, pasando por el anaranjado, amarillo, verde azul y violeta, cubriendo así el rango de 8,000 a 4,000 U.A. Significa esto que el rojo es el que más largo de onda tiene, en la medida que el largo de onda se hace más corto, se percibe como anaranjado, etc., etc. hasta llegar al violeta. En la luz del sol, la cual percibimos blanca, están combinadas todas las frecuencias visibles. Vienen luego los largos de onda menores a 4,000 U.A. entre los cuales están los

dad en los rayos del sol. Sabías común

más corto el largo de onda los rayos

que los rayos ultravioleta no pasan a través del vidri Los rayos ultravioleta, en la medida que se hacadquieren la característica de penetrabilidad de Roentgen o mejor conocidos, rayos X, estos están entre 120 y 0.06 U.A.

▫72▫

Seguidamente están los rayos gamacon con un largo de onda de 1.4 á 0.01 U.A. Estos tienen mayor penetrabilidad que los rayos X y son emitidos por substancias radioactivas como el metal radio. Por último tenemos a los rayos cósmicos, con un largo de onda de 0.01 á 0.0001

.A., estos rayos son capaces de penetrar planchas de plomo de 14 pies de

▫73▫

Uespesor.

Lección 31

OMO SE PROPAGAN LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS?:

emos visto en otras lecciones que los electrones se ponen en movimiento ya se a

or medio de transistores, tubos al vacío, inductancia y capacidad y con circuitos onfigurados de tal forma que lleven a ejercer un movimiento oscilatorio a los lectrones, generando así una corriente alterna de alta frecuencia. Como se indicó n la lección anterior, los electrones producen un campo electroestático y otro lectromagnético alrededor de los conductores, siendo estos el resultado directo del ovimiento oscilatorio antes mencionado; cuantos más electrones en movimiento ayan, será mayor la fuerza de los campos producidos.

sto es la forma de producirlos, ahora veamos la forma de propagarlos por el spacio a través del éter alejándolo del conductor para obtener una forma nueva de nergía, las ondas electromagnéticas (ondas = movimiento oscilante).

oca el trabajo de propagarlas a la antena transmisora, misma que lo hace en das direcciones. Las ondas electromagnéticas también pueden ser dirigidas en

iferentes formas, para esto se utilizan antenas especiales, algunos ejemplos de irigir a voluntad las ondas electromagnéticas lo puedes ver en la figura siguiente, s líneas según su posición indican la dirección y longitud en que se propagan, así

omo la intensidad comparativa.

C Hpor medio de una batería, un generador o bien, un campo magnético. Pceeemh Eee Ttoddlac

Las antenas están sujetas a características que las hacer muy efectivas o poco

ebería de ser igual la longitud de la onda electromagnética, bien, a la mitad o a una tercera parte,

grande. Este conveniente se supera utilizando ondas de alta frecuencia y por lo mismo de una ngitud de onda relativamente corta.

forma original. as ondas electromagnéticas se dividen en bajas o de tierra y elevadas o altas,

enemos entonces que las ondas bajas inducen corrientes en la tierra y cualquier

▫74▫

efectivas. La antena para transmitir con eficiencia, su longitud daesto implica que su eficiencia se vaya reduciendo, pero si analizamos el largo de onda de una frecuencia baja, la antena tendría que ser muy inlo Un ejemplo de ondas electromagnéticas bajas son las de audiofrecuencia, en estas el rango es entre 50 (longitud de onda: 6,000.000 de metros) y 10 Khz. (longitud de onda: 30,000). Por esta razón las ondas de audiofrecuencia no pueden ser radiadas directamente y se necesita de un transmisor con una frecuencia más alta que ser transportadas por la portadora llevadas al receptor donde se convertirán nuevamente a su Lmencionados que las ondas se propagan en todas direcciones, obviamente, no toda la energía radiada es útil o aprovechada por la curvatura de la tierra. Tconductor que esté a su paso, como torres, edificios montañas, etc. esto ocasiona pérdidas de energía y se acentúa más cuando estos conductores están en sintonía con la frecuencia de la onda, por lo mismo cada vez la onda recorrerá menos

distancia hasta desvanecerse por completo; las ondas son más eficientes sobre el agua. Otro factor que influye en éstas pérdidas de energía es la frecuencia a la que es transmitida la onda; las frecuencias bajas tienen menos alcance que las frecuencias altas.

INFLUENCIA DE LA IONÓSFERA EN LAS TRANSMISIONES DE RADIO:

a; pero gracias a la ionósfera esto no sucede. a ionosfera se compone de 2 capas de iones y se encuentra en la atmósfera y se

se encuentra ntre 48 y 88 Kms., y sus efectos no son considerables en la ondas

capa " es la que permite que las comunicaciones de radio sean más efectivas durante noche y puedan tener un alcance mayor, en tanto que las otras 3 afectan las

comunicaciones durante el día, en la medida que se encuentren ionizadas y también por las frecuencias de transmis

a y no las ayuda durante la noche, lo cual se

as emisoras de radio no se reciban a largas distancias a pesar de que su potencia es relativamente alta, entre 10 y 50 KW(kilovatios). No es el caso

sciertos ángulos al llegar a la ionosfera.

osepr

▫75▫

Los científicos, Dr. Kennelly de los Estados Unidos y Heaviside de Inglaterra coincidentemente al mismo tiempo propusieron la existencia de la IONÓSFERA o CAPA KENNELY-HEAVISIDE, en honor a ellos. La energía radiada hacia arriba o sea, la onda elevada, se perdería sin más, si continuara su recorrido hacia el espacio sin retorno hacia la tierr

Ldenominan capa "E" y capa "F". La capa "E" regularmente se encuentra a una altura de 110 Kms., sin embargo puede variar entre 88 y 136. La capa "F", se encuentra durante la noche a una altura entre 176 y 400 Kms. tiene la característica que durante la noche está formada por una sola capa, sin embargo durante el día, que es cuando ocurre mayor ionización por efecto de los rayos del sol, se divide en "F1"( altura de día únicamente: entre 136 y 248 Kms.) y "F2"( altura en verano: entre 248 y 352 Kms., en invierno: entre 144 y 296 Kms.). También durante el día existe otra capa ionizada, la capa "D", la cualeelectromagnéticas. Otro punto importante de saber es que la ionización de la atmósfera se debe a los rayos ultravioleta del sol y probablemente los rayos cósmicos tengan influencia sobre ésta. Por los efectos del durante el día las capas tienen un efecto similar al de un oleaje (ondulante). Está comprobado que la "Fla

ión. Cuando las ondas electromagnéticas son de mediana o baja frecuencia, la ionosfera no tiene efecto sobre ellas durante el dídebe a que las ondas son desviadas pero ya no pueden regresar a la tierra, a esto se debe que algun

altas, las cuales sí son reflejadas de forma eficiente, y más en de las frecuencia

Con esto queremen otras palabrallegar o no a la tiabiertos con resreflejadas hacia a Existe una zona

s decir que algunas ondas serán refractadas y otras reflejadas; , las refractadas cambiarán de dirección, las reflejadas pueden rra nuevamente. Las ondas que arriben a la ionosfera en ángulos ecto a la horizontal, serán reflejada a la tierra y nuevamente riba, hasta que se pierda completamente.

muerta, la cual se encuentra entre el punto donde termina el alcance de la onda baja o de tierra y el punto al cual llega la onda reflejada, con esto queremos decir que cualquier receptor en este espacio, no recibirá la señal enviada por el receptor, y sí otros más alejados. También las zonas muertas están sujetas a la frecuencia de la emisora, a las condiciones en que se encuentre la ionosfera y de la altura de la capa ionizada en la cual tenga lugar la reflexión.

Probablemente una onda elevada con determinada frecuencia, traspase hacia la capa "E" y sea reflejada por alguna de las capas superiores a la tierra. Esto es posible debido a que las capas superiores tienen más facilidad de reflejar ondas de frecuencias más altas. Otro efecto es el desvanecimiento de la onda, el cual sucede porque dos o más partes de la onda pueden recorrer diferentes caminos para llegar al mismo punto, es obvio que habrá una diferencia en la distancia recorrida, en otras palabras, starán fuera de fase y por lo mismo, llegarán con diferencia de tiempo, lo que se

▫76▫

etraduce en el desvanecimiento de la señal, o sea que en momentos oímos muy bien, luego se deja de escuchar un programa o música. Se dice que dos señales están en fase, cuando alcanzan sus valores positivo y negativo al mismo tiempo; si dos señales están en fase, se suman, pero si están fuera de fase en 180 grados, se cancelarán y desaparecerán. A esto se debe el desvanecimiento de las señales de radio por efecto de las condiciones de la ionosfera.

Lección 32

ODULACION DE LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS:

ntremos ahora a estudiar la modulación de la onda.

uando hablamos frente a un micrófono, se comprime y descomprime el diafragma, sto ocasiona que la corriente directa varíe por efecto de las ondas sonoras y se onvierta en pulsante, estos pulsos son amplificados por el circuito amplificador.

Las señales amplificadas son colocadas en el modulador del transmisor en el cual se combinan con la onda portadora la que es generada por el oscilador, esta combinación se transforma en

e antena y se envían al espacio en todas direcciones. La modulación no es otra cosa que la combinación de la corriente de audiofrecuencia con la corriente alterna de alta frecuencia generada por el oscilador que hasta entonces era de amplitud constante. Existen dos formas de modular la portadora: alterando su frecuencia ( F.M) o su amplitud(A.M).

uando se trata del método de modular la frecuencia, la onda generada por el scilador se hace variar la frecuencia de acuerdo con las variaciones de la corriente e audiofrecuencia, en este caso la amplitud se mantiene estándar. En el caso de la mplitud modulada, realmente es una combinación de modulación de frecuencia, unque en mínima parte, la amplitud es la que sufre cambios muy marcados, esto e ilustra en la figura siguiente:

Es de hacer notar que modular la frecuencia tiene una variedad de ventajas para ser transmitidas, una de ellas es que la señal transmitida es de alta fidelidad, libre de interferencias artificiales o atmosféricas; tanto para

itir como para recibir estas señales se necesitan

ansmisores y receptores speciales y se utilizan frecuencias más altas que las utilizadas en A.M.

e s señales transmitidas, una onda sobre modulada ocasiona que la onda se

deforme y por lo mismo cause interferencias en las otras emisoras. Esta

g

M E Cec

la onda modulado de R. F., de aquí se lleva al circuito d

Codaas

transm

tre El porcentaje de modulación es muy importante para la calidad de la recepción dla

be de exceder del 100%, esto es, cuando la onda varía de cero al original, dando como resultado que la onda aumente hasta en un inal, es esta la modulación óptima para resultados óptimos.

modulación no dedoble de su valor50% la fuerza ori

▫77▫

En la figura siguiente se ilustra una portadora pura y una modulada en amplitud.

La banda de transmisión establecida para las en ser de 5

hz., esto ocasiona que la frecuencia tenga una posible variación entre -5 y +5 hz., por ejemplo, la frecuencia de 1100 puede ser: 1100 - 5 = 1095 o bien, 1100

Algo que hay que resaltar es el hecho que cuando se combinan las señales de audiofrecuencia con la portadora generada por el oscilador, forma una onda que suma de la portadora y las de onda portadora.

emisoras de A.M. es de 10 Khz.(10,000 hertz), esto se debe a que las frecuencias de audio pued

ocupa una banda de frecuencias equivalentes a laaudiofrecuencia y a las audiofrecuencias restadas de

KK+ 5 = 1105. A esta banda de frecuencias se les denomina bandas laterales o canal de transmisión

▫78▫

Lección 33

L DETECTOR:

as señales de radiofrecuencia deben de ser convertidas en corrientes de udiofrecuencia, este es trabajo del detector

E La , recordarás que en la lección 13 se abló sobre el tema, en esta lección trataremos de profundizar un poco más.

n la figura arriba a la izquierda puedes ver el ejemplo de un detector, tanto con un bo diodo como con un diodo semiconductor.

as válvulas electrónicas tienen propiedades rectificadoras, o sea que convierten na corriente alterna en corriente directa pulsante, lo mismo hace un diodo emiconductor, con la diferencia que este es de menor tamaño, no tiene un lamento que caliente el cátodo, y no necesita de altos voltajes para hacer su nción rectificadora.

La detección puede hacerse en media onda tal y como los ejemplos en la figura indicada. Cuando el voltaje de R.F. es inducido en el devanado secundario de la bobina, misma que forma un circuito sintonizado con el capacitor en paralelo con ella, la señal que se recibe es un onda modulada, o sea que están presentes, tanto la portadora como el componente de A.F., toca al detector separar las 2 señales, una será desechada, valga la expresión, en vista de h ber cumplido su función y ya no la necesitamos. Aquí la onda toma otra forma (puedes verla en la cción 13

h Etu Lusfifu

a

le ), luego tenemos el capacitor a la salida de detector en paralelo con un resistor, la función del capacitor es la facilitar el paso del componente de R.F., el resistor es la carga del diodo

l

. Al final se encuentra un capacitor en serie con el

cátodo del diodo, este se denomina de acoplamiento.

A EL CIRCUITO COMPLETO: El voltaje alterno que circula por el

rimario de la bobina de R.F. induce un pequeño voltaje alterno en el secundario de

n una irección, el diodo entonces actuará como rectificador de media onda.

por el resistor (a avés del cual se consume la energía), se le debe de ofrecer un medio fácil a avés del capacitor.

COMO FUNCIONpla misma, el que se aplica entre el ánodo y el cátodo del diodo, tratándose de un voltaje alterno, es de suponer que en el ánodo(placa) circulará este voltaje, o sea que será, tanto positiva y como negativa, permitiendo circular corriente ed Dado que el componente de R. F. encuentra dificultad para fluir trtr

▫79▫

Cuando ocurre la rectificación la onda no sufre ninguna deformación, únicamente se divide en dos mitades exactamente iguales y solo utilizamos una. Fácilmente se nota que hasta este momento no hay amplificación, pero el

ción también uede llevarse a cabo en onda completa, usando 2 diodos, para esto la bobina del

a la derivación central precisamente y el filtro formado por el apacitor y el resistor van exactamente como se indicó en primera figura.

Cuando se detecta la onda en media onda, se aprovecha todo el voltaje de la señal, o sea que todo el voltaje pasa por el diodo. Si es en onda completa, únicamente pasará la mitad del voltaje de la señal ya que cada diodo rectifica la mitad. Únicamente como

e

)

diodo ha proporcionado una señal de A.F. sin

deformación. Tal y como sucede con la corriente alterna de 60 ciclos(C.A.), la detecpcircuito sintonizado tiene una derivación central como el transformador de una fuente de alimentación y los diodos se conectan exactamente igual, el capacitor acoplador se conecta c

información, cuando de válvulas se trata hay 3 formas d 1. Detección de diodo (es la que hemos estudiando 2. Detección de placa. 3. Detección de capacitor y escape de regilla.

detectar la onda:

.

▫80▫

Lección 34

IENE AMPLIFICAR LA RADIO FRECUENCIA?:

rma correcta la señal y mplificarla a fin de que al llegar al detector tenga una intensidad lo

i la señal se amplificara en la salida del detector sería suficiente para lograr una buena reproducción de la señal de A.F., no significa que

Se denomina amplificadores de voltaje, tanto al amplificador de R.F. como al de A.F., ya que se encargan de amplificar el pequeño voltaje de la señal y esta amplificación se aplica al siguiente paso hasta llegar al amplificador de audio frecuencia.

En el diagrama en bloques te ilustramos los

pasos amplificados de la señal de

radiofrecuencia hasta llegar al amplificador de

A.F. No te damos mayores detalles de la sintonización, mezclador y oscilador local ya que este tema fue visto en la leccion No. 23

QUE VENTAJAS T El amplificador de R.F. tiene como función sintonizar de foasuficientemente fuerte. Sinel amplificador de audio sea menos importante.

EL CAPACITOR VARIABLE:

teriores puedes ver 2 de los varios tipos de capacitores variables. Estos están formados por 2 juegos de placas, unás

uando giramos el eje del capacitor colocamos las placas

acidad de estos se determina, por ejemplo, 10 - 100, de 5 - 50 µF.(valores de ejemplo), si las placas estan en el

anma a

brá que agregarle aproximadamente un 10% más.

Tambien hay capacitores variables múltiples, estos se usan para sintonizar las

d

En las figuras an

estacionarias y otras móviles; c

móviles dentro o fuera de las estacionarias, dependiendo de las posición de las primeras,

será la capacidad y por ende la sintonía de una emisora determinada, cuando las placas móviles están completamente dentro de las estacionarias el capacitor está en su máxima capacidad, vale decir que la cap

medio la capacidLa capacidad míde la capacidad circuito impreso la capacidad mínina ha

d será la media y si están completamente fuera sería la mínima. ima de un capacitor variable normal es generalmente de un 10% áxima. Dado que el circuito se forma por conductores, pistas de relativa poca distancia unos de otros, por supuesto del chasis,

diferentes bandas del espectro radial. Existen también, ya sea incorporados al propio capacitor o montaotros capacitores a los cuales se les denomina compensadores

os en el impreso, , los cuales

para logran un ajuste más fino de la selección de las emYa para finalizar este tema diremos que los amplificadores de R.Fclase "A", en cambio, los amplificadores de A.F. pueden ser de cl"AB". Los amplificadores de tipo "C" se usan exclusivamente en trlo relacionado con este tema, lo abordaremos en otra lección.

▫81▫

sirven isoras de radio. . son siempre de

ase "A", "B" y ansmisores, pero

Lección 35

r ,

FORMULA Algo que siempcircuito, es aquely video, etc.

PARA EL CALCULO DE

e a desanimado que lleva bobinas

BOBINAS:

a muchos de nosotros a la realización de un por ejemplo, los transmisores de am, fm, audio

Y por que no, si esta es una tarea que puede causar algún tipo de problema cuando se h a terminado de armar el circuito, en el peor de los casos no funciona, algo mejor es cuando oímos algún zumbido medio raro. Lo cierto es que las bobinas a pesar de ser de alguna manera simples en su construcción, nos dan dolores de cabeza. En esta lección trataremos de aprender como determinar el valor más cercano, digo más cercano, porque en la práctica, no hay fórmula que determine el valor exacto al ciento por ciento de una bobina, ya que esta está sujeta a factores que la afectan dentro del circuito en el cual va a hacer su función. El valor de las bobinas está determinado por varios factores (no dejes de repasar las lecciones No.17, No.18) y No.25) en esta última están las tablas de calibre y

sistencias de alambres en los sistemas métrico y americano:

4. Que función va a desempeñar y en que tipo de circuito, como pueden ser vhf, uhf, audio o video. Cuando se diseñan circuitos e necesario el uso de bobinas especialmente en circuitos de a tengan inductancias bajas, por jemplo, µH mH, etc., estas pueden utilizarse para compensar las capacitancias ternas de los transistores o tubos al vacío, para acoplar los pasos o etapas de los

ñes tu bobina con un valor aproximado, esta por supuesto se debe de omprobar, si se tiene, con un medidor de inductancias y luego irla ajustando, ya

bajo valor.

s por ello que opté por colocar sta ilustración ya que se utilizan varias formas de definir una fórmula, que al final

se necesitan estos, or ejemplo, si necesitas el valor de µH, ya beberías de tener el número de vueltas

los henrios y en número de espiras lo que quieres eterminar la permeabilidad del núcleo, etc, etc.

▫82▫

re 1. Dimensiones físicas. 2. Tipo de alambre. 3. Tipo del núcleo.

lectrónicos se hacelta frecuencia, que

eindiferentes circuitos de un transmisor o receptor. Es aquí donde necesitamos una forma de calcular las reactancias de las bobinas, aunque como ya se dijo, no son del todo exactas o precisas. Estas fórmulas sirven para que disecsea agregando o quitando vueltas, hasta llegar el valor deseado, proceso lento, no?. Con la práctica se adquiere experiencia. Vamos entonces a ver la fórmula que servirá para iniciar el trabajo basado en experiencias con bobinas, de forma cilíndrica, para las cuales la fórmula es un tanto más precisa, siendo el núcleo de aire y de En la ilustración siguiente se dan dos formas de ver y determinar el valor de una bobina, aunque de fondo es lo mismo, lo que cambian son las letras que se le asignan a cada concepto, algunas son las mismas. Eellega a lo mismo. Lo que tu tienes que tener presente es que, tal y como en la ley de ohm se necesitan dos valores para determinar un tercero, aquí tambiénpy el núcleo, o si tienes d

Vamos a explicar las ilustraciones: En la figura 1 de la ilustración podemos ver que los datos que resaltan son: El largo de la bobina en cm ( l en cm), o sea lo que mide la bobina de un extremo al otro, pongamos como ejemplo 2 cm., luego tenemos la superficie cubierta por la bobina en cm² ( s(cm²) )ejemplo: .5 cm² de diámetro; ya tenemos estos dos valores, lo ue no sabemos son los Henrios de la bobina ( L ). También tenemos la ermeabilidad de núcleo, he aquí algunos de los núcleos más usados y su ermeabilidad:

1. Aire = 1 2. Ferrita = 10 3. Polvo de hierro = de 10 á 100, aunque el más usado es 30 Te recomiendo que experimentes desenrollando alguna bobina, que midas el diámetro, cuentas las vueltas y determines su valor en Henrios. Pasemos ahora la figura 2, aquí la longitud de la bobina está representada por a, la superficie por A; en esta se dice que se trata del área transversal de la bobina que viene a ser lo mismo en el caso de la figura 1, que como ejemplo podría ser 0.5 0.5 cm por lado, si lo queremos ver de esta forma. He aquí otras fórmulas, estas son únicamente para que te des cuenta que hay innumerables fórmula para determinar valores en las bobinas y llegar a lo mismo. En algunos casos las bobinas traer su valor en µH y en otros se utiliza un código de colores como el de los resistores y se leen igual, el primer color es el primer dígito, el segundo es el segundo dígito y el tercero es el factor multiplicador, el resultado da en micro henrios.

qpp

▫83▫

Una recomendación es que sigas buscando fórmulas para el cálculo de bobinas y es osible que encuentres una que sea muy sencilla y de aplicación práctica, sin tantosp

números, aunque como ya se dijo, lo que te llevará al éxito en este ramo es que practiques y tengas el equipo adecuado para facilitarte el trabajo de diseñar bobinas, con esto no quiero decir que las fórmulas no sirvan, y fueron desarrolladas para cumplir una función.

▫84▫

Lección 36

MPLIFICADORES DE AUDIO O DE FUERZA:

n la lección No. 34

A E ya mencionamos algo acerca de los tipos de amplificadores de udio. stos se clasifican en amplificadores clase A

aE , clase B y clase AB, los de clase C se tilizan exclusivamente en transmisores.

uando de diseñar un amplificador se trata, su clasificación se determina por las ecuencias con las que trabajará. Cuando los amplificadores están comprendidos entro de la banda audible se les denomina amplificadores de audiofrecuencia ( A.

u CfrdF. ) o amplificadores de baja frecuencia ( B.F.).

MPLIFICADORES DE VOLTAJE: Son aquellos que están diseñados para entregar na tensión mayor en su salida, no así en su entrada.

MPLIFICADORES DE FUERZA O DE POTENCIA: Son los que pueden entregar ayor corriente como mayor voltaje.

omo ya se mencionó, tenemos 3 clases de amplificadores para las señales de audiofrecuencia, entrem AMPLIFICADORES CLASE A: Cuando el voltaje de polarización y la máxima amplitud de la señal entrante poseen valores que hacen que la corriente de salida circule durante todo el ciclo de la AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE A

Au Am C

os en detalles:

señal de entrada, se les denomina: .

Los amplificadores de clase A se caracterizan por la baja deformación de la señal, rendimiento y eficiencia relativamente bajos y alta amplificación. con respecto a la deformación de la señal podría estar en un 5% máximo, casi imperceptible al oido umano. Estos amplificadores se recomiendan en casos en los que el rendimiento

deseado sea moderado y con buena fidelidad del sonido

MPLIFICADORES CLASE B: de polarización y la máxima mplitud de la señal entrante poseen valores que hacen que la corriente de salida

e entrada, se les denomina:

h

A Cuando el voltajeacircule durante el semiciclo de la señal d

MPLIFICADORES DE POTENCIA A CLASE B. La característica principal de este tio de amplificadores es el alto factor de amplificación AMPLIFICADORES CLASE AB: Estos básicamente son la mezcla de los os anteriores. Cuando el voltaje de polad

edel ciclo completo y más de la mitad del ciclo de la señal de entrada, se les denomina:

rización y la máxima amplitud de la señal ntrante poseen valores que hacen que la corriente de salida circule durante menos

AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE AB.

ado que ocupa un lugar intermedio entre los deDla señal es moderado funciona como uno de clase A, cuando la señal es fuerte se desempeña como uno de clase B, con una eficiencia y deformación moderadas.

clase A y AB, cuando el voltaje de

valores que hacen que la corriente de

AMPLIFICADORES CLASE C: y por último, cuando el voltaje de polarización y la

áxima amplitud de la señal entrante poseenmsalida circule durante menos de la mitad del ciclo de la señal de entrada, se les denomina: AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE C.

▫85▫

Lección 37 TRANSFORMADORES DE AUDIO Y POTENCIA ELECTRICA: Los tipos de acoplamiento más comúnmente usados son con transformadores en los pasos de R.F., F.I. y en las salidas de A.F. Generalmente los tipos de transformadores usados en los pasos de entrada son del tipo elevador o aumentador, de tal manera que proporcionan cierta amplificación adicionalmente al componente encargado de amplificar la señales de radio. En

sos se hace necesario el uso de transformadores disminuidoresalgunos ca , o sea on relación 1 : 1 entre primario y secundario.

madores de salida son los que se utilizan en los circuitos de A.F. coplándolo a la bocina. con este hay que ser muy cuidadoso al momento de su

leo. ara un fidelidad aceptable el primario deberá tener una impedancia alta, siempre ue su resistencia con corriente directa sea moderada, esto nos indica que el

el voltaje positivo). La pedancia del secundario debe de ser igual a la impedancia de la bocina.

LA POTENCIA ELÉCTRICA: Como es sabido , el rendimien res de fuerza está indicada en vatios

c Los transformadores usados en amplificadores de clase A y AB, poseen una derivación central para acoplar dos componentes, ya sea tubos o transistores, también hay transformadores que tienen el secundario con dos devanados separados. Los transforaselección ya que de el depende la fidelidad en la reproducción de las señales de sonido. Tiene que tener una impedancia adecuada en su primario, lo cual depende de la calidad del núcPqalambre debe de ser grueso y un número de vueltas adecuado. Si el transformador acoplará un circuito en estira-afloja (es un circuito en el que los colectores de 2 transistores o placas de 2 tubos se conectan en los extremos del transformador), deberá tener una derivación central(en esta se aplica im

to de los ampliado, los vatios se utilizan para eléctrica, en otras palabras, los

abajos que puede efectuar una corriente eléctrica, ya moviendo el eje de un otor, generando ondas sonoras en una bobina, emitiendo luz, etc.

a potencia depende tanto de la intensidad de la corriente como del voltaje o F. E.

comparar potencia trm LM. (fuerza electromotriz). 1 VATIO (W) es la potencia producida por una corriente de 1 AMPERIO (A) a la presión de 1 VOLTIO (V). Dicho de otra manera, si ueremos conocer la potencia en un circuito multiplicamos la corriente (A) por el oltaje (V), la fórmula es la siguiente:

qvW = V x A Si en un circuito circula una corriente de 5 amperios con un voltaje de 25 voltios, el resultado es el siguiente: 5 x 25 = 125 vatios También se nos presentan ocasiones en donde se conoce el valor de la resistencia de un determinado circuito y la corriente que circula por el mismo, aquí debemos de saber la energía que se disipa en vatios: W = A² X R (ohmios), o sea que: Vatios es igual al cuadrado de la corriente por ohmios. Cuando el valor de la corriente es en mA. y conocemos la resistencia la fórmula es:

▫86▫

W = mA² x R (ohmios Veamos otras fórmulas para determinar el voltaje, corriente cuando se conoce la otencia y en general cualquiera de los valores.

NCONTRAR VOLTIOS:

p E V = W/A (VOLTIOS = VATIOS DIVIDO AMPERIOS) ENCONTRAR AMPERIOS: A = W/V (AMPERIOS = VATIOS DIVIDIDO VOLTIOS)

▫87▫

Lección 38

ECEPTOR SUPERHETERODINO:

in duda alguna te habrás preguntado porque si a un transistor o a un tubo se le plica un voltaje de corriente directa, puede generar un voltaje de corriente lterna?

a corriente alterna como bien sabemos, cambia su polaridad de positiva a negativa viceversa, esto es lo que sucede con los componentes mencionados, según esté onfigurado, con la ayuda de componentes pasivos como bobinas y capacitores, ue forman el circuito tanque de un oscilador, esta configuración permite que el omponente entregue en determinados momentos ciclos positivos y en seguida, egativos, la diferencia con la corriente alterna común, es que estos son de alta

frecuencia, o sea un oun transmisor, como para ayudar a generar la frecuencia fija o frecuencia heterodina, característica principal de un receptor superheterodino

R Saa Lycqcn

scilador, que lo mismo se usa para generar la portadora en

. Esta frecuencia generada está sujeta a la inductancia de la bobina, capacidad distribuida en esta, capacidad del c citor variable, capacidad interna y características propias del tubo o transistor, voltaje y resistencia del circuito. LAS HARMÓNICAS: Los circuitos oscilatorios, si tienen sus componentes de inductancia y capacidad distribuidos en el circuito, generan otras frecuencias, independientes de la fundamental o principal, siendo múltiplos de esta. A estas frecuencias se les denomina armónicas

apa

, la primera armónica es la fundamental. Si la frecuencia fundamental tiene una fr uencia de 600 Khz. la segunda será de 1200 khz., la tercera de 1,800 Khz y la cuarta será de 2,400 Khz., cada harmónica será más débil cuanto más alta es su frecuencia. En el oscilador local de un superhetero ante que las armónicas sean generadas lo menos posible, ya que afectan el buen funcionamiento del receptor. as frecuencias que son inducidas en el circuito de antena, se convierten en ecuencias más bajas por la mezcla de dos frecuencias distintas, la diferencia y la

ja o frecuencia intermedia

ec

dino, es import

Lfrsuma de estas dos será la frecuencia fi

El oscilador local del superheterodino, por medio de un control de sintonización se puede ajustar de tal manera, que genere oscilaciones de radiofrecuencia(R.F.)a una frecuencia adecuada.

▫88▫

Si vemos la figura anterior, notamos que el mezclador se conecta a tres diferentes secciones: Antena y/o amplificador de radiofrecuencia. Oscilador.

uando se recibe la señal(energía) en la antena, es amplificada por el amplificador

s en el mezclador e mezclan generando una nueva frecuencia, la frecuencia intermedia (F. I.), esta

frecuencia es la que se debe de amplificar por el o los amplificadores de F. I., que pueden ser de 1 a 3. La frecuencia intermedia aún no es posible oirla, ya que aún es alta, para escucharla, debemos de pasarla por el detector, en el cual se separa el componente de audiofrecuencia y dejando pasar a tierra el componente de radiofrecuencia. Luego amplificamos las frecuencias audibles con los métodos de amplificación descritos en la Lección No. 36

Amplificador de frecuencia intermedia (F. I.) Cde R. F., se aplica al mezclador, al mismo tiempo se aplica la R. F. generada por el oscilador local. En los casos en que no hay paso de R. F. al inicio, la señal de entrada se aplica directamente al mezclador. Las dos frecuencias

. Es deseable en un receptor, amplificar exactamente igual todas las frecuencias de la banda de transmisión, este es el éxito del receptor superheterodino, tomando en cuenta que no importa cual sea la frecuencia entrante ya que la amplif ación de la

isma, se hará a una frecuencia, significa esto que, todos los pasos entre el ezclador y el detector están sintonizados a una misma frecuencia, la que se

a un máximo de eficiencia.

AS FRECUENCIAS DE IMÁGEN:

Si la frecuencia intermedia en un superheterodino fuera de 175 Khz. y estuviera sintonizada una frecuencia de 600 K l oscilador estaría trabajando a una

diferencia de esta emisora con respecto a la frecuencia del oscilador

responde a la F. I), si existe un máximo grado no se escucharan al mismo tiempo, de

contrario si. A esta señal no deseada se le denomina Frecuencia de imagen

icmmdetermina de antemano por la frecuencia entrante en el amplificador de R. F., la frecuencia del oscilador local(es la realmente determina la F.I.) y el mezclador, permitiendo el trabajo L

hz. efrecuencia de 775 Khz. Pero, si otra emisora potente transmite a una frecuencia de950 Khz, lalocal también es de 175 Khz.(que corde selectividad las dos emisoras de ejemplo lo .

omo es posible que esto suceda si existe una diferencia entre las frecuencias de mera, que sean emisoras locales y la

egunda, las dimensiones de la antena.

▫89▫

Clas emisoras; sucede por dos razones, la pris Por estas razones la selectividad se hace difícil, pero se soluciona, utilizando varios pasos sintonizados de R. F. antes del mezclador. La otra forma de solucionarlo es que la frecuencia intermedia sea más alta, la más popular es la 455 khz. usada por todos los fabricantes de radios. Se han usado otras, estas son: 130, 150, 155, 175, 180, 235, 445, 450, 456, 465, 485 y algunas otras.

EL OSCILADOR LOCAL.

El oscilador local está sujeto a varios factores que pueden

eficiencia, estos se describieron anteriormente en esta lección.

mas. El oscilador debe de ser capaz de proporcionar el voltaje

armónicas. La producción de armónicas se controla con el uso de blindajes en el oscilador. El

afectar su

Para que el oscilador se mantenga estable es necesario que el voltaje y las pérdidas en el circuito no presenten variaciones. Esto es difícil de obtener en la práctica, ya que si tomamos en cuenta que el oscilador opera a diferentes frecuencias, por lo mismo las pérdidas en el circuito no son las mis

suficiente al mezclador, a todas las frecuencias que cubre el receptor y por supuesto, mantener al mínimo la generación de

acoplamiento de la R.F. del oscilador puede hacerse por medios electromagnéticos, electrostáticos o bien, electrónicos. Acoplamiento electromagnético: por medio de bobinas. Acoplamiento electrostático: por medio de capacitares

coplamiento electrónico A : internamente, dentro del transistor o tubo(cuando se usa n sólo componente como oscilador y mezclador).

a frecuencia del oscilador será siempre más alta que la señal entrante, si nalizamos la banda común de A.M. que está determinada entre 530 y 1600, la ecuencia del oscilador tendrá una variación entre 985 y 2,055 Khz., tomando ncuentra que la F. I. es de 455 Khz. La frecuencia de los circuitos se ajusta ambiando la capacidad de los capacitores variables con un control único, o sea que ovemos simultáneamente todos los capacitores variables sintonizando así, el

amplificador de R. F. el oscilador local de tal forma que siempre la F. I. sea 455 Khz.

E FRECUENCIA INTERMEDIA:

de F. I. consiste en amplificar una banda de d

las frecuencias que deben un rango de 450 y 460 Khz., si no fuese así, la calidad de

cs

▫90▫

u Lafrecm

LOS AMPLIFICADORES D

La función de los ampliffrecuencias de un ancho nominal. Esto quiere decir que si lade pasar estan en reproducción se vería afeemisoras transmiten en e

icadores e 10 Khz, 5 Khz. a cada lado de la frecuencia intermedia

frecuencia intermedia es 455,

tada. Se determina este ancho de banda debido a que las e ancho (10 Khz.).

Lección 39 INSTRUMENTOS BASICOS: Los instrumentos básicos funcionan basados en dos de los efectos de la corriente eléctrica: Efecto magnético. Efecto térmico o de calentamiento. Ela base de su funcionamiento. xisten muchos instrumentos parta la medición de corriente, voltaje, etc., veremos

GALVANÓMETRO D'ARSONVAL La mayoría de los instrumentos que existen y que son de muy buena calidad, que se utilizan para la medición de corriente directa, se basan en el diseño que desarrolló Arsene D'Arsonval en el año de 1,881. En su forma inicial, el galvanómetro D'Arsonval presenta desventajas e

convenientes, pero dió orígen al movimiento Westonin , habiéndose mejorado en ste el diseño original, el principio de funcionamiento es el mismo.

i se coloca una bobina de tal manera que pueda girar libremente y la colocamos entro de un imán, la corriente que fluye por ella formará polos magnéticos en sus xtremos o sea, se convertirá en un electroimán, bajo esta circunstancia sucederá o iguiente:

l polo N (bobina) será atraído por el polo S (imán).

l polo S (bobina) será atraído por el polo N (imán.

Este efecto provocará un movimiento rotativo en la bobina en el sentido de las agujas del reloj, esto nos lleva a pensar, que si la intensidad del campo

tico del imán es fija, la fuerza ión dependerá de la intensidad

del campo magnético producido por la corriente en la bobina.

STON:

e se utilizaba en el galvanómetro D'Arsonval, ismo que fue posteriormente perfeccionado por el Dr. Weston, las imágenes

a cual hace su indicación sobre una escala graduada, e la corriente circulante en su bobina.

e Sdes E E

magnéde rotac

MOVIMIENTO WE Lo anteriormente descrito es el qumsiguientes nos dan un ejemplo de su funcionamiento, en este caso se le proveyó a la bobina de una aguja móvil, ld

▫91▫

abierto, por lo mismo no hay corriente circulando por la bobina, en la segunda, ya el interruptor se cerró dejando pasar

o e convierte en r ella y sucede lo que se indicó.

La construcción de este instrumento es como sigue:

mejor calidad de acero y muy bien tratado para que antenga su imanación, a este se le provee de dos piezas polares de hierro dulce,

leo y las piezas polares, se utilizan pivotes e acero los cuales se hacen descansar sobre cojinetes zafiro, el alambre con el ual se construye la bobina es muy fino, el cual se devana (enrolla)sobre un oporte hecho de una aleación de aluminio.

n los dos extremos de la bobina hay resortes muy finos similares a los usados en s relojes, estos se colocan en dirección opuesta a fin de mantener a la aguja en osición de cero, y a la vez se evita que los cambios de temperatura alteren, tanto posición de la bobina y de la aguja; es a través de estos dos resortes que se

conecta la bobina a los bornes del instrumento. En uno de los extremos de la bobina se asegura la aguja que hace lacontrapeso el cual se construye enrollando unas vueltas de alambre.

U

u

d u

i

reducido, lo cual permite que la corriente fluya sin

L VOLTÍMETRO: En este instrumento la bobina que se utiliza es, si es de poco

ia interna es astante alta al paso sde la corriente. Para medir voltajes mayores, en los

os que van en serie con la obina del instrumento.

En la primera imagen se puede ver que el interruptor está

corriente a la bobina, causando con esto la desviación de la aguja. Se le provee también

ar a su posición de reposo o sea cero, bina.

D'Arsonval, la bobina s

de un resorte que obliga a la aguja a retorncuando no hay corriente circulando por la bo Como se dijo cuando se describió el principiun electroimán al circular corriente po

Un imán permanente de lamsemicirculares con el fin de concentrar las líneas de fuerza magnética en el centro de este está el núcleo, de hierro dulce y de forma cilíndrica, el objeto del núcleo es la de aumentar el campo magnético. El núcleo se fija en su posición con tiras de bronce a las piezas polares formando un puente. La bobina se monta entre el núcdcs Elopla

s indicaciones, a la aguja se le provee de un

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN AMPERIMETRO Y Hemos estudiado el principio de funcionamiento de un instrtrata de medir voltaje o amperaje, cual es el instrumento inEs exactamente el mismo mecanismo que se acaba de estumedición de amperaje y voltaje, en otras palabrasexactamente el mismo en ambos instrumentos, en lo qresistencia interna de cada instrumento. EL AMPERÍMETRO: La bobina que se emplea para este resistencia, en otras palabras, el alambre es grueso y con

N VOLTÍMETRO:

mento, pero cuando se dicado, como funciona? iar el que se aplica a la el funcionamiento es e se diferencian es la

nstrumento es de baja un número de vueltas mayores obstáculos

(resistencia). Ealcance, o sea, que tiene una escala reducida para medir voltajes, utiliza un gran número de vueltas de almbre muy fino y por lo mismo, su resistencbvoltímetros se hace uso de resistores extras, mismb

▫92▫

Otra diferencia entre estos dos instrumentos, es la forma en que se conecta al circuito bajo prueba. El amperímetro se debe de conectar en serie con el circuito, en tanto que el voltímetro se conecta en paralelo. SENSIBILIDAD DEL INSTRUMENTO:

n completa de la aguja. El grado de

esa de dos formas, ya sea

se indica por el número de amperios, iliamperios o µamperios que debe de fluir por la bobina para producir la

ETRO: Aquí la sensibilidad está expresada en los ohmios por voltio , o ea, la resistencia del instrumento. Para que el voltímetro sea preciso que este

e que se le dió hace tiempo a los instrumentos para la medición de corriente, se le aplica ahora a un instrumento que se utiliza en trabajos de laboratorio, mismo que tiene el cero de su escala en el centro, con lo cual indica la cantidad de corriente asi como la dirección de la misma.

La sensibilidad de un instrumento se determina por la cantidad de corriente necesaria para que se produzca una desviació

sensibilidad se expr

que se trate de un amperímetro o de un

voltímetro. EN EL AMPERÍMETRO: La sensibilidad mdesviación completa. Si un instrumento tiene una sensibilidad de 1 ma., es necesario 1 mA. para producir la desviación completa. EN EL VOLTÍMstome una corriente muy baja del circuito, lo cual se obtiene mediante una alta resistencia. El número de ohmios por voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje máximo que puede medir. Para un trabajo general en electrónica, un voltímetro debe tener como mímino una sensibilidad de 1,000 ohmios por voltio. El galvanómetro, nombr

He aquí la fórmula para ampliar el alcance de un miliamperímetro: Resistencia = Resistencia del instrumento dividido N-1(los miliamperios que queremos ampliar menos 1). Este resistor debe de ir en paralelo con la bobina del

strumento.

ara encontrar el resistor limitador de un instrumento usado como voltímetro: Resistencia = alcance en voltios que queremos darle dividido .001 -

in P

Resistencia de la bobina. Este resistor debe de ir en serie con la bobina del instrument COMO CONVERTIR UN MILIAMPERÍMETRO EN VOLTÍManteriormente, si queremos convertir un amperímetro en vtenemos que usar un resistor adecuado y graduar la escala e

o.

ETRO: Con lo expuesto oltímetro, simplemente n voltios.

▫93▫

Lección 40 RESUMEN DE LAS LECCIONES No.21 A LA 39: Tal y como se hizo con las lecciones de la número 1 a 19, en esta haremos un resúmen general de las lecciones 21 a la 39. Resumen lección 21 RECEPTORES DE RADIO: El receptor de radio o televisión u otro tipo es el medio electrónico que permite la recuperación de las señales vocales, de video de cualquier otro tipo, transmitidas por un emisor (transmisor) de radio mediante ondas electromagnéticas. Tdirecciones, cuando encuentra una antena, por inducción genera en ella un voltaje bajísimo, que es amplificado de igual forma que un transformador eleva un voltaje, si te das cuenta, la figura de arriba, básicamente es un transformador y actúa como tal, reco

omando en cuenta que la ondas electromagnéticas son radiadas en todas

rdemos que las ondas electromagnéticas no más que corrientes lternas de alta frecuencia.

esumen lección 22

ECEPTORES REGENERATIVO, NEUTRODINO Y REFLEJO: El receptor regenerativo

s. Hubo otro istema de recepción, el sistema reflejo, en este receptor cuando se ha amplificado sintonizado la señal por tubo se induce al detector de cristal a través de un ansformador de R.F. La señal es devuelta al mismo tubo haciendo uso del ansformador de A.F., es vuelta a amplificar con la diferencia que lo hace como un mplificador de A.F.. Vemos aquí que este receptor ya hace uso de 3 pasos,

Radiofrecuencia, detección por cristal y amplificador de A.F. En este receptor era deficiente y los ajustes eran críticos.

Resumen lección 23 RECEPTOR SUPERHETERODINO: ir que es el amo y señor de los receptores, porque digo esto, número de ventajas como te arás cuenta y sigue siendo usado. Este receptor lleva a cabo casi toda la mplificación de R.F. utilizando una frecuencia fija, con este sistema se hacen

echa todo lo que puede dar el

acoplamientos indebidos entre pasos or capacidades parásitas generadas por alambres y pistas de circuito impreso, al sar una frecuencia fija.

omo se logra la frecuencia fija, pues colocando un oscilador local(es como decir un

cia heterodina.

▫94▫

aEL PRIMER RECEPTOR DE RADIO: No podemos dejar de hablar del receptor de cristal, el cual fue muy popular en los inicios de la radio. R Rdebe su nombre a que aprovechaba el componente de R.F. que se mencionó en el receptor de cristal. Este receptor fue muy popular, pero tenía sus inconvenientes, ya que generaba oscilaciones que interferían a los receptores cercanosytrtra

Este se podría decporque ofrece un sin

daajusten más precisos en los circuitos y se aprovcomponente utilizado(tubo, en su momento, y ahora el transistor y circuitos integrados). Otra ventaja es que se evitan lospu Ctransmisor dentro del receptor, de paso te cuento que la primera emisora que hice fue precisamente usando este oscilador, logrando un alcance de 500 metros); las oscilaciones generadas por este y mezcladas con la señal producen la frecuencia intermedia (F.I.) o frecuen

Resumen lección 24

os audífonos de cristal se construyen de forma más sencilla, aquí el diafragma n cristal piezoeléctrico. El cristal tiene la propiedad de vibrar

uando se expone a voltajes alternos o directos pulsantes y se transfieren al

nas, etc. Varios factores son los que fectan la resistencia de un alambre o conductor: 1. Material del que está hecho. 2. rueso o área(diámetro). 3. Largo. Además de estos 3 factores, existe otro que fecta al conductor, la temperatura, la resistencia de este es mayor, cuanto mayor ea la temperatura.

esumen lección 26

S CONDUCTORES: Otro factor importante de los conductores es su aislamiento(forro) El aislamiento e ser esmalte, caucho, vidrio, seda, lgodón o plástico, según sea el uso que se le vaya a dar al conductor. Los

to(desnudos) únicamente se utilizan cuando van a quedar con otros conductores y ocasionen un problema.

muy importantes en los ircuitos electrónicos y eléctricos, dada su importancia en esta lección hablaremos

en polvo o grafito mezclado

▫95▫

IMPORTANCIA DE LOS AUDÍFONOS Y LAS BOCINAS: Que sería de un receptor o equipo de sonido si no pudiera oírse, simple y sencillamente sería obsoleto. Este trabajo está a cargo de los audífonos y las bocinas; los primeros nos sirven para oir sonidos débiles y en privado, las bocinas, tienen la función de permitir oír un amplificador en toda su potencia, o según lo deseemos. AUDÍFONOS: Estos se dividen en 2 tipos, magnéticos y de cristal: Los magnéticos pueden ser de una bobina o de dos, si son de dos, no significa que sean estéreos, sencillamente sus bobinas están conectadas en serie. Lvibra por la acción de ucdiafragma, y se producen las ondas sonoras. LAS BOCINAS: Las bocinas tienen la misma función que los audífonos, permitir que las ondas sonoras sean escuchadas, con la diferencia que estas emiten un sonido mucho más fuerte; han sufrido cambios considerables desde su creación, pero las más importantes son las del tipo dinámicas, las de imán permanente y las electrodinámicas. Resumen lección 25 CONDUCTORES(ALAMBRES): Esta lección pretende que conozcas lo importante que son los conductores(alambres), algunas características que son de tomar en cuenta ya que afectan considerablemente en los circuitos electrónicos, se ha hablado de ellos superficialmente en otras lecciones. esto te servirá cuando tengas que experimentar con transformadores, bobiaGas R AISLAMIENTOS DE LO

puedaalambres sin aislamienjos y no hay riesgo de contactofi

Ejemplos de uso son en circuitos de alta frecuencia y algunos tipos de antenas. Resumen lección 27 RESISTORES: Los resistores son componentes pasivoscde ellos. Los resistores se dividen en 2 tipos importantes, fijos y variables. Los fijos son el tipo más común usado, los variables (potenciómetros y reóstatos), se usan como controles de volumen en receptores y en transmisores. En los resistores fijos

s más comunes son de carbón, se compone de carbón locon algún material adhesivo. Los resistores de buena calidad, mantienen su valor podríamos decir, casi invariable, esta característica los hace proveer un buen servicio. Estos resistores se utilizan en circuitos donde la exactitud no es del todo necesaria. Los resistores de buena calidad tienen una tolerancia de 10%; la tolerancia de un resistor es la que le permite variar su resistencia en un 10% hacia arriba o hacia abajo.

l a la recíproca de la suma de las conductancias de cada una a conductancia se determina dividiendo el número "1" entre la resistencia y para

la suma se invierte quebrado que resulta).

de ariar su capacidad y esta es relativamente baja, se componen de placas móviles y

te de resonancia en circuitos para sintonizar frecuencias y sciladores, los encuentras en 2 tipos, para ajuste con destornillador y con eje, que

ección 30

y sobre la modulación. COMO SE TRANSMITEN LOS IMPULSOS?: Las ondas ue se forman en el agua y las de radio son fenómenos con algunas características

similares. Los diferentes tipos de ondas son manifestaciones que transfieren energía, según cual sea, por ejemplo, un gran buque al navegar por el mar, balancea un pequeño bote que se encuentra a unos 500 metros de distancia, esto

ue mueve al bote, es en forma de ondas en el agua; las ndas de radio también son energía irradiada desde mucha distancia por el

s y lectromagnéticos distribuyendo su energía de forma balanceada entre ambos.

s visto en otras cciones que los electrones se ponen en movimiento ya se a por medio de una

bien, un campo magnético.

scilatorio a los lectrones, generando así una corriente alterna de alta frecuencia. Como se indicó

Resumen lección 28 TIPOS DE CONEXIONES DE RESISTORES: Los resistores se pueden conectar tanto en serie como en paralelo. Si 2 o más resistores se conectan en serie su valor aumenta según el valor de cada uno, por ejemplo: un resistor de 10K + uno de 25K = 35K(35,000 ohmios), aquí la disipación en vatios se distribuye entre los resistores según sea su valor, por ejemplo, si usamos 2 resistores de 2 vatios cada uno con 100 ohmios cada uno, el resistor final sería de 4 vatios y 200 ohmios. En el caso de los resistores en paralelo, el efecto es diferente. Los resistores combinados son igua(lobtener la recíproca de Resumen lección 29 CAPACITORES: En la Lección 15 ya tratamos el tema de los capacitores, en esta lección trataremos algunos de los tipos más usados en electrónica. CAPACITORES VARIABLES: Estos capacitores, como su nombre lo indica, se puevse utilizan para el ajusoes con el cual se sintonizan las diferentes emisoras en un receptor. Estos capacitores vienen divididos en secciones, pueden tener la misma capacidad todas las secciones, o bien, ser diferentes, por ejemplo la sección para el circuito del oscilador local de un superheterodino, es menor que las otras. Estos capacitores vienen acompañados de un capacitor más pequeño, denominado compensador, el cual sirve para que haya un alineamiento exacto entre los circuitos. CAPACITORES FIJOS: En este tipo existen varias categorías: Mica, papel, cerámicos, plástico, electrolíticos y de capa eléctrica doble. Resumen l LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y LA MODULACIÓN: En la Lección 10, se toco el tema de las ondas electromagnéticas, en esta lección vamos a profundizar más en el temaq

indica que la energía qotransmisor. El medio de transporte (valga la expresión) por el cual las ondas de radio se conducen es el éter, el cual se encuentra en el ambiente y puede existir en todo el universo el cual no podemos ver. No se sabe a ciencia cierta cual es la naturaleza de las ondas de radio o electromagnéticas, pero de lo que si estamos seguros es de sus manifestaciones, estas se forman por campos electroestáticoe Resumen lección 31 COMO SE PROPAGAN LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS?: Hemolebatería, un generador o Por medio de transistores, tubos al vacío, inductancia y capacidad y con circuitos configurados de tal forma que lleven a ejercer un movimiento oeen la lección anterior, los electrones producen un campo electroestático y otro

▫96▫

electromagnético alrededor de los conductores, siendo estos el resultado directo del del movimiento oscilatorio antes mencionado; cuantos más electrones en movimiento hayan, será mayor la fuerza de los campos producidos. Esto es la forma de producirlos, ahora veamos la forma de propagarlos por el espacio a través del éter alejándolo del conductor para obtener una forma nueva de energía, las ondas electromagnéticas (ondas = movimiento oscilante). Toca el trabajo de propagarlas a la antena transmisora, misma que lo hace en todas direcciones. Las ondas electromagnéticas también pueden ser dirigidas en diferentes formas, para sto se utilizan antenas especiales.

esumen lección 32

o es otra cosa que la combinación de la corriente de audiofrecuencia

L DETECTOR: Las válvulas electrónicas tienen propiedades rectificadoras, o sea riente alterna en corriente directa pulsante, lo mismo hace

n diodo semiconductor, con la diferencia que este es de menor tamaño, no tiene

na, misma que forma un ircuito sintonizado con el capacitor en paralelo con ella, la señal que se recibe es

esumen lección 34 QUE VENTAJAS TIENE AMPLIFICAR LA RA FRECUENCIA?: El amplificador de R.F.

hasta llegar al amplificador de audio ecuencia.

esumen lección 35

e R MODULACIÓN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS: Entremos ahora a estudiar la modulación de la onda. Cuando hablamos frente a un micrófono, se comprime y descomprime el diafragma, esto ocasiona que la corriente directa varíe por efecto de las ondas sonoras y se convierta en pulsante, estos pulsos son amplificados por el circuito amplificador. Las señales amplificadas son colocadas en el modulador del transmisor en el cual se combinan con la onda portadora la que es generada por el oscilador, esta combinación se transforma en la onda modulado de R. F., de aquí se lleva al circuito de antena y se envían al espacio en todas direcciones. La modulación ncon la corriente alterna de alta frecuencia generada por el oscilador que hasta entonces era de amplitud constante. Existen dos formas de modular la portadora: alterando su frecuencia ( F.M) o su amplitud(A.M). Resumen lección 33 Eque convierten una coruun filamento que caliente el cátodo, y no necesita de altos voltajes para hacer su función rectificadora. La detección puede hacerse en media. Cuando el voltaje de R.F. es inducido en el devanado secundario de la bobicun onda modulada, o sea que están presentes, tanto la portadora como el componente de A.F., toca al detector separar las 2 señales, una será desechada, valga la expresión, en vista de haber cumplido su función y ya no la necesitamos. R

DIOtiene como función sintonizar de forma correcta la señal y amplificarla a fin de que al llegar al detector tenga una intensidad lo suficientemente fuerte. Si la señal se amplificara en la salida del detector sería insuficiente para lograr una buena reproducción de la señal de A.F., no significa que el amplificador de audio sea menos importante. Se denomina amplificadores de voltaje, tanto al amplificador de R.F. como al de A.F., ya que se encargan de amplificar el pequeño voltaje de la señal y esta amplificación se aplica al siguiente paso fr R FÓRMULA PARA EL CÁLCULO DE BOBINAS: Algo que siempre a desanimado a muchos de nosotros a la realización de un circuito, es aquel que lleva bobinas, por ejemplo, los transmisores de am, fm, audio y video, etc. Y por que no, si esta es una tarea que puede causar algún tipo de problema cuando se ha terminado de armar el circuito, en el peor de los casos no funciona, algo mejor es cuando oímos algún zumbido medio raro. Lo cierto es que las bobinas a pesar de ser de alguna manera simples en su construcción, nos dan dolores de cabeza.

▫97▫

En esta lección trataremos de aprender como determinar el valor más cercano, digo

ás cercano, porque en la práctica, no hay fórmula que determine el valor exacto na bobina, ya que esta está sujeta a factores que la afectan

entro del circuito en el cual va a hacer su función.

MPLIFICADORES DE AUDIO O DE FUERZA: En la lección No. 34 ya mencionamos pos de amplificadores de audio. Estos se clasifican en

mplificadores clase A, clase B y clase AB, los de clase C se utilizan exclusivamente

son del tipo elevador o aumentador, de tal manera que proporcionan ierta amplificación adicionalmente al componente encargado de amplificar la

lgunos casos se hace necesario el uso de transformadores isminuidores, o sea con relación 1 : 1 entre primario y secundario.

de las señales de sonido.

esumen lección 38

os y en seguida, egativos, la diferencia con la corriente alterna común, es que estos son de alta ecuencia, o sea un oscilador, que lo mismo se usa para generar la portadora en

para ayudar a generar la frecuencia fija o frecuencia eterodina, característica principal de un receptor superheterodino.

▫98▫

mal ciento por ciento de ud El valor de las bobinas está determinado por varios factores (no dejes de repasar las lecciones No.17, No.18) y No.25) en esta última están las tablas de calibre y resistencias de alambres en los sistemas métrico y americano: 1. Dimensiones físicas. 2. Tipo de alambre. 3. Tipo del núcleo. 4. Que función va a desempeñar y en que tipo de circuito, como pueden ser vhf, uhf, audio o video. Resumen lección 36 Aalgo acerca de los tiaen transmisores. Cuando de diseñar un amplificador se trata, su clasificación se determina por las frecuencias con las que trabajará. Cuando los amplificadores están comprendidos dentro de la banda audible se les denomina amplificadores de audiofrecuencia ( A. F. ) o amplificadores de baja frecuencia ( B.F.). Resumen lección 37 TRANSFORMADORES DE AUDIO Y POTENCIA ELÉCTRICA: Los tipos de acoplamiento más comúnmente usados son con transformadores en los pasos de R.F., F.I. y en las salidas de A.F. Generalmente los tipos de transformadores usados en los pasos de entrada cseñales de radio. En ad Los transformadores usados en amplificadores de clase A y AB, poseen una derivación central para acoplar dos componentes, ya sea tubos o transistores, también hay transformadores que tienen el secundario con dos devanados separados. Los transformadores de salida son los que se utilizan en los circuitos de A.F. acoplándolo a la bocina. con este hay que ser muy cuidadoso al momento de su selección ya que de el depende la fidelidad en la reproducción

R EL RECEPTOR SUPERHETERODINO: Sin duda alguna te habras preguntado porque si a un transistor o a un tubo se le aplica un voltaje de corriente directa, puede generar un voltaje de corriente alterna? La corriente alterna como bien sabemos, cambia su polaridad de positiva a negativa y viceversa, esto es lo que sucede con los componentes mencionados, según esté configurado, con la ayuda de componentes pasivos como bobinas y capacitores, que forman el circuito tanque de un oscilador, esta configuración permite que el componente entregue en determinados momentos ciclos positivnfrun transmisor, como h

Resumen lección 39

fecto térmico o de calentamiento.

ría de los instrumentos que existen y que son de muy buena calidad, que e utilizan para la medición de corriente directa, se basan en el diseño que

onval

INSTRUMENTOS BÁSICOS: Los instrumentos básicos funcionan basados en dos de los efectos de la corriente eléctrica: Efecto magnético. E Existen muchos instrumentos parta la medición de corriente, voltaje, etc., veremos la base de su funcionamiento. GALVANÓMETRO D'ARSONVAL. La mayosdesarrolló Arsene D'Ars en el año de 1881.

▫99▫

Lección 41

LINDAJES:

omo hemos estudiado, una corriente alterna o una corriente directa pulsante, al ircular por un conductor produce alrededor de este un campo electroestático ariable, si por ejemplo, una bobina esta colocada de manera que quede dentro de ste campo, se producirá un acoplamiento entre ambos.

Esto se evita colocando a la bobina dentro de un blindaje, el blindaje no es otra cosa que una caja metálica, puede se sólida o en forma de tela, de alambre por supuesto, este se conecta a tierra, es decir al chasis o negativo del circuito; es de esta forma que el campo que produce el conductor se traslada a tierra, evitando con esto que afecta a la bobina. Los blindajes varían según sea en que sección va a funcionar, puede ser para bobinas de radiofrecuencia o de audiofrecuencia y sus dimensiones también están determinadas de acuerdo al tipo de bobina.

ue dimensiones debe tener un blindaje?, obviamente va a depender de las imensiones de la bobina, aunque en la fabricación de los aparatos se trata de que u tamaño sea lo más reducido posible, si ves un aparato receptor notaras lo equeño que son las bobinas y sus blindajes. Por ejemplo, para los aparatos a bos la separación entre el blindaje y la bobina, debía de ser en los extremos,

uando menos igual al diámetro de la misma, en cuanto a la separación lateral uede ser un tanto menor. Por ejemplo, si el diámetro era de una pulgada, lo ismo debería de haber en cada extremo de la bobina y el blindaje, en los espacios terales a la separación corresponde a 3/4", aunque lo ideal es que sean mayores ara reducir la capacidad distribuida de la bobina l efecto de la capacidad distribuida en una bobina se debe a que el devanado de la obina y el blindaje actúan como un capacitor, teniendo el mismo efecto que la apacidad distribuida entre las vueltas del devanado. Esto es tanto como tener un

capacitor conectado en paralelo con la bobina, con lo cual se altera el buen funcionamiento de pasos sintonizados, si se trata de R.F. o F. I.. Para contrarrestar este efecto, se puede construir la bobina con menos vueltas de las que se utilizarían si la misma no se usara con blindaje. Cuando se usan blindajes de tales magnéticos), el campo magnético quedará encerrado misma, permitiendo que las neas de fuerza completen su circuito por el blindaje, no extendiéndose hacia fuera. Este blindaje se usa para transformadores de audiofrecuencia.

n los transformadores o bobinas de radiofrecuencia se utilizan blindajes de cobre o

En el caso de usa ierro o acero, la inductancia de la bobina aumenta, por efecto nmoe

▫100▫

B Ccve

QdsptucpmlapEbc

hierro o acero(medentro de la bobina

lía Ealuminio, los cuales no son magnéticos y actúan de diferente forma. En estos metales se inducen corrientes en remolino generadas por el campo magnético, mismas que generan campos magnéticos de menor intensidad contrarios al campo de la bobina, con esto las líneas de fuerza quedan dentro del blindaje.

r hético más intenso; cuando se usan metales no magnéticos, las olino que se forman, son realmente una pérdida de energía r, dando lugar a la disminución en la inductancia de la bobina, si dimensiones adecuadas, esto no es para considerarlo.

aun campo magcorrientes en reconvertida en callos blindajes tien

No hay que dejar pasar por alto que además de estos campos magnéticos, también los presentes en la antena pueden afectar a cualquier componente del aparato, pudiendo generar interferencias y oscilaciones. En los inicios de la fabricación de aparatos se acostumbraba encerrar completamente a este o a una sección en un blindaje. Con respecto a conductores blindados, el ejemplo más claro es el coaxial, que su blindaje hace la misma función que cualquier blindaje, a parte de servir de conductor.

▫101▫

Lección 42

ILTROS:

n otra lección se mencionó el uso de un capacitor como filtro para depurar la orriente directa pulsante proveniente de los diodos rectificadores. Para filtrar se uede hacer uso de inductancias, capacitores y resistores.

IFERENCIA ENTRE UN CAPACITOR Y UNA BOBINA:

as variaciones de la corriente alterna pasan muy bien a través de un capacitor, en nto que la corriente directa es almacenada en este.

i se trata de una bobina, sucede lo contrario, deja pasar muy bien a la corriente irecta, pero se opone al paso de la corriente alterna. E efecto que se produce en n capacitor o en una bobina, depende de la reactancia

F Ecp D Lta Sdu , o sea la oposición que

stos ofrecen, siendo capacitivae para el primero, e inductiva para las segunda.

ara ilustrar mejor los diferentes aspectos de un filtro preparamos la ilustración nterior, vamos a explicar una a una las 4 figuras que la componen:

IGURA 1

Pa F : En este caso asumimos que hemos colocado un capacitor de baja apacidad, por lo tanto este evitará que pasen las señales de audiofrecuencia (A.F.) corriente directa (C.D.), permitiéndoselo únicamente a las señales de diofrecuencia (R.F.).

FIGURA 2

cyra

: Esta figura tenem ario al de la figura 1, hemos colocado un capacitor de alta capacidad, este únicamente permite el paso a las eñales de R.F. y A. F., no permitiéndole el paso a las señales de C.D.

os un ejemplo contr

s FIGURA 3:ermite el

En el caso de la figura 3 tenemos una bobina de baja inductancia, esta paso de señales tales como las de A.F. y C.D. bloqueando el paso a las p

señales de R.F. FIGURA 4: Y por último tenemos una bobina de alta inductancia, el efecto de esta n las señales que hemos expuesto es el siguiente: Permite el paso únicamente de C.D. y se opone al paso de las señales de A.F., pero si la capacidad distribuida de

e las señales de R.F. Los te a la corriente alterna

▫102▫

elala bobina es considerable, podrá existir un ligero escape d

sistores cuando no son inductivos se oponen igualmenrecomo a la corriente directa.

LOS CAPACITORES Y RESISTORES DE PASO: Estos componentes pasivos se utilizan para que circule por un circuito determinado

tipo de señales, como es fácil comprender por lo expuesto anteriormente. La

Un filtro que era muy popular y se

capacitor, un extremo en la bobina y el otro a

voltaje, la bobina en serie con la salida del detector.

rse este tipo e filtro.

lmente muy popular, se utilizan mucho en los circuitos de radio ontrol. El ejemplo de la figura B, hace la misma función que el de la figura A.

reactancia o la oposición que este ofrece al paso de la corriente alterna se expresaen ohmios, siendo un capacitor de baja capacidad, esta será mayor, también escierto que la frecuencia es la que determina que capacitor se debe de usar en un circuito determinado. En los circuitos de audiofrecuencia los capacitores usados son de capacidad alta, no así el los de radiofrecuencia, en los cuales se necesitan capacitores de baja capacidad. Algo que hay que tomar en cuenta es que para un capacitor de paso en un circuito de R.F., lo ideal es que la reactancia sea de ana centésima parte del valor delresistor al cual está conectado en paralelo. Si se trata de un circuito de A.F. lareactancia del capacitor debe de ser al menos de una décima parte, para amboscasos se debe de tomar en consideración la frecuencia más baja.

utilizaba en la salida del detector hacía uso de un

tierra, luego la bobina y por último un resistor con un extremo en la bobina y en el otro se aplicaba el

El acoplamiento al siguiente paso

se hacía con otro capacitor, el la siguiente ilustración Figura A puede ved En la figura B podemos ver lo que llamamos un filtro RC, o sea Resistencia-capacidad, actuac No olvidemos que a los filtros que dejan pasar frecuencias bajas se les denomina PASA BAJOS y a los que dejan pasar frecuencias altas, PASA ALTOS.

▫103▫

Lección 43

, sino tan profundamente, de forma

la

TRANSISTORES I:

debemos de analizar la estructura materia.

Siempre hemos tomando como ejemplo el agua

de agua hasta llegar a la partícula más pequeña que sea posible, por upuesto, sin alterar sus características químicas, llegaremos a una molécula de

TEORÍA FUNDAMENTAL: Hemos querido tratar este tema para que sepassomera, la teoría del transistor. Para entender lo referente al transistor, molecular de

en varios estudios de la electrónica, para este estudio también lo haremos: Al dividir de forma repetida una cantidad específicasagua. Entendemos entonces que una molécula es la cantidad mínima de una sustancia. Yelementos que la forman: a tenemos una molécula de agua, pero la podemos dividir aún más, en los 2

HIDRÓGENO y OXÍGENO. Estos elementos se presentan en forma de átomos , para obtener una molécula de agua deben de xistir "2" átomos de hidrógeno y "1" átomo de oxígeno.

n nuestro estudio sobre los transistores trataremos con los átomos del ERMANIO

e EG , SILICIO, ANTIMIONIO. ARSÉNICO, ALUMINIO y GALIO.

L GERMANIO Y SU ÁTOMO:

Es el germanio el más usado, o al menos uno de los más usados en la fabricación de transistores. Un átomo de germanio está formado por un núcleo, el cual está rodeado por varias cadenas de electrones y se ilustra en la

figura anterior. Su núcleo está formado por 32 protones, mismos que son la parte principal de su masa. Ya hemos visto s lecciones que los protones poseen una carga positiva de electricida l núcleo está rodeado por 32 electrones, los que giran en órbitas fijas. Los cuatro lectrones de la órbita no son atraídos tan fuertemente por el núcleo, como lo son

siguientes. A estos electrones se les da el nombre de LECTRONES DE VALENCIA

E

en otrad.

Eelos de las órbitas E (ver figura 1b), puede verse la carga neta resultante

y 4 electrones en la órbita exterior.

▫104▫

de 4 protones en el núcleo

EL SILICIO Y SU ÁTOMO:

Este es otro elemento usado en la fabricación de transistores y

protones en el núcleo y 10

riores, como en el átomo de germanio los electrones de

alencia se ilustran en la órbita exterior, tal y como el de germanio es de 4. La

de transistores, en la ilustración

de valencia, para el segundo,

se ilustra en la figura anterior, vemos 14

electrones en las órbitas inte

va resultante neta rmanio.

arsénico también la fabricación

figura 2a corresponde al átomo de silicio y la figura 2b a la cargdel núcleo y los electrones, tal como se explicó lo del átomo de ge

El antimonio y el se utilizan para

anterior podemos de valencia, tant(figura 3), como lgalio (figura4). En el primer caprotones en el núc

ver los electrones o del antimonio os del aluminio y

so tenemos, 5 leo y 5 electrones

encontramos 3 protones en el núcleo y 3 electrones de valencia. LAS ESTRUCTURAS DE CRISTAL:

Los elementos de estructuras de cristal tienen la propiedad estructura, valga la redundancia, cristalina muy estable. La mas pel diamante. En esta forma cristalina los anillos de valencia de áse entrelazan. Este fenómeno de unión entre los anillos de valenciLA FORMACIÓN DE UNIÓN DE COVALENTES

de adquirir una opular de estas es tomos adyacentes a se conoce como

, el germanio también tiene esta scrito en la figura propiedad. En la ilustración que antecede se da a conocer lo de

5a.

▫105▫

Cuando ya hemos comprendido la estructura del átomo, específicamente la valencia de los electrones, ya podemos saber si un elemento determinado se clasifica como conductor o aislante, esto por el grado de dificultad con que los electrones ueden ser desalojados de la órbita exterior. En los elementos en los cuales los lectrones no pueden ser desalojados fácilmente se clasifican dentro de los malos

pe

ctrones son desalojados con facilidad conductores, en tanto que en los cuales los elese denominan buenos conductores. Cuando un elemento en el cual sus característse denominan semiconductores

icas se establecen dentro de ambas, . Son e

constituyen los elementos básicos usados en la Dos de los elementos semiconductores más us la fabricación de transistores son el germanio y el silicio. Para que trabaje clas propiedades eléctricas del material semadicionando diminutas cantidades de impureza

roporción de impurezas en relación al germanio se puede basar en una parte por ada diez millones (1/10,000.000). Resultarán dos tipos de semiconductores: TIPO

stos semiconductores los que fabricación de transistores.

ados enomo transistor es necesario controlar iconductor. El control se obtiene

s. La impureza puede ser cualquiera de los varios elementos como el antimonio, arsénico, aluminio o bien, galio. La pc"N" y TIPO "P", esto depende del género de impureza utilizado.

sistores en: Información técnicaPuedes encontrar algo más sobre tran

▫106▫

Lección 44 TRANSISTORES II: TIPO N (DONADOR):

l antimonio o el arsénico, son impurezas que poseen 5 electrones en su órbita de alencia, como vimos en una de las ilustraciones anteriores, estos pueden ser ñadidos al germanio. 4 electrones de valencia de los átomos de impureza, forman niones covalentes con átomos adyacentes de germanio, dicho de otra forma, se ombinan químicamente con el germanio, pasando a formar parte de la estructura ristalina el 5o. electrón queda libre para circular por la estructura cristalina, uedes ver esto en figura 5b.

las impurezas que tienen una valencia de 5 se les denomina: PENTAVALENTES

Evauccp AO DONADORAS, ya que ellas donan un electrón en cada átomo al cristal emiconductor. i se conecta una batería a este semiconductor se generaría un flujo de corriente, l electrón libre en el semiconductores atraído por el potencial positivo y luego sale or el negativo para integrarse nuevamente al semiconductor, dando como sultado un flujo constante de electrones entre el Terminal negativo y el positivo,

este tipo de semiconductor se le denomina "N", ver figura 6

IPO "P" ( ACEPTANTES ): Si agregamos aluminio o galio a un semiconductor de germanio obtenemos un semiconductor tipo "P" Los átomos de aluminio o galio poseen una valencia de 3 electrones, 1 menos que la valencia del germanio o silicio. Por este motivo una unión covalente está incompleta, en otras palabras, existe un vacío o vacante

sSeprea T

, esto se ilustra en la figura 7.

▫107▫

TRIVALENTES O ACEPTANTES, se les

El espacio vacante puede estar en cualquier parte del semiconductor, supongamos que se encuentra en el centro; en el instante en que se conecta la batería un electrón de la

tor a manera de preservar la

un número igual de donadores como de

denomina a las impurezas que crean un espacio vacío o vacante. La conducción el un semiconductor tipo P se lleva a cabo de la siguiente manera:

unión covalsu posicióvacante, evalencia, d

espacio vacante en la unión covalente que abandonó. Nunión covalente más próxima del terminal negativo aocupar el espacio vacante. Un electrón debe de abandonar el semiconduccaracterística original, o sea, debe de presentar la falta GERMANIO INSTRÍNSECO: El germanio puro es aquel que posee aceptantes, su característica es intrínseca

ente adyacente se retira de n para llenar el espacio l retiro de ese electrón de a lugar a su vez, a un

uevamente un electrón de la bandona la unión y entra a

de un electrón.

. La conducción en este tipo de semi-conductor se dá únicamente, cuando las uniones coval ntes se dividen o separan or una fuerza externa, ya sea luz o calor. Cuando el germanio se somete a la mperatura de ambiente, nos referimos al germanio puro, presenta una

aracterística de conducción intrínseca, lo que significa que es peculiar a si mismo.

UNTURA "P-N"

eptec J :

n los semiconductores tipo P y N, los electrones o espacios vacantes se están oviendo de forma constante, dicho de otra forma, están errantes o nómadas, de rma irregular en la estructura cristalina. Esta actividad inherente ocurre sin la resencia de un potencial externo. or ejemplo en un tipo N, el electrón excedente abandona su órbita en el átomo de pureza, esto equivale a tener una carga +5 en el núcleo y 4 electrones de

alencia girando a su alrededor. El átomo de impureza queda cargado con +1. uede decirse entonces que, cuando el electrón se halla asociado al átomo de pureza, el átomo no presenta carga, y en el instante de abandonar la órbita el

tomo de impureza adquiere una carga +1. En el tipo P, se desarrolla una actividad similar, la introducción de átomos de impureza trivalente en el germanio da la falta de un electrón, esto equivale la formación de un espacio vacante, el cual como se dijo está cambiando de osición en la estructura cristalina. El átomo de impureza posee una carga +3 en el

▫108

EmfopPimvPimá

lugar aap

nión covalente adyacente para añadirlo es que el átomo de impureza adquiere

núcleo, y cuando sustrae un electrón de la ua sus 3 electrones de valencia, el resultadouna carga +1.

▫

En tanto el espacio vacante se halle asociado con un átomo de impureza, no presenta carga, y así como dicho espacio vacante resulta ocupado, el átomo de

pureza toma una carga de -1. Si esta actividad se lleva a cabo dentro del

una carga ositiva o negativa en ninguno de ellos.

abiendo esto, formemos una pieza de germanio en el semiconductor tipo P en un

imsemiconductor, sin la aplicación externa de un potencial, la masa total de los semiconductores N y P no poseen carga, o sea, no podemos medirp Slado y el tipo N en el otro, a le esta unión se le denomina JUNTURA P-N Puedes encontrar algo más sobre transistores en: Información técnica

▫109▫

Lección 45

L DECIBEL:

i nos referimos a la potencia eléctrica, el vatio es su unidad de medida, mismo que s igual al voltaje multiplicado por la intensidad (V x I) o lo que es igual a la sistencia por el cuadrado de la intensidad ( I ² x R ).

a potencia eléctrica puede ser aumentada linealmente de una unidad, el valor de no, o bien ambos componentes, y aún así la diferencia resultante puede ser etectada por un instrumento de medición o el aparato conectado a la fuente de nergía. ace 2 siglos, los alemanes Weber y Fechner descubrieron que la intensidad en la ercepción de un sonido es directamente proporcional al logaritmo de la relación ntre la intensidad excitatriz y la más tenue intensidad que se puede percibir.

n buen castellano esto quiere decir que, para poder apreciar la diferencia entre os sonidos es necesario que el más fuerte supere al otro en una cantidad eterminada de potencia, la cual esta indicada en la siguiente fórmula:

L MENOR CAMBIO DE INTENSIDAD APRECIABLE ES IGUAL A: 10 x log I ²

E Sere LudeHpe Edd Edividido I ¹

n donde I ¹ es el sonido de menor intensidad o potencia sonora, e I ² es el que orresponde a mayor intensidad.

la unidad de potencia acústica se le denomina: DECIBEL

Ec A , un decibel (db) es el ambio mínimo apreciable en la intensidad audible de dos sonidos. En un principio unidad usada fue el BEL

cla , en honor a Alejandro Graham Bell, inventor del

léfono, pero la unidad resultó muy grande y se decidió por la décima parte, o sea decibel.

e tomó a I o como el sonido más débil que pueda ser escuchado, lo que es proximadamente igual a 10 -1 6

te1 Sa vatio por cm², con un nivel de intensidad en ecibeles igual a cerod . Al mínimo nivel audible de intensidad, o sea cero decibeles, e le llamó UMBRAL DE LA SENSACIÓN SONORAs

a intensidad máxima (potencia relativa) que el oído humano puede tolerar, sin ausar dolor, es de unos 10 -4

Lc W/cm², que corresponde a un nivel de intensidad cústica de 130 decibeles.

eamos a continuación algunos ruidos y su intensidad: Umbral de la sensación sonora: 0 db Murmullo de la brisa en la hierba

onversación en voz baja: 20 db

eceptor de radio a volumen moderado: 40 db

ráfico alto: 70 db

▫110▫

a V

: 10 db C R Declamación o discurso: 60 db T Máquina rompe calles: 110

Umbral de la sensación desagradable: 120 db

oido. i queremos conocer la intensidad sonora en decibeles de un sonido, se relaciona o

audible 10 -6

Seguido de este, cualquier sonido de una potencia mayor a 120 decibeles producirá dolor en el Sse compara su potencia media transportada por unidad de superficie con la del menor sonido W/cm², a continuación la fórmula:

otemos que la I de la fórmula, misma que es universal, no se debe de confundir

DECIBELES = 10 log I/I o donde I es la intensidad del sonido a comparar. Ncon I de una corriente eléctrica. Cuando se aplica la I de la fórmula de los decibeles, se refiere a potencia. Por ejemplo, en un amplificador, para saber la ganancia en decibeles entre el circuito de entrada y el circuito de salida, se pueden utilizar relaciones de voltaje o e corriente, toda vez que estén relacionados con una misma impedancia o

ECIBELES = 20 log I 2, /I 1, en este caso I si corresponde a la intensidad de la

os multímetros, en su mayoría, tienen una escala para obtener un dato s, en la salida de un amplificador.

ión de un milivoltio por una resistencia de 00 ohmios, en esto se basan los multímetros para dar una medida aproximada de

decibel cuando hay una caída de 0.775 voltios a avés del resistor de 600 ohmios ( 0 db = 1 mW o 0.775 voltios en 600 ohmios).

uando los decibeles se encuentran precedidos por el signo de menos ( - ) puede

a medida de un sonido de intensidad menor al nivel mínimo audible, esto es igual a cero decibeles.

. Cuando un sonido pasa de -20 a -5 db, se dice que hubo una ganancia de 15 ecibeles, el mismo resultado daría al aumentar de 65 a 80 decibeles una tensidad acústica.

▫111▫

dresistencia. Cuando la impedancia sea idéntica en los dos puntos de referencia para la medición, el circuito de entrada y de salida, podrá utilizarse para relaciones de potencia, voltaje y corriente, la fórmula siguiente: DECIBELES = 10 log P 2 Potencia mayor, dividido P 1 Potencia menor DECIBELES = 20 log V 2/V 1. Dcorriente Laproximado de la potencia en decibele El estándar para un decibel es la disipac6los decibeles. también se tiene untr Csignificar: 1. Corresponden a l 2din

Lección 46 EL HORNO D Tal y como se asignaron frecuencias para la AM, FM, televisión, etc., también al horno de micro ondas se le asignaron 2 frecuencias

E MICRO ONDAS I:

: 915 y 2.450 Mhz.

sabe que las micro ondas son manifestaciones de la energía

s rechaza. Cuando en la cavidad resonante del horno se coloca una porción de

s que atraviesan los compuestos orgánicos de los alimentos que

o y tomando en cuenta que determinado horno trabaja a una frecuencia e 2.450 millones de ciclos por segundo, cada uno de los cuales golpearán las

r egundo.

s. Este roce o fricción produce calor, y siendo el calor la nergía básica para cocinar, se producirá cocimiento en los alimentos. No está emás agregar que los líquidos, grasas y azúcares generan mayor cantidad de alor, lo cual se debe a la relativa facilidad de movimiento, que da como resultado n beneficio en el cocimiento.

diferencia del cocinado tradicional a base de leña, carbón, gas, resistencias, etc., l cual puede llegar a quemar los alimentos o dejarlos crudos, en el horno de micro ndas estos se cocinan desde dentro hacia afuera de manera uniforme.

A SEGURIDAD:

pesar de que en el horno de micro ondas no se corre el riesgo de quemaduras omo sucede con los otros tipos de energía para cocinar, estos vienen equipados on varios dispositivos de seguridad.

INTERRUPTORES: interruptores colocados en la parte trasera, de tal forma que se interrumpa la corriente de alimentación o se quite la tapa por alguna razón, y las personas inexpertas no co xponerse a las micro ondas generadas por la punta del mag ubicados en los lados internos e las ranuras superior e inferior del frente del horno que sirve de asiento a los mpaques de sellado de la puerta, de tal manera que esta los opere con 2 puntas

las ranuras cuando se cierra la puerta. Estos terruptores desconectan el magnetrón cuando la puerta del horno se abre,

PORQUE CALIENTA LOS ALIMENTOS EL HORNO:

Por los resultados obtenidos en los experimentos realizados se

radiante, que pueden atravesar materiales como el vidrio, plástico, madera, cuero, cartón, etc., pero que cualquier metal la

cualquier alimento, las micro ondas generadas por el tubo magnetrón (tubo que genera las ondas) pasan a ese lugar a través de la guía de onda y comienzan a rebotar de pared a pared (estas paredes son metálicas), y en su trayectoria errática son muchas la

queremos cocinar. Recordemos que una onda está formada por un pico positivo y uno negativdmoléculas de los alimentos en dos sentidos, esto producirá una vibración pomolécula de 4,900 millones de veces por s La molécula agitada por la onda, a su vez golpeará a la que está próxima y así sucesivamente, produciendo una reacción en cadena, que dá como resultado rozamiento entre ellaedcu Aeo L Acc

cuandrran el riesgo de enetrón. Interruptores

deque sobresalen y se introducen eningarantizando al usuario un margen de seguridad y reduciendo los accidentes.

▫112▫

PUERTA METÁLICA: Con una gran cantidad de agujeros que nos permiten observar los alimentos que se cocinan, pero de un tamaño reducido que bloqueen el paso de las micro ondas (En la práctica, no es el agujero propiamente dicho el que impide el paso de las ondas, sino que son los campos magnéticos y eléctricos que se forman en los bordes). LÁMINAS DE VIDRIO: Estas se sitúan a cada lado de la malla de la puerta para evitar que los niños introduzcan objetos extraños mientras el horno está

ncionando. La parte frontal del horno, al igual que la puerta, trae unos empaques

▫113▫

fude un material especial que absorbe parte de las ondas que alcanzan a llegar a ese punto y reflejan el resto hacia el interior.

Lección 47

L HORNO DE MICRO ONDAS II:

L TUBO MAGNETRÓN

e donde se deriva el nombre de este peculiar tubo?: De dos términos muy onocidos por los que practicamos la electrónica, MAGNÉTICO y ELECTRÓNICO

l tubo magnetrón no es otra cosa que un diodo especial que produce ondas de uy alta frecuencia de oscilación (su longitud de onda de menos de un metro). El erfeccionamiento se le debe a la época de la segunda guerra mundial, tomando en uenta que fue la base de los radares de ultra frecuencia. Ahora, se utiliza en el orno de micro ondas.

Hay varias formas conocidas de magnetrón, el más comúnmente utilizado es el de cavidades resonantes, estos tienen la peculiaridad de que los electrones de una corriente de micro ondas se mueven tan rápido de un lado al otro, dando como resultado este movimiento en que terminan abandonando el alambre que los conduce, moviéndose por el vacío o aire circundante, utilizándose para su conducción tubos metálicos similares a los utilizados para que baje el agua de lluvia de los techos, lo cual se conoce como GUÍAS DE ONDA. Las formas más comúnmente utilizadas son las

ctangulares. En una guía de onda electrones van rebotando en su recorrido ontra dos paredes opuestas, similar a como lo hace una pelota de ping pong ontra las raquetas. Las dimensiones internas de la guía de onda debe de ser de edia onda con respecto a la frecuencia a la cual oscila el tubo.

ara terminar, las cavidades resonantes son cámaras en las cuales los electrones e una micro onda comienza a rebotar de un lado al otro.

▫114▫

E E Dc Empch

reccm Pd

El magnetrón utilizado en los hornos de micro ondas posee un filamento

115▫

catódico que emite electrones por efecto del calentamiento, un ánodo positivo que los atrae con fuerza y un imán muy potente colocado de forma tal que las líneas de fuerza vayan paralelas al cátodo, para que produzca en los electrones que se mueven muy rápido un movimiento circular semejante a un espiral, y que conjuntamente con los campos eléctricos producidos en las cavidades resonantes del ánodo, genera las micro ondas, las cuales se escapan por un bucle o terminal metálico adecuado. En el horno de micro ondas eña guía de onda que desemboca en el limentos, en este extremo se coloca un

ventilador para que esparza las ondas por todos lados.

este terminal se introduce en una pequcompartimiento donde se colocan los a

▫

Lección 48 EL HORNO DE MICRO ONDAS III:

ALLAS MÁS COMUNES EN LOS HORNOS DE MICRO ONDAS:

n esta lección trataremos las fallas más comunes de los hornos micro ondas. eguramente los datos que a continuación se dan no se aplican a todas las arcas existentes, pero servirán de referencia para poder hacer un análisis

el aparato.

ALLA 1:

W1 - SW2: Si uno de estos interruptores deja de funcionar, todo el sistema dejará e hacerlo. Lo cierto es que estos dos componentes rara vez dan problemas ya que nicamente se activan o desactivan cuando se quita la tapa metálica del gabinete.

ALLA 2:

INE FUSE: El fusible de línea, si se funde no dejará que funcione el sistema. Este omponente probablemente se quemará en ocasiones, deberá ser lo primero en erificar.

ALLA 3:

W5: Este es un microswitch de 1 polo 2 posiciones, el cual se utiliza para activar iluminación de la cavidad resonante. Su ubicación está en el centro de la tapa terior frontal del horno y es operado por la espiga central de la puerta, cuando sta se cierra. Cuando la puerta se abre conecta la bombilla al fusible de la línea, n caso contrario conecta la bombilla a la salida del interruptor temporizado perado por el reloj, de manera que únicamente encienda cuando estén cocinando s alimentos y se apague cuando el reloj indique "0".

ALLA 4:

IMER SW: Este es el contacto de trabajo del temporizador que se encarga de pagar automáticamente el horno al finalizar el tiempo seleccionado previamente or el usuario. Si por algún daño se quedara permanentemente abierto, el horno no nciona y la iluminación solo enciende con la puerta abierta.

ALLA 5:

ENTILADOR: Este se encarga de forzar la circulación de aire a través de las aletas etálicas que tiene el tubo magnetrón para mantenerlo frío. Si por alguna razón el

ventilador dejará de funcionar, en el pero de los casos, que su motor se queme, aunque es raro que suceda, el horno ará bien por un momento, luego se apagará. Después de un tiemp derá nuevamente por si solo, siempre que el reloj aún no haya regresiva a cero.

ALLA 6:

RIMARY DOOR INTERLOCK SW: Esto se refiere al SW3 operado por la espiga alta a la corriente cuando

puerta se cierra. Su correcto o mal funcionamiento puede verificarse viendo la

F ESmd F Sdú F Lcv F Slaineeolo F Tapfu F Vm

funciono, el horno se encen terminado su cuenta

F Pen el marco de la puerta, su contacto se cierra para dar pasolalámpara piloto colocada al frente del horno (cooking lamp), si enciende al cerrar la puerta indica que SW3 funciona perfectamente y el daño se encuentra en otro componente.

▫116▫

La lámpara piloto, el motor del reloj y el motor del agitador de micro ondas están n paralelo, por lo que si alguno no funciona puede decirse que el daño está en otra

AGNETRÓN THERMAL SW: Este es un interruptor bimetálico colocado en contacto o magnetrón, de tal manera que se caliente en paralelo con este. Se

pera cuando la temperatura alcanza niveles de riesgo para el buen desempeño del

ONTROLLER (Unidad de control grado de cocimiento): Trabaja como regulador de estado sólido controlando de manera dosificada el paso de potencia a

avés de los terminales L3 y L2. Esta función es controlada por el potenciómetro

ales del controller uedan desconectados durante este chequeo, L1 puede permanecer conectado).

ALLA 9:

etrón para enerar las micro ondas. El daño más común de esta etapa se debe a conexiones

o flojas, saltos de chispas en el circuito de alta tensión, por humedad en l ducto de aire. Raras veces ocurren fallas en el magnetrón, por lo que no se debe

▫117▫

eparte FALLA 7: Mcon el tubooscilador, bloqueando la corriente a todo el circuito que tenga que ver con el magnetrón, como son el transformador de alta tensión y el transformador de filamento. Cuando la temperatura baja, este interruptor vuelve a su estado normal automáticamente. FALLA 8: Catenuador trP1, de tal forma que se puede utilizar el horno para cocinar, recalentar, asar, conservar, descongelar, etc. Para determinar el estado de este componente, basta con desconectar las líneas L3 Y L2 y colocar un conector o puente entre las dos: el horno debe de funcionar a plena potencia (Obviamente los terminq F CIRCUITO DEL MAGNETRÓN: Este está formado por un auto transformador, un transformador reductor para alimentar el filamento del magnetrón y un transformador de alta tensión en el secundario (2000 voltios), utilizado para amover el doblador de tensión formador por C1 y D1. Los 4000 voltios que se obtienen en el doblador se conectan al ánodo y al cátodo del magngde filamentede intentar revisarlo. Verificar que el F2 de 2 amperios utilizado para la corriente de filamento esté en buen estado. Se recomienda hacer la conexión de tierra física en el tomacorriente donde se conecta el horno.

Lección 49 DIAGRAMA DE UN HORNO DE MICRO ONDAS IV: Para finalizar estas lecciones dedicadas al horno de micro ondas, te presentamos un diagrama para que te familiarices con este aparato.

▫118▫

Lección 50 LA ENERGIA:

Constantemente utilizamos en término ENERGÍA, que es la energía?: APTITUD PARA REALIZAR UN TRABAJO. El término puede ser aplicado a todos los fenómenos naturales, pero, habiendo tanta variedad con características diferentes, se ha dado en separarla en 3 diferentes grupos: ENERGÍA POTENCIAL, CINÉTICA Y RADIANTE.

AL:

s la energía de todo cuerpo inmóvil, por el hecho de estar ocupando una posición ue le permita efectuar un trabajo en determinado momento. Que cuerpos tienen ste tipo de energía?: Un resorte, un arco para lanzar flechas, una piedra.

NERGIA CINÉTICA:

s la relativa al movimiento de los cuerpos. Podemos tomar como ejemplos, el artillo, en su movimiento para golpear un clavo, la piedra en su recorrido por el

ire después de haber sido lanzada, el agua, una bala, una pelota (balón). La nergía cinética será mayor cuanta mayor velocidad lleve el objeto.

NERGÍA RADIANTE:

ifícilmente podemos apreciarla, no por ello deja de ser importante. No se sabe a iencia cierta en que consiste, y aún se discuten las teorías emitidas sobre ella. lgunas han resultado erróneas cuando se verificaron de forma experimental, unque se han conservado leyes y teorías que en apariencia cumplen con la energía diante.

odos los cuerpos tienen energía intrínseca que pueden irradiar o emitir lejos de sí ismos de formas diferentes, ejemplos como estos pueden ser el la luz, el agnetismo y el sonido. aginemos la energía radiante como ondas electromagnéticas, las cuales se

lasifican por sus diferentes longitudes de ondas o frecuencias a la cual oscilan.

stas, como es sabido, no necesitan un medio que conozcamos para su ropagación, lo hacen por el espacio a una velocidad de 3,000.000 de metros por egundo (300,000 kilómetros por segundo), la longitud de onda está determinada or la frecuencia, cuanto mayor es ésta, menor será la longitud de onda.

▫119▫

ENERGIA POTENCI Eqe E Emae E DcAaraTmmImc Epsp

Lección 51 TIPOS DE RADIACION:

xisten 3 tipos fundamentales de radiación las cuales se producen en la esintegración atómica. Las radiaciones también se denominan partículas, esto orque su comportamiento se puede asociar tanto a una onda como a un orpúsculo (teoría cuántica). Cada radiación tiene un valor de la masa y uno de la

os por 2 rotones y 2 neutrones. Cuando un átomo explota consiste en un núcleo de Helio, o

n átomo de Helio sin los electrones que es emitido a una velocidad enorme. No habiendo electrones este núcleo tiene

partícula alfa, pierde 2 protones y 2 neutrones, esto significa que baja 2

es en la tabla de la clasificación periódica. El elemento que ese átomo representa estará alejando 2 cuadros si solamente

ueda en condiciones de recuperar los electrones que le dan estabilidad.

de Helio ueden atravesar con facilidad una hoja de papel. Para ser bloqueados se necesita na lámina de metal con ciertos milímetros de espesor. Tomando en cuenta que sas partículas poseen carga eléctrica negativa, pueden ser desviadas en campos léctricos o magnéticos.

ADIACIÓN GAMMA: Esta consiste en pulsos de muy corta duración y de una ecuencia tan alta que el comportamiento del pulso es semejante al de una artícula, esto quiere decir que sus características son similares.

a radiación gamma es emitida por el núcleo del átomo durante su desintegración y omo no tiene carga eléctrica, no la afecta los campos eléctricos ni magnéticos.

u velocidad de propagación es la de cualquier onda electromagnética (3,000.000 e metros por segundo). Es esta la radiación más penetrante y se necesita una ared de concreto muy gruesa para detenerla.

Edpcfrecuencia. RADIACIÓN ALFA: Consiste en núcleos de helio (He), este elemento en su forma natural se encuentra en forma de gas noble y cuyos núcleos están formadp

sea u

carga positiva, motivo por el cual se le puede desviar en un campo eléctrico o magnético. Cuando un átomo se desintegra emitiendo una

unidad

emite una partícula alfa por núcleo. Debido a su masa, la partícula alfa no tiene mucha penetración,

puede decirse que es esta la menos penetrante, tan es así que puede bloquearse con una hoja de papel. Cuando incide sobre la hoja de papel, la partícula alfa se detiene y qEsto da como resultado que aparezcan simples átomos de Helio. Si acercamos un electroscopio a un cuerpo radiactivo, que tiene átomos en desintegración constante, como las partículas alfa que inciden en la lámina de aluminio de aparato, electrizándola. RADIACIÓN BETA: Esta es un flujo de electrones que son emitidos por el átomo destruido. Estos son el resultado de su explosión. La velocidad de los electrones es muy grande, lo que les proporciona una gran energía y con esto, la posibilidad de atravesar objetos materiales. Dado que son más livianos que los núcleospuee Rfrp Lc Sdp

▫120▫

Lección 52 F ALIMENTACIÓN PARA RECEPTORES DE TV A COLORES El uso de fuentes de alimentación conmutada se ha popularizado en los equipos

o hace mucho se han utilizado en los televisores a color. Las popularidad son varias, por ejemplo: su alta eficiencia como

as pérdidas reducidas de potencia, poco peso, reducido volumen, habilidad de estas fuentes pa

UENTES CONMUTADAS I:

profesionales, y n la ra proporcionar una estabilidad en

extremo alta para un rango amplio de voltajes de la línea de alimentación

M

e

eamos ahora que sucede con cada una de estas fuentes.

O NO AISLADO DE LA LÍNEA

en el inductor durante el tiempo de

rga durante el retorno o

convertidor de retorno también se le denomina fuente de alimentación

onmutada en paralelo. Figura 2

razones para suconsecuencia de y por supuesto l

domiciliaria. FUENTE DE ALI Existen 2 tipos d

ENTACIÓN BÁSICA:

fuentes conmutadas de alimentación, siendo las más adecuadas para ser utilizadas en los receptores de televisión. El convertidor directo (forward converter) es el apropiado para los receptores no aislados de la línea de alimentación domiciliaria. El convertidor de retorno (flyback converter) conviene más para receptores aislados de la línea de alimentación domiciliaria. V En el convertidor directo la energía es almacenada en un inductor, y simultáneamente, es transferida a la carga, esto se hace durante el periodo de conducción del transistor. Debido a que esta configuración es parecida a un regulador de corriente directa en serie, también se le denomina fuente de alimentación conmutada en serie. Figura 1 CONVERTIDOR DIRECT

En el convertidor de retorno la energía se almacena

conducción del transistor y se transfiere a la ca

periodo de no conducción del transistor. Al

c

▫121▫

CONVERTIDOR DE RETORNO NO AISLADO DE LA LÍNEA

CONVERTIDOR DIRECTO: En la figura 1 se muestra el diagrama del circuito básico de este convertidor. Cuando el transistor conduce, el diodo se encuentra polarizado en sentido inverso, el

carga y la energía es almacenada en el inductor.

tor se invierte, el diodo conduce y energía que se encuentra almacenada en el inductor se convierte en una carga

ara así obtener una separación galvánica islamiento de la línea) entre la etapa de entrada y la salida de la fuente de

cilación transitoria de la nsión colector - emisor del transistor puede ser reducida al mínimo disminuyendo

su conducción.

línea con el convertidor irecto no aislado, resulta que aislar de la línea a las fuentes de alimentación

;e

r

n

Variando el tiempo de conducción del transistor, se puelmacenada en el inductor y por ende el nivel del voltaje de salida. Por el

otivo que el diodo permite que se continúe transfiriendo energía al capacitor de alida cuando el transistor ya no conduce, se le denomina como diodo de efecto olante (flywheel). Ya que el voltaje a través del inductor es igual al voltaje de alida estabilizada (Vo) cuando el diodo de efecto volante conduce, se pueden btener alimentaciones estabilizadas de baja tensión agregando al inductor un evanado secundario y un diodo rectificador. Si esto se hace, no hay que olvidar ue cualquier carga en la alimentación auxiliar reducirá la cantidad de energías que e puedan transferir al capacitor de salida.

a impedancia interna del convertidor se reduce, no polarizando el diodo de efecto olante en sentido inverso antes de que el transistor inicie su conducción. Por este

motivo la inductancia mínima del induct deberá ser aquella que limite el valor pico a pico de la corriente de rizo d tor al doble de la mínima corriente romedio de salida que se necesite (loav).

▫122▫

capacitor de salida se

En el momento que el transistor deja de conducir, el voltaje en el induclaelectrostática en el capacitor de salida. Tomando en cuenta esto, se puede agregar al inductor un devanado secundario p(aalimentación conmutada. Bajo estas circunstancias la ostela inductancia de fuga entre los devanados del inductor (acoplamiento estrecho), esto sirve también para mejorar la regulación del circuito. La impedancia interta del convertidor se minimiza, siendo suficientemente alta la impedancia del inductor, con esto se asegura que el diodo jamás se polarice en sentido inverso antes de que el transistor inicie Si comparamos el convertidor de retorno aislado de lad

esto debido a que toda la querimientos de seguridad,

una corriente alta de rizo, nsistor no conduce.

maño, un producto VA más o se requiriera aislamiento

línea. de controlar la cantidad de

energía a

conmutadas, conlleva las siguientes consecuencias: 1. Se necesita un inductor (transformador) más grandeenergía se almacena inicialmente en el inductor y por rlos devanador deben de estar físicamente separados. 2. El capacitor de salida debe de ser capar de manejadado que el capacitor se carga únicamente cuando el tra 3. Debe de tener un transistor conmutador de mayor tao menos 3 veces más alto que el que se necesitaría side la

msvsodqs Lv

orel induc

p

Lección 53

d

.

zada de aproximadamente 110

receptor, regularmente se obtienen rectificando las

de varias formas, puede ser n transformador de línea, una fuente con tiristores, regulador en serie, regulador

FUENTES CONMUTADAS II: CONVERTIDOR DE RETORNO: En este convertidor, cuando el transistor conduce, el diinverso y la energía se almacena en el inductor. Al dejar de conducir el transistor, el voltaje a través entonces que el diodo conduce y la energía almacenadaen una carga electrostática en el capacitor de salida

odo se polariza en sentido

el inductor se invierte, es en el inductor se convierte Si se varía el tiempo de

conducción del transistor puede ser controlada la cantidad de energía almacenada en el inductor y como consecuencia el nivel del voltaje de salida. CONVERTIDOR DE RETORNO AISLADO DE LA LÍNEA

FUENTE CONMUTADA Y REGULADOR EN SERIE: El transistor de una etapa de deflexión horizontal en un receptor de TV, requiere una alimentación estabili

voltios. La alimentación del resto de los circuitos del

salidas de devanados secundarios del transformador de salida horizontal (flyback). La alimentación de 110 voltios para la etapa de salida, se puede obteneruen paralelo, etc. En la figura 4 se ilustra un regulador en serie.

▫123▫

Para una alimentación estabilizada de 110 voltios, el regulador deberá ser capaz de mantener una

de 110. Para el mínimo voltaje de línea el regulador

es igual al producto de la caída de

ltaje promedio por la corriente de salida, una

iea

p

10%.

unos 13 vatios. Además, este tipo de fuentes tiene la ventaja abilizada en un amplio rango de

oltajes de línea facilitando con esto la protección electrónica contra fallas de los omponentes del receptor.

▫124▫

salida de voltaje constante

únicamente tendrá que absorber una alta caída de voltaje. Si en cambio, como la disipación de potencia

vo

corriente típica de alrededor de 0.5 A. al voltaje nominal de línea producirá una disipación aproximadamente de 20 os, se puede producir una l transistor regulador y el ra que pueda manejar la asiona un incremento en la onentes asociados, como

del receptor. Podría decirse peratura se incremente un

La alta eficiencia del una fuente de alimentación conmutada significa que en las mismas condiciones de 150 voltios de línea, únicamente se disipará aproximadamente

vatios, si el voltaje es mayor, por ejemplo, 150 voltdisipación de al menos unos 50 vatios, por lo que disipador de calor del mismo, se deben de elegir pelevada disipación que se espera. Pero esta disipación octemperatura ambiente de trabajo de todos los comresultado esto supone una reducción el la confiabilidadque la confiabilidad se reducirá en un 50%, si la tem

adicional de poder proporcionar una salida estvc

Lección 54

a , diremos que no iuI

N

n

a

sdnm

ones físicas, se precisó considerar los fenómenos térmicos que requieren una ueva unidad básica, la temperatura termodinámica, que permite relacionar dos

agnitud física de origen luminoso, escogiéndose la tensidad luminosa, recibiendo la unidad básica correspondiente el nombre de andela n la XI Conferencia General de Pesas y Medidas en 1960 se sancionó el Sistema nternacional de Unidades, fundamentándose en las tres unidades mecánicas del istema Giorgi, en la cuarta unidad eléctrica: el amperio, kelvin y candela. En sta Conferencia General se acordó también la adopción de dos unidades uplementarias: el radián, para el ángulo plano, y el estereoradián, para el ngulo sólido. Además de un conjunto de unidades derivadas que pueden, todas, er expresadas en función de las seis básicas del sistema SI. Tenemos en este istema una variedad de símbolos para los prefijos que deben ser utilizados para btener los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI.

uando se llevó a cabo la XIV Conferencia General de Pesas y Medidas en 1971, se cordó una séptima unidad básica para el SI, unidad de cantidad de sustancia, a la ue se le denominó mol UNIDADES SI. En el Sistema Internacional podemos istinguir tres clases de unidades SI:

nidades básicas o fundamentales

nidades derivadas

nidades suplementarias

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES I: En lo que respecta al Sistema Internacional de Unides otra cosa que una versión moderna del sistema métrpor acuerdo internacional para disponer de una estrhomogénea para todo tipo de mediciones en la Ciencia, CÓMO SE CREO EL SISTEMA INTERNACIONAL DE U Al terminar la Segunda Guerra mundial hubo una tendela ciencia y la tecnología, a revisar toda situación existede unidades, tomando en cuenta que los usados hsatisfactorios. El sistema CGS, hasta entonces el más utilizado, econfusión que causaba se hizo aún más patente cuande Física Pura y Aplicada ( IUPAP ), cuando eCopenhague, aprobó la recomendación de este siste

des (SI)co decimal. Fue establecido ctura lógica de trabajo y ndustria y Comercio.

IDADES (SI):

cia general en el mundo de nte en materia de sistemas sta entonces ya no eran

taba lleno de defectos, la o la Unión Internacional 1951, en su reunión de a, adoptando para cuarta

unidad básica del sistema CGS electrostático la unidad de carga electrostática, siendo denominada franklin, y para el CGS electromagnético la unidad de corriente electromagnética, que se denominó biot, creando así el sistema CGS generalizado. Como punto de partida se consideró el sistema mecánico Giorgi, completándolo con la cuarta unidad básica eléctrica: el amperio. Por razncantidades de energía calorífica por las clásicas leyes termodinámicas, fundamentada en el ciclo de Carnot y partiendo de un estado de referencia: el punto triple del agua, que por definición, se le dio el valor de 273,16 Kelvins. Asimismo, los fenómenos luminosos requieren tres longitudes: longitud, tiempo y una mincEIsesásso Caqd U U U

▫125▫

NIDADES BÁSICAS Y SUS SÍMBOLOS U

DEFINICIONES DE LAS UNIDADES BÁSICAS

1 Longitud onda en el vacío, de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2

El metro es la longitud igual a 1 650 763,73 longitudes de

p1 0 y 5d5 del átomo de criptón 86

2 Masa El kilogramo es la masa del prototipo internacional que se conserva en la Oficina internacional de Pesas y Medidas de París

3 Tiempo

El segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental de átomo de cesio 133

4 Intensidad de corriente eléctrica

El amperio es la intensidad de una corriente constante

de longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados aa una distancia de un metro el uno del otro en el vació, produce entre estos conductores una fuerza igual a 2.10

que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos,

-7 newton por metro de longitud

5 Temperatura termodinámica

El kelvin es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua

El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como

6 Cantidad de sustancia

Cuando se usa el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o agrupamientos especificados de tales partículas

átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12

Intensidad

tensidad luminosa, en dirección una superficie de 1/600 000 metros

cuadrados de un cuerpo negro a la temperatura de congelación del platino bajo la presión de 101 325

ons por metro cuadrado

luminosa

La candela es la inperpendicular de

7

newt

▫126▫

Lección 55

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) II: Desde el punto de vista científico, existe un elemento arbitrario en esta división de las unidades SI en tres clases, dado que esta división no está impuesta de una manera unívoca por la física. Sin embargo, la Conferencia General tomando en consideración las ventajas de la adopción de un sistema práctico único, que podría utilizarse en todo el mundo en las relaciones internacionales, tanto en la enseñanza como en la investigación científica, tomo la decisión de basar el Sistema Internacional sobre la elección de siete unidades bien definidas que conviene en considerar como independientes desde el punto de vista dimensional; el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela. Estas unidades SI se denominan unidades básicas ( ver lección 54

). La segunda clase de unidades SI contiene las unidades derivadas, esto es, unidades que se pueden formar combinando las unidades básicas, según relaciones

que siguen las magnitudes correspondientes. Algunas de stas expresiones algebraicas en función de las unidades básicas pueden emplazarse por nombres y símbolos especiales; éstos pueden ser utilizados para

algebraicas escogidaserela formación de otras unidades derivadas.

▫127▫

NIDADES DERIVADAS CON NOMBRE ESPECIAL U

Magnitud Nombre Símbolo Expresión en Expresión en otras unidades

unidades SI básicas

Frecuencia Hertz Hz ------- S¯¹

Fuerza Newton N ------- m·kg·s¯²

Presión (tensión mecánica )

Pascal Pa N/m² m¯kg·s¯²

Energía, trabajo, cantidad de calor

julio J N·m m²·kg·s¯²

Potencia vatio W J/s m²·kg·s¯³

Cantidad de electricidad, carga eléctrica

culombio C ------- s·A

Potencial eléctrico, tensión eléctrica, fuerza electromotriz

voltio V W/A m²·kg·s³·A¯¹

Capacidad eléctrica Faradio F C/V m²·kg¯¹s4·A¯²

Resistencia eléctrica ohmio Ω V/A m²·kg¯³·A¯²

Conductancia siemens S A/V m²·kg¯¹·s³·A²

Flujo de inducción magnética

weber Wb V·s m²·kg¯¹·s³·A²

Inducción magnética tesla T Wb/m² m²·kg·s¯²·A¯¹

Inductancia henrio H Wb/A m²·kg·s¯²·A¯²

Flujo luminoso lumen lm ------- cd·sr

Iluminancia lux lx lm/m² m¯²·cd·sr

Radiaciones ionizantes gray Gy J/kg m²·s¯²

▫128▫

ALGUNAS UNIDADES DERIVADAS EXPRESADAS UTILIZANDO UNIDADES

BÁSICAS Y NOMBRES ESPECIALES:

Magnitud Nombre Símbolo Exprunid as

esión en ades SI básic

Viscosidad dinámica pascal segundo P·s m¯¹·kg·s¯¹

Momento de una fuerza newton metro N·m m²·kg·s¯²

Tensión superficial newton por

tN/m kg·s¯²

me ro

Densidad de flujo térmigética

vatio por metroco,

iluminancia ener N/m² kg·s¯³

Entropía ( capacidad )

lio kelvin K m²·ktérmica

ju por J/ g·s¯²·K¯¹

Calor másico ( entmásica )

ropíajulio por

o kelvin

·K)

kilogram J/(kg m²·s ¹ ¯²·K¯

Energía másica julio por

o g m²·s

kilogramJ/k ¯²

Conductividad térmica vatio por metro

i(m·K)

cúb co W/ m·kg·s¯³·K¯¹

Energía volúmica julio por metrcúbico

m¯¹·o

J/m³ kg·s¯²

Campo eléctrico voltio por metro

V/m m·kg·s¯³·A¯¹

( intensidad )

Carga ( eléctrica ) volúmica culombio por

et úbico C/m³ m³·s

m ro c·A

Resistividad ohmio m¯³·metro Ω·m kg·s¯³·A²

Desplazamiento eléctricr

m¯²·o culombio pometro²

C/m² s·A

Permitividad faradio por metro

F/m m¯³·kg¯¹·s4·A¯²

Permeabilidad henr por metro

H/m m·kg·s¯²·A¯² io

Energía molar julio por mol J/mol m²·kg·s¯²·mol¯¹

▫129▫

Lección 56 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) III: Existe una unidades SI, denom uni , pa deci a o unidades derivadas. SÍMBOLOS Y DEFINICIONES DE LAS UNIDADES SUPLEMENTARIAS: a) tarias y s

Magnitud Nombre Símbolo

3a. clase de ra las cuales no se ha

inadas de unid

dades supdes básicas

lementariasdido si se trata

Unidades suplemen us símbolos.

Ángulo plano radián rad

Ángulo sólido estereorradián sr b) idades

1

Definiciones de las un suplementarias.

Ángulo

El radián es el ángulo plano que, tenien o su vértice en el cír rcepta sobre la circunferencia de n a gitu

plano centro de uneste círculo u

dculo, interco de lon d igual al radio.

2 Ángulo

El estererradián ngulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de a esfera, del ita sobre la superficie

orresp a un ár gual a l adrado iene como io d sfer

sólido esférica cque t

es el áun imondientelado el rad

ea ie la e

a de un cua

Las unidades SI de estas tres clases forman un sistema coherente de unidades. Lo os decimales de las r medio de los prefijos SI, deben designarse por su no múltiplos de las unidades SI, si se les quiere distinguir del conjunto coh as unidades. PREFIJO SI

s múltiplos y submúltipl unidades SI, formadas pombre completo:

erente de l

Múltiplos->> Subm osúltipl

Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo

101 8 exa E 10-1 deci d

101 5 peta P 10-2 ti cen c

10 tera -3 mili m 1 2 T 10109 giga G 10-6 micro µ

106 mega -9 o M 10 nan n

103 kilo k 10-1 pico p 2

102 hecto -1 to h 10 5 fem f 101 deca 10-1 8 atto a da

▫130▫

Lección 57

ISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) IV:

des muy extendidas que juegan un papel muy importante en la ciencia la tecnología, que no se incluyen en el SI. Algunas de ellas puedes verlas en la

EL SI

adas

se conocer ctamente son:

el electrón-voltio (eV), la unidad de masa atómica (u), la unidad de masa

as son de

eraremos dos como suplementarias: el shannon

ue

S UNIDADES NO INCLUIDAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL Existen unidaysiguiente tabla: UNIDADES GENERALES UTILIZADAS CON

Otras llamexperimentales por no poderexa

astronómica (UA), el parsec (pc), etc. En telecomunicaciones se utilizan unidades no incluiden SI. Sin embargo, gran importancia. De ellas consid

o bitio, misma que se utiliza en conmutación y transmisión numérica e informática, y el erlang, qse usa en tráfico telefónico.

▫131▫

a) Unidades suplementarias no incluidas en el SI:

aplicación

Magnitud Campo de

Nombre de la Símbolo Definición unidad

Cantidad de información

Transmisión y conmutación nu

Shanon Sh

1 shannon o bitio es la cantidad de información que

méricas, bitio b da un suceso entre dos alternativos, equiprobables e

dependientes entre sí. informática

in

Intensidad de tráfico

Tráfico telefónico

erlang E, Er

1 1 erlang es la intensidad de tráfico cursado por un órgano, circuito o grupo de ellos, en los que la suma de los timepos dtie con el e ocupación coincide mpo de observación

b) Algunas unidades derivadas

Magnitud Campo de aplicación másimportante

Unidad Símbolo

decibelio neperio

bB Np

Potencia relativa transmisión

Potencia absoluta transmisión ------- dBm

Potencia velocidad numérica

transmisión numérica bitio por segundo

b/s

Velocidad de símbolos en línea

transmisión numérica baudio Bd

RECOMENDACIONES SOBRE LAS UNIDADES BÁSICAS: a) Los símbolos de las unidades se expresarán con caracteres latinos rectos, en general minúsculos. Si derivan de nombres propios, a primera letra será mayúscula. ) Los símbolos no irán seguidos de punto. ) Los símbolos permanecerán invariables de plural. ) Además de la temperatura termodinámica ( símbolo T ), expresada en kelvins, se utiliza también la temperatura Celsius ( Símbolo t ), definida por: t= T - T o Donde T o=273,16K, por definición. La temperatura Celsius se expresa en grados Celsius

símbolo ° C). e) El término grado Celsius ha de utilizarse en lugar de grado centígrado o grado centesimal. f) La unidad grado Celsius es igual a la unidad kelvin. Un intervalo o diferencia de temperatura termodinámica puede expresarse tanto en kelvins como en grados Celsius.

l

bcd

▫132▫

Lección 58

SISTEMA INTERNACIONAL D ES (SI) V: R A E ES DAS: La unidades derivadas se obtienen a partir de las un tan m ebr til do lo de m , - ). Algunas de las unidades derivadas tienen un n mbolo particular, que permite la expresión de otras uni sencilla. a) El producto de dos o varias unidades se dica como signo de multiplicación, situado a la altura del to puede suprimirse en el caso en que no pueda ha on otro símbolo de unidad, por ejemplo mN

se forme dividiendo una unidad por otra, se puede orizontal, o bien, potencias negativas, por

lo:

c) E ión jamás se debe introducir en la misma línea más de una barra oblicua, a oque paréntesis correspondientes que elim da ambigüedad,

ejemplo: d) Los valores de ciertas magnitude minadas sin

mensión de cción, permeabilidad relativa,

p c. números tos. L dad SI s la razón de dos unidades SI iguales, puede expresarse por

l número 1.

) Una unidad derivada puede expresarse de varias maneras equivalentes es

iertas o ciertos nombres especiales a fin de facilitar la distinción entre

, ejemplos: N·m, en substitución de

n

NES SOBRE UNIDADES SUPLEMENTARIAS:

) Los símbolos de los prefijos se expresarán en caracteres latinos ( rectos ), sin spacio entre el símbolo del prefijo y símbolo de la unidad.

) Si un símbolo que contiene un prefijo está afectado de un exponente, éste indica ue el múltiplo o submúltiplo de la unidad está elevado a la potencia que expresa el xponente, ejemplo:

E UNIDAD

UNIDADECOMEND CIONES SOBR DERIVA

idades básicas y se represens símbolos matemáticos

ombre especial y un sí

ediante expultiplicar ( .

resiones alg) y dividir ( /

aicas u

izan

dades derivadas de forma más

, de preferencia, con un punto centro de las letras. Este punber confusión posible c

in

: N·m o Nm, pero nunca: b) Cuando una unidad derivada

ilizar la barra oblicua ( / ), la barra hutejemp

n una expres no ser que se col

inen to

s, deno, (índice di refra

ermitividad relativa, et ) se representarán por abstrac a unicorrespondiente, que ee eutilizando nombres de unidades básicas y nombres especiales de unidadderivadas. No hay inconveniente en que se utilicen preferentemente ccombinaciones magnitudes que tengan la misma dimensiónJ La frecuencia de un fenómeno periódico se expresa en Hz en lugar de s-1La energía eléctrica, cuando se tarifica, se puede expresar kW·h, en substitucióde J RECOMENDACIO

General deja libertad de utilizar las unidades suplementarias comoLa Conferencia básicas o como derivadas. RECOMENDACIONES SOBRE UNIDADES LOS PREFIJOS SI: ae bqe

▫133▫

c) No se admiten los prefijos compuestos formados por la yuxtaposic ijos SI, ejemplo: 1 pF ( picofaradio), 1 nF ( nanofaradio ), nunca se debe de utilizar: 1

µF ó mµF ica básica que, por razones

istóricas, contiene un prefijo. LOs nombres de sus múltiplos y submúltiplos se

do sea mayor que la unidad, ejemplos:

a)La combinación de estas unidades con el SI para formar unidades

) El litro se representado históricamente por l. En la reunión de la Convención

Sin embargo es de gran utilización la denomina

ente no utilizar conjuntamente las unidades CGS con las unidades SI. l uso de unidades distintas a las SI deberá abandonarse.

conjunto es un dígito binario, cuya contracción, españolizada, es itio, en inglés BIT = BInary digiT

) Se define la velocidad numérica como el número de dígitos transmitidos por tiempo.

a palabra numérica deberá ir seguida del adjetivo n-aria, correspondiente a que en

ara el caso de señales numéricas binarias, puede abreviarse como velocidad

) Aunque no está explícito en ninguna recomendación a norma internacional, es

ión de varios pref

µd) La unidad de masa, o sea, el kilogramo, es la únhforman añadiendo prefijos a la palabra gramo. e) Cuando para expresar una magnitud se utiliza la palabra completa en substitución de su símbolo, se escribirá en singular cuando la cantidad sea menor o igual a la unidad y en plural cuan RECOMENDACIONES SOBRE UNIDADES NO INCLUIDAS EN EL SI:

compuestas debe limitarse lo máximo posible.

bdel metro de 1979 se acordó sustituir el símbolo antes indicado por L Se recomienda utilizar L como símbolo de litro, y descartar completamente el símbolo l

zar litro cuando se expresen los resultados de mediciones de isión.

ables submarinos, la unidad natural

da milla náutica telegráfica , que equivale a 1 855,32 m. Su símbolo es mn ( nm en inglés ). e) Preferiblem

c)Se recomienda utilivolumen con alta prec

d) En telecomunicaciones, y en la técnica de cde longitud es la milla marina.

E EN TRANSMISIÓN NUMÉRICA: f) Se define dígito como un elemento tomado de un conjunto finito. Si dicho conjunto finito tiene n elementos, se denomina dígito n-ario. en el caso n 0 2, cada elemento delbEs recomendable utilizar la palabra bitio como unidad de información y no con la acepción de dígito binario. gunidad de Lla señal numérica transmitida un elemento de señal puede asumir n estados discretos. Pbinaria EN TRÁFICO TELEFÓNICO: hconveniente utilizar para el erlang los símbolos E o Er.

▫134▫

Lección 59 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) VI: RECOMENDACIONES EN LA ESCRITURA DE N

ÚMEROS:

os de tres anco, ejemplo: La expresión correcta del

) Los términos cardinales billón, trillón... No tienen la misma equivalencia en todos

que estas potencias están afectadas, además, por el factor mil. En la bla siguiente se muestran las equivalencias entre estos cardinales.

Los números

constituyen un caso muy

error frecuente que se comete al

los partitivos correspondientes . Es habitual oír o leer, por ejemplo:

correcto. Los números ordinales

a) Se escribirá coma ( uso español ) o punto ( uso británico ), únicamente para separar la parte entera de la parte decimal. b) Para facilitar la lectura de los números podrán ser divididos en grupcifras separados por un espacio en blnúmero 29110473,2842 será 29 110 473,28 c) La conjunción o se acentuará cuanddistinguirla del 0, ejemplo: 8 ó 9

4 2

o vaya escrita entre números, para

dlos países. En España e Inglaterra, el prefijo (bi, tri, cua-tri, ect.) se corresponde con el exponente de las sucesivas potencias del millón; Sin embargo, en Francia y Estados Unidos, se corresponde con el exponente de las sucesivas potencias del millar, aunta

ordinales

particular, por el

denominarlos por

capítulo veinteavo, en lugar de capítulo vigésimo, siendo esto último lo

son los siguientes:

▫135▫

1o primero, primo

2o. segundo 3o. tercero 4o. cuarto 5o. quinto

6o. sexto 7o. séptimo 8o. octavo 9o. noveno, nono

10o. décimo

11o. undécimo . 12o. 13o. 14o. duocédimo decimotercero decimocuarto

. . 20o. vigésimo 21o. vigésimo primero

22. vigésimo segundo

. . . 30o. trigésimo cuadragésimo 40o.

50o. 60o. 70o. 100o.

quicuagésimo sexagésimo septuagésimo 80o. octagésimo

centésimo, centeno

101o. 102o. centésimo sentésimo . . . primero segundo

200o. ducentésimo

300o. tricentésimo

400o. cuadrigentésimo

500o. quingentésimo

600o. sexcentésimo

700o. septingentésimo

800o. octingentésimo

900o. noningentésimo

1000o. milésimo

2000o. dos milésimo

. . . . .

e) Los ordinales por encima del vigésimo se utilizan esporádicamente. En su lugar

apítulo treinta y imo primero meros romanos, y uodécimo se leen

sse suelen usar los cardinales correspondientes, por ejemplo: el cuno, en substitución de capítulo trigésf) Los ordinales referentes a reyes, papas, etc. se escriben con núse leen como tales ordinales hasta el undécimo. A partir del dcomo cardinales: Alfono X ( décimo ), Juan XXIII ( veintitrés ).

▫136▫

Lección 60 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) VII: En ramas a se n siglas pa ue únicamente suelen conocer los profesionales correspondientes, y que se recopilan en publicaciones apropiadas. Com m e idamente, las siglas de las diferentes bandas a ro radioeléctrico, normalizadas por el CCIR. Es reco la la siguiente manera: - en kHz hasta 3000 kHz inclusive - 0 ive - en GHz hasta 30 inclusive ESPECTRO RADI CO DE FRECUENCIAS:

a d

frecuenit

onda

especializadas de cualquier técnic utiliza rticulares q

o ejemplo les de frecuenci

ostraremos ss del espect

gu

mendable que s frecuencias se expresen de

en MHz hasta 3 00 MHz inclus

00 GHz

OELÉCTRI

No. de Bandbanda

e Longcias

udes de Denominación

4 3/30 kHz 100/10 km ecuen s

miriam ricas VLF ( Muy baja fr cia ) Onda

ét

5 30/300 kHz 10/1 km kilométricas LF ( baja frecuencia ) Ondas

6 300/3 000 kHz 1 00/100 m MF ( Media frecuencia ) Ondas hectométricas

7 3/30 MHz 100/10 m HF ( Alta frecuencia ) Ondas decamétricas

8 30/300 MHz 10/1 m VHF ( Muy alta frecuencia ) Ondas métricas

9 300/3 000 MHz 100/10 cm UHF ( Ultra alta frecuencia ) Ondas decimétricas

10 3/30 GHz 10/1 cm SHF ( Súper alta frecuencia ) Ondas centimétricas

11 30/300 GHz 10/10 mm EHF ( Extremadamente alta frecuencia ) Ondas milimétricas

12 300/3 000 GHz 1/0,1 mm Ondas decimilimétricas

Otro sitio donde encuentras información sobre El Sistema Internacional de Unidades SI

BIBLIOGRAFÍA

evista impresa ELECTRONICA FÁCIL No. 32 - Primera edición, 6.500 ejemplares 5

▫137▫

Ragosto 1,98

Lección 61

ILTROS PASIVOS:

a lección que nos ocupará contiene un tema por demás interesante. Se trata de los

a frecuencias específicas. Su nombre se deriva del uso de los omponentes utilizados, resistores, capacitores y bobinas, ( R, C, L ), o sea, esistencia, capacidad e inductancia, estos son elementos que consumen

ración básica de un filtro pasa bajos. Estos ltros únicamente permiten el paso a bajas frecuencias, atenuando las altas.

F Lfiltros pasivos. Se utilizan en receptores de radio, radio control, receptores de televison, en transmisores, etc. Que es un filtro pasivo?: Son circuitos resistivos, capacitivos de dos puertas, los cuales se utilizan para suprimir o dar pasocrenergía. En las figuras a y b vemos la configufi

Los filtros pasa altos hacer lo contrario, eliminan o jas y d n pas las

atenúan frecuencias bafiguras c y d eja ar frecuencias altas. veamos

E figu ued emplofun onan d ros an ango determina s en el p ores o

ores al rango q

n lasci

ras e y f se pe forma diferente de l

en ver los ejos filt

s de filtros pasa banda, estos teriores. permiten el paso de un r

do de frecuenciaue el fil

, no permittro permite.

aso de frecuencias superiin

feri

▫138▫

Por último, tenemos en las figuras g y eliminadores de banda, denominados también r ndas, atrapa bandas, trampas de banda, recortado , filtros supresores de

anda.

h los ejemplos de filtros echazadores de bares de banda o bien

b

Estos se encargan de atenuar un rango determinado determinado de frecuencipermitiendhacer la función contraria al filtro pasa bandas. LAS FORMULAS:

as, o el paso de frecuencias más altas o más bajas, esto quiere decir que

fc: Frecuencia de corte de un filtro pasabajo o pasaalto en Hz. ( Hertz ) BW:Ancho de banda en Hz. Q

:( La Q simboliza: 1- la cantidad de carga electrica. 2- Es una medida de la relación entre la energia almacenada y el promedio de disipacion en ciertos elementos electricos, estructuras y materiales. 3- En un inductor, el promedio de su reactancia a su efectiva resistencia en serie en una frecuencia dada. 4- Se le llama tambien, en ocasiones, factor de calidad o simplemente factor Q. En un capacitor el promedio de su susceptancia a la efectiva conductancia en derivacion a una frecuencia dada. 5- Una medida del grado de resonancia o selectividad de frecuencia de un sistema cualquiera, electrico o mecanico. Y dado que la electronica esta en perfecto avance, puede ser que signifique una cosa mas. ) Un circuito con un gran ancho de banda tendrá un "Q" bajo.

▫139▫

fr: Frecuencia de resonancia en Hz.

res de inductancia están comprendidos entre 100 nH ( nanohenrios ) y 20 H ( milihenrios )

R Los valores de Resistencia están comprendidos entre 1Ω y 22 MΩ C: Los valores de la capacitancia están comprendidos entre 1 pF ( picofaradio ) y 20 µF

▫140▫

f1:Frecuencia de corte inferior en Hz. f2:Frecuencia de corte superior en Hz. L Los valom

Lección 62

MULTIMETRO:

ncionado varias veces, el múltímetro es una herramienta muy s.

instrumentos de medición digitales para medir los transistores, estos, bviamente son extremadamente caros, algunos multímetros digitales también aen una base para la prueba de transistores. En ausencia de estos, el multímetro nalógico es el que entra en acción. Como se mide un transistor con el ultímetro?, en la figura siguiente hay una secuencia de imágenes con las cuales enseñaremos como saber si un transistor está en buenas o malas condiciones.

n la secuencia del 1 al 4 dentro de la línea verde, te mostramos la forma de robar un transistor NPN, puedes ver el símbolo del mismo en la parte inferior quierda de la secuencia antes dicha.

n primer lugar seleccionamos en el multímetro la opción R X 10 ó R X 100, hecho sto hacemos lo siguiente:

aso 1: Colocamos la punta positiva ( roja ) en la base del transistor ( No olvidar ue estamos probando un NPN ), seguidamente colocamos la punta negra en el misor, al hacer esto la aguja debe de subir ( deflexionar ), ver figura 1.

aso 2: El paso siguiente es mantener la punta roja en la base y colocar la negra n el colector, también aquí la aguja debe de subir ( ver figura 2 ).

aso 3: Ahora invertimos la posición de las puntas del multímetro, colocamos la unta negra en la base y la roja en el emisor, la aguja no debe de moverse ( ver gura 3 ).

aso 4: Mantenemos la punta negra en la base y colocamos la roja en el colector, aguja no debe de moverse ( ver figura 4 ).

entro de la línea roja te mostramos como probar un transistor PNP, puedes ver el ímbolo en la parte superior derecha de la secuencia correpondiente ( 5 al 8 ).

aso 1: Colocamos la punta negativa en la base del transistor y la punta roja en el misor, la aguja debe de subir ( ver figura 5 ).

aso 2: Ahora, manteniendo la aguja negra en la base, colocamos la roja en el olector, la aguja debe de subir ( ver figura 6 ).

aso 3: Al igual que con la prueba del transistor NPN ( Paso 3 ), colocamos la unta roja en la base y la punta negra en el emisor, la aguja no debe de subir ( ver gura 7 ).

aso 4: Procedemos a colocar la punta negra en el colector, manteniendo la roja n la base, la aguja no debe de subir ( ver figura 8 ).

i observas detenidamente las secuencias, el comportamiento de ambos ansistores ( NPN y PNP ) son similiares, con la diferencia que se invierten las untas roja y negra en la base para las pruebas. n los transistores de germanio la resistencia inversa de las junturas no es tan lta como en elcaso de los de silicio, por esta razon, al momento de llevase a cabo medición, la aguja podría sufrir una pequeña deflexión.

echas las pruebas anteriores, se debe de verificar que no haya cortocircuito entre l colector y el emisor, esto se debe de hacer colocando la punta roja en el colector

▫141▫

PRUEBA DE TRANSISTORES CON EL Como lo hemos meversátil, y en esta lección se demostrará con la prueba de transistore ExistenotramteEpiz Ee Pqe Pe Ppfi Pla Ds Pe Pc Ppfi Pe StrpEala He

y la negra en el emisor, luego invert os no debe de haber deflexiòn de la aguja del m

OMO SE PUEDE DETERMINAR CUAL ES LA BASE DE UN TRANSISTOR:

Cuando se desconocen los

tor, base, colector y

como determinar cual es la base de

Paso 1: Se coloca la punta roja en

cho en el aso anterior ( ver figuras 3 y 4 ), la aguja no debería de subir en ninguno de los

car la punta en l primer pin, la aguja de deberia de subir, y en cambio debería de hacerlo en el

ta en los otros 2 pines alternativamente; puede ser que la punta roja stuviera en ese momento fija y con la negra midieramos los otros 2 pines, si este

Ya sabemos cual es

l es el colector y el

saberlo hacemos lo siguiente: Vamos a

colocamos la escala más del multímetro.

colocamos la punta roja en el supuesto

to el transistor para conducir n polarizacion fija si se le colocara un resistor entre la base y el colector. La

nuevamente. o dejes de ver como tema de apoyo Transistores

ir las puntas; en ambos casultímetro.

C

pines de un transis

emisor, nos vemos frente a frente con un gran problema. En la

secuencia siguiente de imágenes te vamos a enseñar

un transistor.

un terminal cualquiera, y colocamos la punta negra, primero en uno y luego en el otro, en alguno de los pines la aguja subirá ( ver figuras 1 y 2 ). Paso 2: Colocamos la punta roja en otro pin y volvemos a seguir lo hepcasos. Paso 3: Volvemos a colocar la punta roja en el pin que sigue, al coloesiguiente pin. Bien, aclaremos ahora, la base será aquella en que la aguja haya subido al colocar la otra punefuera el caso el transistor es NPN. Si es lo contrario, el transistor es un PNP.

la base, pero ignoramos cua

emisor. Para

localizar el emisor y

Si el transistor fuera un NPN,

emisor (tomemos en cuenta que ya hemos localizado la base y no debemos de tomarla en cuenta para esta prueba ), Tenemos a puneprueba consiste en colocar nuestros dedos como polarizadores. Uno de nuestros dedos debe de tocarla base y otro debe de tocar el pin en el cual está conectada la punta negra, si la aguja deflexiona, el emisor será el que tenga la punta roja. Si no fuera el pin que elegimos en principio como supuesto emisor, la aguja no subirá, por lo tanto debemos de cambiar la posición de la punta roja al otro pin y hacer la prueba N

▫142▫

Lección 63 SIMBOLOS ELECTRONICOS:

s electrónicos que os los existentes.

tanto transmisoras tos símbolos pero

más usados.

dividen en 2 tipos,

Si

guiendo con el curso de electrónica, hoy les traemos los símbolomás se utilizan, aunque estos son una pequeña parte de tod

Estos son los símbolos más usados de antenas, con receptoras. Existe una gran cantidad de espara los estudiantes son los Símbolo que representa a los audífonos. Estos se magnéticos y de cristal. Ver Lección 24 para conocer más sobre el

agrama. Puede ser a indicar voltajes

Símbolo para bobina con núcleo de aire. Las bobinas juegan un papel muy importante en los circuitos electrónicos. Ver

tema.

Símbolo para representar baterías o pilas en un dide una sola barra pequeña y una grande parmenores.

Lección 17 para conocer más sobre el tema.

Este símbolo corresponde a una bobina variable. Al igual que la bobina anterior es muy importante en el desarrollo de circuitos

electrónicos. Ver Lección 17 para conocer más sobre el tema.

Este símbolo que representa a la bocina. LAS BOCINAS: Las bocinas tienen la misma función que los audífonos, permitir que las ondas sonoras sean escuchadas, con la diferencia que estas emiten un sonido mucho más fuerte; han sufrido cambios considerables desde

su creación, pero las más importantes son las del tipo dinápermanente. Ver Lección 24

micas, las de imán para conocer más sobre el tema.

do, o sea que tiene rse a un circuito hay 5

Este símbolo indica que es un capacitor polarizaun positivo y un negativo, por lo que al conectaque tomar en cuenta su polaridad. Ver Lección 1 para conocer más

tema.

izado, o sea que no rse a un circuito sin

sobre el

Este símbolo indica que es un capacitor no polartiene un positivo y un negativo, puede conectatomar en cuenta la polaridad. Ver Lección 15 para conocer más

tema.

e, en un circuito de entrada en un receptor, junto con la bobina de antena forma el circuito tanque, con el se seleccionan las diferentes emisoras de radio. Ver

sobre el

Este símbolo indica que es un capacitor variabl

Lección 15 para conocer más sobre el tema.

El cristal es un componente electrónico que sirve esencialmente para determinar la frecuencia en transmisores e instrumentos de precisión. FRECUENCIA DE VIBRACION: Cada cristal vibrará con una frecuencia fija determinada por el espesor de la placa del cristal. Los

cristales gruesos vibrarán más despacio que los cristales delgados. Ver Cristales para conocer más sobre el tema.

▫143▫

Este símbolo representa a una variedad de diodos con características diferentes. Ver Diodos y Lección 12 para conocer más sobre el tema.

resentar a un diodo zener. Ver Tipos de diodosSímbolo para rep para conocer más sobre el tema.

Este símbolo representa al diodo emisor de luz. Ver Tipos de diodos para conocer más sobre el tema.

Este símbolo representa al diodo varicap. Ver

Tipos de diodos para conocer más sobre el tema.

imbolo que representa al diac. Ver Tiristor

Con este símbolo se representa a una variedad de lámparas incandescentes. S para conocer más sobre

mbolo que representa al triac. Ver Tiristor

el tema. Si para conocer más sobre

▫144▫

el tema.

Con este símbolo se representa a una fotocelda o LDR.

Símbolo que representa el fusible en un circuito electrónico. Símbolo del interruptor simple.

Símbolo del pulsador. Es un tipo de interruptor que puede ser normal abierto o normal cerrado.

Simbolo del reed swicht. Es un tipo de interruptor operado por un campo magnético, está dentro de una ampolla de vidrio en atmósfera de gas inerte. El campo magnético puede ser generado por un electroimán o un imán permanente.

Símbolo para representar un relevo, relevador o relay. Está compuesto por un electroimán y uno o varios interruptores operados por el electroimán al pasar una corriente eléctrica a través de la bobina.

Simbolo del resistor.

Símbolo del resistor variable, potenciómetro o trimpot.

Símbolo para el diodo controlado de silicio o SCR. Ver Tiristor para conocer más sobre el tema.

Símbolo del termistor. Es un componente que cambia su resistenciacon la temperatura.

ímbolo de masa y puesta a tierra respectivamente.

ímbolo de transformador. Ver Transformadores

S S para conocer más

ímbolo de transformador con derivación central. Ver ransformadores

sobre el tema. ST para conocer más sobre el tema.

ímbolo para el transistor NPN. Ver Lección 43

S y Lección 44 para conocer más sobre el tema. Símbolo para el transistor PNP. Ver Lección 43 y Lección 44 para

nocer más sobre el tema. co

Símbolo del transistor unijuntura UJT. Ver UJT para conocer mso Símbolo que representa al fet o

ás bre el tema.

transistor de efecto de campo. Ver TFE para conocer más sobre el tema.

o al

mplo:

▫145▫

Símbolo de conector. Se usa para representar al conector RCA BNC. Símbolo que representa a la lámpara neón.

Símbolo que representa a instrumentos de medición, por ejeAmperímetros o voltímetros.

Lección 64

uando se genera potencia, también se genera calor, o sea, que toda etapa de alida de un amplificador, sea este de un transmisor, salida de audio, etc., disipa

a de calor, el cual si no se retira de forma rápida del elemento que r completo a

Para proteger a estos componentes se colocan á

de aletas para pasar este calor al aire circundante. A esta placa es a lo que denominados disipador. La función del disipador en un amplificador es eliminar el calor a los

l calor es generado en la pastilla de

material semiconductor, y para eliminarse y pasar al ambiente se utilizan 4 medios:

1. De la carcaza o cubierta del transistor a la superficie de contacto del disipador, a esto se

de denomina por conducción. Es de vital importancia que el transistor tenga un

posible. En ocasiones se hace necesario colocar un entre el transistor ( o IC ) y el disipador, tal como la mica, que

conductor térmico.

padora a base de silicón, también conocida como grasa silicona y con esto disminuir la resistencia

ar las imperfecciones del aislante. Los tornillos para fijar el un

rificar con un multímetro que no haya quedado en cortocircuito el transistor o circuito integrado con el disipador. Si el

se va a usar es de aluminio se puede anodizar para apa

. Cuando el calor llega al disipador se debe de repartir por toda la superfiecie de ontrario se produce una alta concentración en el punto de

ese por conduccíon, por este motivo sedebe de usar un

onductor de calor, con un espesor adecuado en el punto de e se le disminuya al llegar a las aletas.

r, eso significa que cualquier e ser usado como disipador. El aluminio y el cobre son los más usados

debe de producir el intercambio de calor con el aire circundante, esto medio del mecanismo de convección. Para esto es necesario que haya masa de aire en movimiento en contacto con la mayor parte de la

uando el aire se mueve natural por la diferencia de temperatura entre dos espacio, se le tiro inductivo. El tiro inductivo es mayor cuando se efectúa de

anera vertical: Como es sabido, el aire caliente sube por su baja densidad, por lo

▫146▫

DISIPADORE

S DE CALOR:

Cspotencia en forlo produce, la este.

mtemperatura aumentará a un nivel que puede arruinar po

sobre una placa metálica, que puede estprovista

transistores o IC de salida y pasarlo alambiente. E

to muy buena con el disipador, con esto se obtiene una resistenciaalor más bajo

untar el aislante en ambos lados con una pasta disi

lene deben de apretar lo suficiente para que con esto se asegure . Hecho esto se tiene que ve

es características de disipación y, al mismo tiempo formar una crica.

2

l transistor y por lo mismo una temperatura demasiado alta en de calor se hace

u

ductor eléctrico conduce bien el calo

área de contactérmica del vaislante térmicoes un buen Es aconsejable

térmica y relcomponente sbuen contacto

disipador de calor que obtener mejoraislante eléct

manera rápida, de lo ccontacto con epunt.. El flujo material que se buen ccontacto, aunq Cualquier conmetal puedpor su bajo costo. 3. Ahora sese hace poruna buenasuperficie del dde forma denomina

isipador, es por ello que se usan las aletas. C

m

tanto el aire frío pasará a ocupar ese espacio, originándose con esto una corriente permanente. Gracias a este fenóme más práctico montar los disipadores de manera tal que s forma vertical, para facilitar el movimiento del aire.

uando el calor que se produce es muy grande, y prácticamente no es posible para disiparlo por tiro inducido, debemos de

roceder a usar el tiro forzado con un ventilador adecuado.

icie. Cuanto más negro sea, mejor disipación tendrá, por lo que se aconseja intarlo o mandarlo a anodizar, de color negro mate si es con pintura.

▫147▫

no natural , es us aletas queden en

Chacer un disipador de un tamañop 4. El calor también pasa al aire circundante por medio del fenómeno de la radiación, en forma de energía radiante, aquí influyen 2 factores importantes. El área total del disipador y la emisividad, el cual tiene que ver con el color de la superfp

ede definirse como un cuerpo que absorbe todo , dado que no releja o dejarebotar ninguna onda u cuerpo.

El radiador ideal ( color negro ) putipo de radiación incidente sobre élde energía que haga contacto con s

Lección 65 FILTROS ACTIVOS: n la lección 61E Estudiamos los filtros pasivos, en esta lección hablaremos sobre

mplificadores operacionales ( OP AMPS ), o pueden ser otros componentes que

una impedancia alta en su entrada aja impedancia en la salida para que

uedan manejar cargas que consuman corriente un tanto alta, dando esta ombinación resultados excelentes.

Al igual que los filtros pasivos, los activos son diseñados, en base a la función que van a desempeñar, ya pasa-bajos ( low pass ), pasa-altos ( High pass ), pasa banda ( band pass y eliminadores de banda ( notch filter ). Este último es muy importante para suprimir cierta fracción del espectro en la que se encuentran ciertas interferencias. La operación de cada uno de los filtros descritos son similares a la de los filtros pasivos, con la diferencia que su eficiencia es

más alta. El diagrama de la figura corresponde a un filtro pasa-banda, el cual está diseñado con 1/4 de un circuito integrado LM324. Los filtros activos son muy usados en los circuitos electrónicos modernos, Los filtros eliminadores de banda se usan en los amplificadores de audio de alta ganancia y amplificadores de instrument ales no deseadas, por ejemplo el HUM o zumbido que producen los 60 ciclos de la corriente alterna. Los filtros paso-bajo y paso-alto pueden ilizarse para reforzar ciertos rangos de frecuencias en aplicaciones de audio. Los filtros pasa-banda se aplican en dispositivos sensibles a determinados ton lo indicadores de frecuencia, cerraduras con apertura mediante luz de led codificada, alarmas y muchos más. En el circuito de la figura anterior, también se puede utilizar un IC 741, con la diferencia que con el 741 se debe de usar na fuente simétrica de 15 voltios.

▫148▫

los filtros activos Como repaso diremos que en los filtros pasivos se utilizan combinaciones de capacitores ( C ), resistores ( R ) y bobinas ( L ). La desventaja de los filtros pasivos es que los componentes que los forman consumen o absorben parte de la energía de la señal que deben de dejar pasar. Con filtros activos, esta desventaja se corrige, como?, incorporando uno o más atengan la capacidad de amplificar la señal que se ha filtrado, por esto el nombre de elementos activos El diseño de los filtros pasivos puede ser conara que no drenen corriente de la señal, y bp

pc

ación para bloquear señ

ut

os, por ejemp

u

FÓRMULAS: Para modificar el rango de frecu jemplo, te damos la siguiente fórmula:

1 = 1/HC1w0

EQ / ( EQ)

EQ: = 1 / Q ( C1 + C2 )w0

0 = frecuencia de detección

os resultados son mejores si se usan valores iguales para C2 y C2. Lo mejor es

erá la banda de frecuencias que permitirá dejar pasar.

▫149▫

encias del filtro de e

R

2 = R1R R1 - RR

R

R3 = A0 R1 ( 1 + C1/C2 )

Donde,

H = A0Q

A0 = Ganancia del amplificador operacion

Q = Factor de calidad del filtro

W0 = 2pf0

f

al

L

usar 0.1 µF. Se aconseja también mantener A0 en 100% o un poco menos, asignándole a Q un valor de 10, o un tanto menor, estos valores se dan para los experimentos que realices. Cuanto mayor es el valor del factor Q, más estrecha s

Lección 66

AS SEÑALES DE TELEVISION:

En sus inicios, su alcance era muy limitado, así como los que tenían el privilegio de biado, es raro el hogar donde no existe un aparato para

n y aún más, vía satélite, pero el tema que aquí nos ocupa es la televisión desde sus inicios, como funciona, etc. A mis amigos studiantes espero que les sea útil el contenido de estas lecciones.

los canales de V. H. F. los cuales comprenden las frecuencias desde 54 hasta 216 megahertz y son en total 12 canales, asignados or la Comisión Federal de Comunicaciones de E.U.A.

con frecuencias desde 470 hasta 890 megahertz y cubre los canales del 14 al 83.En antenas

LTelevisión: Visión a distancia.

verla. Hoy todo ha camrecibir señales de televisió

e

Como es de todos conocido, existen

p También tenemos la banda de U. H. F.

puedes encontrar las tablas on las frecuencias tanto de V. H. F. como de U. H. F.

l de televisión abarca 6 megahertz, en los cuales se incluye, la portadora de

video(imagen) como la del sonido. Een la figura tenemos la representación de un ón operado en banda lateral residual.

igura 1

▫150▫

c EL CANAL DE TELEVISION:

Un cana

canal de televisi

F

A ) Portadora de video en amplitud modulada ( AM ). B ) Porcentaje relativo de la tadoras. C ) Banda lateral residual o vestigial.

nto, no mayor del 0.1%

) Portadora de sonido en frecuencia modulada ( F M ). Desviación de ± 5 Mhz

n esta ilustración notamos que la portadora de la imagen(picture carrier) está olocada 1.25 Mhz. arriba del límite inferior del canal, en tanto que la portadora del

ante se explicarán, la banda teral con más alta frecuencia se extiende aproximadamente 4 Mhz. arriba de la

que la banda lateral inferior se extiende solamente .75 hz. abajo de la portadora de video.

e observa también que la porción plana de la señal de video se extiende proximadamente 4.75 Mhz y existe una banda de resguardo de .5 Mhz. que se

iba y abajo de los límites de las bandas laterales, con esto se evita que la eñal de video se extienda más allá del límite inferior del canal, también con esto se

ner una buena se usara el

elevisión es

banda lateral. l vestigial o frecuencia e transmite

ite únicamente ndas laterales.

ual con las ente se efectúa una

se eral.

l vestigial o de tal forma que la salida

cercanas a la portadora de video, como para las frecuencias alejadas de la ortadora. Cuando se hable de los detectores de video se ampliara este punto.

▫151▫

amplitud de las por

D ) Potencia radiada en este pu E2 F ) Banda inferior de video. G ) Banda superior de video. Ecsonido(sound carrier) está .25 Mhz. abajo del límite superior del canal. La distancia que resulta entre las 2, es de 4.5 Mhz. Es de notar también que las bandas laterales de los componentes de modulación de la imagen no se extienden simétricamente a ambos lados de la portadora de video, como se supone, sino que por razones que mas adellaportadora de video, en tantoMNotamos también que la amplitud de las portadoras son iguales, por lo que se deduce que la potencia de radiación relativa de la imagen y del sonido es casi la misma. Sacoloca arrsevita que la banda lateral superior de video interfiera con la portadora de sonido. TRANSMISION A BANDA LATERAL VESTIGIAL O RESIDUAL: Para transmitir y reproducir una imágen de 525 líneas y obtedefinición se requiere una banda de 4 Mhz. aproximadamente. Sisistema convencional de transmisión con dos bandas laterales, la señal de video al modular el transmisor, ocuparía un canal de 8 Mhz.. Como un canal de ttiene únicamente 6 Mhz. y se debe transmitir tanto la imágen como el sonido,lógico que no se pueda usar el método de doble Por lo mismo, en televisión se usa la transmisión llamada "banda lateresidual" y en la cual los componentes de modulación del lado de atienen una extensión normal; en cambio la banda lateral inferior nocompleta, de ahí el nombre que se le ha dado puesto que se transmuna parte o el residuo de una de las baCon el sistema antes descrito, el transmisor opera de la manera frecuencias de modulación hasta .75 Mhz., y después gradualmtransición y finalmente a las altas frecuencias de modulación únicamentetransmite la portadora y una sola bandPara obtener una recepción satisfactoria con el método de banda lateresidual, la respuesta del receptor debe ser compensada del detector de video sea la misma, tanto para las frecuencias de modulación

ralta s

us

a latra

p

Lección 67

bemos conocer más cerca de algunos puntos del sistema general de televisión. Como es sabido, una

de cuadros de imágenes, fijos, los que enen una ligera variación de uno a cuatro. Cada imagen o cuadro va pasando

ario por una fracción e tiempo, y proyectándose en la pantalla. En seguida el obturador se cierra e

presentan uno tras otro con suficiente rapidez, la agen que se proyecta en la pantalla aparecerá iluminada continuamente y el

e y continuo, sin cambios bruscos, lo cual se debe la persistencia visual. De esta manera la ilusión de continuidad en el cine se logra

in embargo la baja frecuencia de fluctuación en la iluminación producirá un o, la proyección de cada cuadro

e efectúa 2 veces en períodos de igual duración, así, la frecuencia de iluminación

la del tubo reproductor de imagen(cinescopio) se iluminaría una vez cada

o, royectándose 60 campos por segundo en la pantalla. Con esto se elimina el

ovimiento de las guras como en la iluminación.

▫152▫

CONTINUIDAD DE MOVIMIENTO EN TELEVISION: Antes de seguir con el estudio de las señales de televisión deapelícula de cine consiste en gran cantidadtisucesivamente por el lente del proveedor quedando estaciondinmediatamente se abre de nuevo y se proyecta un nuevo cuadro en la pantalla. Si los cuadros individuales se immovimiento se verá gradualmentaproyectando la película a razón de 24 cuadros por segundo, lo que basta para producir la ilusión de continuidad en el movimiento. S"parpadeo" bastante notable y molesto; para evitarlsse eleva a 48 cuadros por segundo, con esto se elimina el parpadeo. En televisión se emplea un método similar, aunque a diferente frecuencia. En televisión cada cuadro se transmite en 1/30 de segundo, o sea que se transmiten 30 cuadros completos por segundo. Con esto se logra obtener la ilusión de movimiento continuo. Si la imagen de la cámara de televisión se explora en líneas sucesivas adyacentes, la pantal1/30 de segundo, con lo que se notaría un marcado parpadeo en la iluminación. Para evitar esto, se necesita aumentar la frecuencia de iluminación, para lo cual se utiliza un sistema de exploración entrelazada, la cual como ya sabemos, duplica la frecuencia de iluminación, puesto que cada cuadro se explora en 2 partes iguales que se llaman campos y que tienen una duración de 1/60 de segundpparpadeo en la iluminación y se logra continuidad, tanto en el mfi

DEFINICIONES STANDARD R. M. A.:

Del sistema general de televisión que ya hemos estudiado en sus principios, se debe recordar y tener siempre presente las definiciones standard R. M. A. y que son las siguientes:

Exploración: Es el proceso de analizar sucesivamente, de acuerdo con un método predeterminado, los valores lumínicos de los elementos que constituyen el área total de una imagen.

Exploración progresiva: Es aquella en que las líneas de exploración trazan una dimensión prácticamente paralela a uno de los lados del cuadro, y en que las líneas sucesivamente trazadas son adyacentes.

Exploración entrelazada: Es aquella e las líneas sucesivamente trazadas están espaciadas en un número líneas sucesivas se exploran durante ciclos de exploración a l os.

undo en que el área de la relazada y se ha fijado en

sí orque en la exploración entrelazada se requiere un número impar de líneas.

recuencia de cuadros: El valor de 30 cuadros por segundo se escogió por 2

e 50 cilcos, el efecto de cualquier zumbido presente en el istema será en ocasiones bastante notable, dependiendo del filtrado de las fuentes

Relación de aspecto: Es simplemente la relación entre la anchura y la altura de la agen y se ha fijado en 4:3. Es decir, si la anchura de una imagen es de 4

sta relación 4:3 se usa para estar de acuerdo con las normas usadas en las películas de cine, y permite televisar películas de una manera eficiente.

visto las normas que rigen el sistema adoptado para la transmisión de televisión, se proseguirá con el estudio de las señales de

▫153▫

en qu impar, y en que lasa frecuencia de camp

Frecuencia de campos: Es el número de veces por segagen es parcialmente explorada en la exploración entim

60 campos por segundo.

Cuadro: Es una imagen sencilla y completa.

Líneas por cuadro: En número de líneas por cuadro es de 525 y se escogió ap

Líneas por campo: Como durante cada cuadro se exploran exactamente 525 líneas, durante cada 1/30 de segundo, durante cada campo o sea en 1/60 de segundo se exploran 262.5 líneas.

Frazones: 1.- Una frecuencia de cuadros de 30 ciclos, es igual a la mitad de la frecuencia de la corriente de alimentación en la mayoría de países y si hubiera algún zumbido en el sistema transmisor o receptor, no se notará tan fácilmente como sucedería si se usara otra frecuencia de cuadros.

Si se emplean las normas norteamericanas de 30 cuadros en una localidad alimentada con corriente dsde poder y del grado relativo de acoplamiento que pueda existir entre los transformadores que operan a 50 ciclos y las bobinas de enfoque o deflexión del cinescopio en el receptor.

El zumbido se manifiesta como una serie de sombras en la pantalla. La frecuencia de campos de 60 ciclos por segundo en más que suficiente para causar una rápida variación en la iluminación de la pantalla, evitando el efecto de parpadeo. Además, disminuye el efecto de zumbido, en localidades alimentadas con corriente de 60 ciclos.

impulgadas, su altura deberá ser de 3 pulgadas.

E

Toda vez que se han

video(imagen).

Lección 68 SEÑALES DE VIDEO I: e dijo anteriormente que en los transmisores de televisión, la transmisión es de

polaridad "NEGATIVA", es decir, que al pasar el haz explorador de la cámara hacia S

un elemento o escena más obscura, aumenta la potencia de la señal radiada por es transmisor. Figura 2

En la figura anterior se ilustra una de las características de la señal de video usada ara modular la portadora de televisión, empezando de izquierda a derecha, la línea

negro está representado con valor "0", en la práctica ene un voltaje de C.D. que es aproximadamente de 75% de la amplitud máxima

contrario, los puntos completamente obscuros o negros, causarán una la portadora, de aproximadamente 75% del nivel máximo.

ppunteada superior representa el nivel de la señal cuando se explora una porción negra o sin luz de la imagen. A este nivel de señal se lellama "nivel negro", y todos los demás valores de luz correspondientes a todos demás niveles de señal, siempre se comparan con relación al nivel negro. Aunque en la figura el niveltide la portadora cuando no está modulada la señal de video, por lo tanto, es un voltaje de C.D. pulsante que siempre varía en sentido negativo con respecto al nivel de voltaje de C.D. que representa el nivel negro, por eso a esta señal de modulación se le considera de polaridad negatica, puesto que un color blanco o sea, escenas muy iluminadas, causa una mínima potencia de variación del transmisor, por el amplitud de

▫154▫

Figura 3

En la figura que antecede puedes ver la representación de la señal de video, detallando dos líneas sucesivas de una escena. Los impulsos de sincronización que se transmiten al final de cada línea para iniciar el trazo de retorno horizontal, se transmiten sobre el nivel negro y se elevan ocupando el 25% superior de la amplitud máxima de la portadora. La potencia de radiación máxima corresponde a los puntos de elevación máxima o sea la que alcanzan los impulsos de sincronización. Se debe notar que la amplitud máxima de estos impulsos sincronizadores es la misma en cada línea independientemente de las características de la porción visible de la señal de video. También se nota que, al final de una línea, el nivel de señal no sube inmediatamente al nivel máximo o de sincronización, sino que sube al nivel negro o nivel de borrado y permanece ahí durante un breve período; este cortoeríodo que precede a la orilla inicial del impulso sincronizador se le llama "Pórticonterior" y sirve como un separador entre la señal de video y el principio del

anterior es de 1.27 microsegundos proximadamente y la del pórtico posterior es de 3.8 microsegundos. La duración

▫155▫

p

aimpulso sincronizador, para que las características de la señal de video, ya sea ésta blanca o negra, no afecte el tiempo de iniciación de líneas. Al terminar el impulso sincronizador horizontal hay otro intervalo en que la señal conserva el nivel negro o de borrado, llamado "pórtico posterior". El objeto de éste es el de mantener la pantalla obscura para dar oportunidad a que el punto regreso a la orilla izquierda de la pantalla, después de lo cual se elimina la señal de borrado. La duración del pórtico amáxima del impulso sincronizador horizontal es de 5.08 nicrosegundos de la orilla inicial a la orilla final. (Microsegundo: millonésima parte de un segundo).

Figura 4

con la figura 3, se nota el camino de la línea en la pantalla uniendo con las letras los momentos en que el rayo cruza la pantalla en diferentes puntos, los cuales se representan en la figura 3. Se nota que a ambos lados de la pantalla, hay porciones que no se iluminan debido a los pórticos anterior y posterior. Figura 5 En la figura 5 se representa la señal normal de televisión de la R.M.A., los dos diagramas representan porciones de un cuadro sencillo e ilustran señales de video, borradoras y

sincronizadoras, en regiones de dos campos sucesivos. Como ya se mencionó y puede notarse en esta figura, el nivel negro está colocado a un valor de aproximadamente 75% de la amplitud máxima de la señal y se mantiene constante; la parte restante Q o sea el 25% superior de la amplitud de la señal, es la que está destinada a los impulsos de sincronización; como éstos están

obre el nicel negro, no pueden producir iluminación en la imagencibida, así que se puede decir que están en la región "más negra que el negro". El

Observa la figura siguiente y compárala

colocados sre

máximo nivel blanco ha sido fijado en 15% o menos de la amplitud de la señal transmitida.

Como se puede ver en la figura 5, la información de video se interrumpe durante breves períodos al final de cada línea, en los cuales se transmiten los impulsos sincronizadores horizontales que inician la porción del trazo de retorno del barrido orizontal del receptor y de esta forma, fijan el momento en que el punto debe gresar al lado izquierdo de la pantalla.

▫156▫

hre

Continuando con la figura 6, notamos que el intervalo entre la orilla inicial de un impulso sincronizador horizontal y la orill icial del próximo impulso horizontal es de una línea completa y que tiene una duración de 63.5 microsegundos haciendo un ciclo completo del barrido horizontal. Al finalizar la última línea visible de cada campo se inicia el barrido de campos, ansmitiéndose primero una serie de 6 impulsos angostos llamados "impulsos ores", a los que sigue una serie de 6

pulsos igualadores.

la transmisión de estos impulsos, la señal siempre se encuentra en la punto de la imagen no es visible. Se cial de cada tercer impulso igualador

a in

tr igualad

im Durante región del nivel negro, lo que significa que enota también que el intervalo entre la orilla ies de una línea o sean 63.5 microsegundointervalo entre la orilla inicial de cada tercer ique en el receptor el rayo tiene que microsegundos sin interrupción, para manten El objeto de que los 6 impulsos verticales seade iniciación del trazo de retorno vertical y hainferior a la parte superior de la pantalla y líneas.

l nis, de la misma manera que lo es el mpulso vertical. esto se hace debido a ser disparado una vez cada 63.5 er la sincronización de líneas.

n más anchos, es el de fijar el tiempo cer que el punto se mueva de la parte así iniciar un nuevo campo de 262.5

▫157▫

Lección 69

SEÑALES DE VIDEO II: Los impulsos igualadores tienen dos ob

ud, pero

onda. La duración de los impulsos igualadores es de 2.54 microsegundos sea, aproximadamente, la mitad de la anchura de los impulsos horizontales. Como se transmiten 60 campos por segundo, el período de borrado vertical tiene una duración de 1/60 de segundo o sea 16,667 microsegundos. Esta medida puede variar el el efecto que causa por un intervalo de borrado vertical más largo, es el de reducir ligeramente la altura de la imagen, puesto que se borrarán más líneas horizontales. Debido al sistema de transmisión de 2 campos entrelazados, los grupos de impulsos sincronizadores verticales ocurren 2 veces por cuadro, como está indicado en la figura 5: Figura 5

jetos: 1. Mantienen la sincronización horizontal inmediatamente antes y después del intervalo de impulsos sincronizadores verticales, ya que la orilla inicial de cada tercer impulso igualador está espaciada en una línea. 2. Para mantener condiciones idénticas antes y después del grupo de impulsos verticales en campos sucesivos. A fín de que el entrelazado sea perfecto, se emplean impulsos más angosto, los que están separados en media línea en vez de la separación de una línea que hay entre los impulsos sincronizadores horizontales. Después del segundo grupo de impulsos igualadores, sigue cierta cantidad de impulsos horizontales, a fín de que el receptor esté perfectamente sincronizado cuando la señal de borrado vertical se elimine y la imagen se inicie en la parte superior de la pantalla. os impulsos verticales, horizontales e igualadores tienen la misma amplitL

su duración o anchura no es la misma. La duración del impulso sincronizador horizontal es de 5.08 microsegundos, la de cada impulso sincronizador vertical es considerablemente mayor, siendo de 27.3 microsegundos. Esta diferencia en anchura tiene el objeto de que puedan ser separados en el receptor por medio del sistema de separación por la forma de

o

▫158▫

En sus 2 diagramas, en que se muestra únicamente la porción de la señal de televisión cercana a las regiones de borrado vertical para 2 campos sucesivos, o un cuadro completo. Si se examina con detenimiento los di la figura 5, se nota que la iniciación del trazo de retorno vertical para un campo, ocurre al final de una línea horizontal, mientras que la iniciación zo de retorno vertical en el próximo campo, ocurre a la mitad de u Esta importante diferencia de media línea o sea aproximadam os entre la iniciación del trazo de retorno vertical y horizontal para campo determinado, y la iniciación

s, durante el siguiente campo, es la ación entrelazada.

encuentra en la figura 6 y la figura 7.

agramas de

del trana línea horizontal. ente 22 microsegund

unsimultánea del trazo de retorno en amboproduce el efecto de explor La ilustración de lo descrito anteriormente, se Figura 6

▫159▫

Figura 7

clinación de la línea, la cual se debe al efecto de la acción del trazo vertical que ace que, mientras el punto corra en líneas horizontales, vaya bajando al mismo

esde la parte superior de la pantalla hasta la parte inferior de esta. El " ilustra el momento en que el punto regresa apagado para iniciar una

ínea. Se nota que el primer campo "A", el cual se representa en la figura 7 con líneas sólidas, termina a la mitad de la pantalla el cual se representa con el Número 4 y luego de haber recorrido 262.5 líneas exactamente, para regresar después a la parte superior de la pantalla e iniciar en el centro de esta un nuevo campo "B", en el punto número 5 de las figuras. Observa que cuando termina el ciclo vertical, uno de los ciclos horizontales se encuentra a la mitad exactamente; esto hace que produzca el entrelazado haciendo que el haz explorador en el segundo campo inicie media línea después que el primero y entonces, las líneas del campo B salgan en la pantalla entre los espacios que dejaron las líneas del campo A. En el punto número 7 de las figuras, se observa el final de los 2 campos sucesivos que forman el cuadro completo y en donde terminan al mismo tiempo, tanto el ciclo vertical como el horizontal, para regresar a la esquina opuesta de la pantalla y comenzar otros 2 campos sucesivos; en el punto 7 de las figuras se habrán trazado las 525 líneas que completan un cuadro. Esta acción se repite una y otra vez a razón de 60 campos por segundo, o lo que es lo mismo, 30 cuadros completos por segundo.

▫160▫

Las cuales indican la relación entre el barrido vertical y horizontal en 2 campos sucesivos o sea un cuadro completo. Como las 2 figuras están en relación los números indicados en los puntos respectivos coinciden en la primera, representando las líneas en forma de ondas de diente de sierra u en la otra, el camino de las líneas en la pantalla, así que empezando en el punto "I" del campo "A" que equivale a "0" líneas, se nota que empiezan al mismo tiempo, tanto el trazo orizontal como el vertical. h

n el punto 2, que es la terminación de la primera línea, se nota una ligera E

inhtiempo dunto "3p

nueva l

En la explicación que se dio anteriormente, se ha supuesto que las ondas de diente de sierra son de forma ideal; sin embargo, en la práctica no se obtiene dicha forma. El único efecto del tiempo de retorno por lo que se refiere al barrido horizontal, es que la duración de la porción de trazo es menor que lo que sería si se contara con un barrido cuyo tiempo de retorno fuera nulo. Esto se demuestra de una manera más clara por medio de la figura 8. Figura 8

isma que representa la distancia que correrían 2 líneas en las que no se perdería ingún tiempo durante el trazo de retorno, pero las otras líneas representadas nos dican la pérdida de espacio visible en la pantalla, de aproximadamente un 16% el ciclo total de barrido durante el tiempo de retorno horizontal, cuando el punto e mueve hacia la orilla izquierda de la pantalla.

po que toma en regresar el entrelazado, únicamente nos

r unto lum oso en la a línea, así que, los

C mo se supone, sino

una reducción del número en regresar de la parte

in 12 líneas.

Mninds El espacio entre las líneas no se altera, así que el tiemhaz en la pantalla, no tiene ningún efecto sobre eleduce la duración del trazo visible. Como ya se explicó, el p

pantalla se extingue cada vez que regresa para formar una nuetrazos de retorno no aparecen en la pantalla.

omo el trazo en el barrido vertical en la práctica no es nulo, cque toma algún tiempo, el efecto de esto se traduce en de líneas visibles, pues en el tiempo que tarda el rayo

ferior a la superior de la pantalla, se eliminan alrededor de

▫161▫

inv

o

Figura 9

% del ciclo de barrido vertical.

i se toma en cuenta lo anterior, se llega a la conclusión de que hay cierto número de líneas que se llaman "Líneas inactivas", puesto que no tomas parte en la reproducción de la imagen; el número aproximado de líneas inactivas en cada campo es de 18.5 ciclos , o sea que antalla aparecerán aproximadamente 44 líneas visibles o activas, en ves de 262.5 líneas de que consta cada campo; En

▫162▫

La figura representa la pérdida de líneas horizontales durante el trazo de retorno vertical; dicha figura sirve también para demostrar el movimiento del punto mientras regresa de la parte inferior a la parte superior de la pantalla, las líneas que se pierden tienen una inclinación mucho mayor que la de las líneas visibles que corren de arriba a abajo, estas líneas se representan punteadas en la figura, para ilustrar el hecho de que el punto se extingue durante el tiempo que se mueve de abajo hacia arriba. En los párrafos anteriores no se habló acerca del borrado de líneas y campos; únicamente sabemos que el punto se extingue o se apaga durante el trazo de retorno horizontal o sea cuando el punto se mueve de derecha a izquierda de la pantalla. A esta extinción del punto se le llama "borrado de líneas". En la práctica el borrado de líneas toma aproximadamente el 16% del ciclo de barrido horizontal. También sabemos que el punto se extingue cuando se mueve de la parta inferior a la superior de la pantalla y a este período se le llama "Borrado de campos" y toma cerca de 7 S

en la p2consecuencia, como cada cuadro consta de 2 campos sucesivos, se perderánaproximadamente en cada cuadro 37 líneas en total, en los dos intervalos de borrado de campos; esto quiere decir que en un cuadro completo únicamente sonvisibles alrededor de 488 líneas de las 525.

Fi

gura 10

En la figura 10 se simula una pantalla de televisión que muestra en áreas ombreadas, las cantidades de líneas que se pierden en el borrado de campos(parte

aunque se orren algunas líneas y porciones del cuadro, el arreglo en la pantalla del receptor e hace de forma que las 488 líneas visibles cubran toda el área de la pantalla, nto en sentido vertical como horizontal.

a duración de la porción del trazo de retorno del ciclo del barrido vertical, es de proorr e u e la orci

om uad l es de

ssuperior e inferior sombreada), así como las porciones de líneas horizontales que no son visibles debido al borrado de líneas. Si se observa la figura se podrá notar que el contorno del cinescopio ocupa toda el área visible de líneas; las líneas que se apagan están representadas fuera de la pantalla, esto quiere decir quebsta La ximadamente 833 microsegundos y la duración del trazo de retorno, más el

ado vertical es de aproximadamente 1270 microsegundos. Siendo la duraciónn ciclo completo de barrido vertical de 16,667 microsegundos, la duración dón de trazo del ciclo de barrido vertical es de aproximadamente 15,834

microsegundos. Estas medidas varían de acuerdo al receptor.

ando en cuenta que se exploran 525 líneas por cuadro y reproduciendo 30ros por segundo la frecuencia del barrido de diente de sierra horizonta

15,750 ciclos por segundo.

▫163▫

bdp

Tc

Si se toma en cuenta que la duración de un ciclo completo de barrido horizontal es e 63.5 microsegundos y que parte de esta duración se toma para el trazo de torno del ciclo el cual toma aproximadamente 6 microsegundos, entonces, la

uración del trazo será de 57.5 microsegundos. También sabemos que se borra una orción del trazo horizontal y la duración total del barrido junto con el trazo de torno horizontal es aproximadamente de 10.16 microsegundos, siendo entonces duración de la porción vidible del trazo horizontal de 53.34 microsegundos.

▫164▫

dredprela

Lección 70

COMO ENSAMBLAR UN CIRCUITO ELECTRONICO: Como ensamblar un circuito:

Veamos en esta lección, paso a paso, como se ensambla un circuito electrónico, para algunos esto ya es pan comido, pero para otros no, por eso decidimos publicar esta lección esperando que sirva para que los principiantes se formen la idea de el procedimiento que se utiliza, esto no quiere decir que sea el único, ya que puede ser que cada uno encuentre el más adecuado y fácil, según sus necesidades:

1. Primero, obviamente, seleccionamos el circuito que queremos ensamblar, te recomendamos que inicies con algo sencillo, puede ser un receptor sencillo, como el de galena, por ejemplo, una fuente sencilla, un probador de capacitores, bueno, algo que no te complique en tus inicios. Todos queremos desde el principio ensamblar un receptor de radio, un transmisor, ect., pero esto, si no nos funciona, puede bajarnos la moral y desistir de seguir con la electrónica. Algo que se necesita en electrónica, es serpaciente, tenaz, mucha concentración; que no nos dejemos vencer cuando algo no funciona correctamente.

Algo que tienes que tener presente es que en la electrónica vas a arruinar componentes, ya sea por impaciente o por un momento de desconcentración, por no verificar voltajes antes de conectar el proyecto.

2. Debes de tener a mano todas las herramientas necesarias para el montaje, por ejemplo, el multímetro, no debe de faltan en tu banco de trabajo, el cautín o soldador, que no exceda de 40 á 60 vatios máximo, estaño, corta alambres, pinzas, una de mediano tamaño y otra tipo relojero, destornilladores tipo phillips ( + ) y de castigadera ( - ).

3. Referente al circuito, en primer lugar, el diagrama o squema del mismo, la tabe leta de circuito impreso ya debe de estar lista para el msamble, puedes usar tarjetas de la que ya vienen perforadas y con los puntos de nión, en el caso de estas tienes que usar alambre sólido bien delgado para unir los untos correspondientes, esto requiere un poco más de paciencia.

eup

▫165▫

Los componentes separados por tipo, resistores, colocados según la numeración que se indica en el diagrama, por ejemplo, R1 - 100Ω, colores cafe negro cafe;

de igual forma debes de hacerlo con capacitores, C1- 1 µF, C2, etc., transitores, o circuitos integrados, diodos. 4. Otro punto importante es la polaridad de los capacitores, si son electrolíticos, estos traen marcado el pin que corresponde al positivo ( + ) o bien, una línea gruesa vertical desde la parte de arriba hasta abajo que indica el negativo, sin son capacitores con los pines juntos abajo, si son de los capacitores que traen un pin en cada extremo, identifican los negativos o positivos, igualmente; los diodos traen marcado el cátodo con una línea, en el caso de transistores, ubicar base, colector y emisor, los circuitos integrados, traen un punto encima que identifica el pin 1, además de la ranura en el centro entre e dar un ejemplo, si es un integrado lineal, igualmente, marcan el pi

l pin 1 y 8, por n 1.

5. Para el ensamble propiamente dicho, podemos iniciarlo colocando primero todos los resistores. Pasos para el montaje: a) Dobla los pines de forma que entren justos el los agujeros de la tableta de circuito impreso. b) Inserta ahora el resistor como se indica en la figura 1. c) Recorta el excedente de los pines como se indica en la figura 2. d) Dobla cada uno de los extremos a manera de asegurar el resistor para que no se salga de la tableta cuando vayas a soldarlo, según indica la figura 3. e) Procedemos a soldar el resistor, ver figura 4. f) Por último, cortamos las puntitas que sobresalen de la soldadura, como se indica en la figura 5.

▫166▫

NOTA: Para resistores de alto vatiaje, la separación del resistor con respecto a la tarjeta de circuito impreso debe de ser por lo menos de 1 centímetro. Los pasos anteriores también a los diodos, capacitores, transistores,

turas erjudiciales al montarlo directamente.

▫167▫

se aplican puentes que hagas para completar un circuito. Para los circuitos integrados te recomiendo que utilices bases, primero para hacer más fácil tanto el montaje como para retirarlos si es necesario cambiarlos, segundo, con esto protegemos el integrado de someterlo a temperap Pueden hacer falta algunos detalles en ésta lección, pero los vas a ir encontrando y desarrollando con la práctica.

Lección 71

GRANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA I: Queremos en estas lecciones rendir un homenaje a los grandes personajes de la historia que hicieron posible los descubrimientos que hoy, nos facilitan las tareas cotidianas. rataremos de presen ar en orden cronológico a estos magnos personajes y una seña de lo que aportaron al mundo.

Tales de Mileto

ino del cual se deriva electricidad, que la empezó a emplear hacia el año 1600 d. C., el físico y médico ingles

Willian Gilbert, cuando encontró esta propiedad en otros muchos cuerpos. Nació en el año 624 y murió en el año 624 A.C.

William Gilbert Investigador pionero en magnetismo que llega a ser el científico más distinguido en Inglaterra durante el reinado de la Reina Isabel I. Educad como médico y matemático en Cambridge, Gilbert se

s importante, publicada en 1600, está relacionada al estudio del magnetismo bajo el título De Magnete, Magneticisque

us, et de Magno Magnete Tellure (Sobre el magnetismo, uerpos magnéticos y el gran imán telúrico o Tierra) y donde resume todas sus

en usar los términos atracción eléctrica y fuerza eléctrica por lo quenos eléctricos. Nació el

4 de mayo de 1544 en Colchester, Essex, Inglaterra. Allí aparece registrado como dres, Inglaterra.

T tre

Fue un filosofo griego, fundador de la escuela jónica, considerado como uno de los siete sabios de Grecia. Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en descubrir que si se frota un trozo de ámbar, este atrae objetos más livianos, y aunque no llego a definir que era debido a la distribución de cargas, si creía que la electricidad residía en el objeto frotado.

Elektron, que en griego significa ámbar, térmy

o establece en Londres y comienza la práctica en medicina en 1573. Su obra má

Corporibcinvestigaciones sobre cuerpos magnéticos y atracciones eléctricas. Gilbert fue el primero e es considerado por muchos el padre de los estudios de fenóm2Gilberd y no como Gilbert murió el 10 de diciembre de 1603 en Lon fragmento obtenido de: Evolución del pensamiento científico

Otto von Guericke

to von Guericke, físico alemán (Magdeburgo, 20 de noviembre de 1602 – Hamburgo, 11 de noviembre de 1686). Estudió derecho en las universidades de Leipzig y Jena. Luego se

edicó a los estudios de matemática en la universidad de Leyden. Desde 1646 se esempeño como juez en la ciudad de Magdeburgo durante treinta años. A parte de u carrera como jurista su pasión fue la física.

▫168▫

Ot

dds

E

las investigaciones sobre electrostática. Observó que se producía una repulsión entre cuerpos electrizados luego de haber sido atraídos. Ideó la primera máquina electrostática y lo cual le llevó a especular sobre la naturaleza eléctrica de los relámpagos. En astronomía fue uno de los primeros en afirmar que puede predecirse el retorno

studió los tratados de Blaise Pascal y Evangelista Torricelli sobre la presión atmosférica.

En 1650 inventó una máquina neumática para emprender una serie de experimentos con el vacío. Pudo comprobar que el sonido no puede propagarse en el vacío, y que los cuerpos encendidos se apagan y los animales mueren. Para demostrar los efectos de la presión atmosférica ideo el experimento con los hemisferios de Magdeburgo en 1654 ante la Dieta Imperial de Ratisbona. También incursionó en

sacó chispas de un globo hecho de azufre,

e los cometas. dEn 1672 publicó su obra Experimenta nova, ut vocatur Magdeburgica, de vacuo spatio, donde describe su célebre experimento con los hemisferios de Magdeburgo. Obtenido de: wikipedia.org

Stephen Gray

(1666-1736) Stephen G y, físico inglés ( 1670 ? Londres 1736 ) Sus grandes contribuciones a la ciencia fueron sobre el estudio de la electricidad. En 1727 demostró que los materiales conductores

pueden ser electrizados si están aislados para no perder cargas eléctricas. En 1729 estudiando la conductibilidad de los materiales realizó las primeras experiencias de transporte de energía eléctrica a distancia. Stephen Gray (1666-1736) Este físico inglés estudio principalmente la conductibilidad de los cuerpos y, después de muchos experimentos, fue el primero en transmitir electricidad a través de un conductor en 1729. Experimentos que realizó junto a Jean Desaguliers, y que la primera vez consistió en electrificar un corcho, conectado al uno de los extremos e un hilo metálico, de más de 200 m de longitud, por medio de un tubo de vidrio, previamente electrificado por frotación, que aplicó al otro extremo del conductor. En sus experimentos también descubriero que para que la electricidad, o los efluvios o virtud eléctrica, como ellos lo lla aron, pudiera circular por el conductor, este tenía que estar aislado de tierra. Pos riormente se dedico también al estudio de otras formas de transmisión de la elect idad, que él sequía denominando efluvios eléctricos. Más adelante, junto con los científicos G. Wheler y J Godfrey, efectuó la clasificación de los materiales en eléctricamente conductores y aislantes. Obtenido de: wikipedia.org

Charles François de Cisternay du Fay

(París, 1698 – 1739) fue un físico francés, superintendente de los jardines reales. Realizó varios descubrimientos cruciales relacionados con la electricidad, entre ellos la existencia de cargas de distinto signo (que llamó vítrea y resinosa, actualmente denominadas positiva y negativa),

ra

d

n m

teric

▫169▫

la existencia de cuerpos conduct fuerza de repulsión existente entre cuerpos cargados con elec no.

ores y aislantes, y la tricidad del mismo sig

Obtenido de: wikipedia.org

Benjamin Franklin

706 en Boston - 17 de abril,1790 en Filadelfia) ico e inventor estadounidense. Decimoquinto

además el Almemisión de pa érica (1727). Su interés

ias

eclaración de Independencia 776) junto a Jefferson y J. Adams, y se desplazó a Francia en busca de ayuda

para proseguir la campaña contra las tropas británicas.

en las conversaciones para concluir el tratado de

negativa y positiva, a partir de la observación del comportamiento de

ésta era un fluido sutil que podía presentar un exceso o un defecto, descubrió el poder de las puntas

etálicas al observar que un cuerpo con carga eléctrica se descarga mucho más rmina en punta, y enunció el principio de conservación de la carga

do horno de Franklin y las denominadas lentes

o indujo a estudiar, las tormentas que se forman en el continente americano, y

r y

reación de instituciones como el

▫170▫

(17 de enero, 1Político, científhermano de un total de diecisiete, cursó únicamente estudios elementales, y éstos sólo hasta la edad de diez años. A los doce comenzó a trabajar como impresor en una empresa propiedad de uno de sus hermanos. Más tarde, fundó el periódico La Gaceta dePensilvania, que publicó entre los años 1728 y 1748. Publicó

anaque del pobre Richard (1732 - 1757) y fue responsable de la pel moneda en las colonias británicas de Am

por los temas científicos comenzó a mediados de siglo y coincidió con el inicio de suactividad política, que se centró en diversos viajes a Londres, entre 1757 y 1775, con la misión de defender los intereses de Pensilvania. Participó de forma muyactiva en el proceso que conduciría finalmente a la independencia de las colonbritánicas de América, intervino en la redacción de la D(1

Finalizada la gupaz que pondríestadounidensen Francia, en permitió demotanto, los rayodel experimentmetálico unido

erra, fue partícipea fin al conflicto y contribuyó a la redacción de la Constitución e. Por lo que respecta a su actividad científica, durante su estancia 1752, llevó a cabo el famoso experimento de la cometa que le strar que las nubes están cargadas de electricidad y que, por lo s son esencialmente descargas de tipo eléctrico. Para la realización o, no exento de riesgo, utilizó una cometa dotada de un alambre a un hilo de seda que, de acuerdo con su suposición, debía cargarse

con la electricidad captada por el alambre. Durante la tormenta, acercó la mano a una llave que pendía del hilo de seda, y observó que, lo mismo que en los experimentos con botellas de Leyden que había realizado con anterioridad, saltaban chispas, lo cual demostraba la presencia de electricidad. Este descubrimiento le permitió inventar el pararrayos, cuya eficacia dio lugar a que ya en 1782, en la ciudad de Filadelfia, se hubiesen instalado 400 de estos ingenios. Sus trabajos acerca de la electricidad le llevaron a formular conceptos tales como el de la electricidad las varillas de ámbar, o el de conductor eléctrico, entre otros. Así mismo, expusouna teoría acerca de la electricidad en la que consideraba que

mdeprisa si teeléctrica. Invbifocales. La gran curientre otros, el curso defue el prime

entó también el llama

sidad que sentía por los fenómenos naturales le

o en analizar la corriente cálida que discurre por el Atlántico norte que en la actualidad se conoce con el nombre de corriente del Golfo. Su temperamento activo y polifacético lo impulsó a participar también en las cuestiones de ámbito local, por ejemplo, en la c

cuerpo de bomberos de Filadelfia, la biblioteca pública y la Universidad de Pensilvania, así como la Sociedad Filosófica Americana. Fue el único americano de

▫171▫

la época colonial británica que alcanzó fama y notoriedad en la Europa de su tiempo.

Lección 72

Joseph Priestley

– 6 de febrero de 1804). Químico o y descubridor de cierto número de gases, entre

ellos el oxígeno. Desarrolló muchos gases en su vida, y no precisamente eran inv mientos y aparatos para el estudio de los

gases. En 1772, Priestley fue el primero en notar la importancia del reino vegetal como abastecedorindependencia deexistencia del oxíg co, el clorhídrico, el d

ra

GRANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA II:

(13 de marzo de 1733angloamerican

entados, nuevos procedi

del oxigeno en el reino animal. En el año 1774 descubrió, con los trabajos llevados a cabo por Carl Wilhelm Scheele, la eno. Además descubrió la existencia de gases como el amoníaióxido de azufre, el monóxido de carbono y el gas hilarante.

Charles-Augustin de Coulomb (Angoulême, Francia, 1736 - París, 1806). Físico e ingeniero militar francés. Se destacó en el campo de la física por haber descrito por primevez de manera matemática y correcta las leyes de atracción o repulsión entre cargas eléctricas. Dichas leyes llevan hoy en día su nombre (Leyes de Coulomb). En honor de él la unidad de carga

eléctrica en el SI lleva el nombre de culombio. Obtenido de: wikipedia.org

Luigi Galvani (Bolonia, Italia, 9 de septiembre de 1737 - id., 4 de diciembre de1798) Médico y físico italiano. En 1759 se graduó en medicina en la Universidad de Bolonia. Paulatinamente, fue interesándose por la fisiología y, en especial, por la interacción entre ésta y la electricidad. A lo largo de la década de 1780 llevó a cabo

numerosos experimentos en dicho campo, algunos de ellos célebres, como el de contracción muscular experimentada por las extremidades de una rana muerta atocarlas Galvani con unas tijeras metálicas durante una tormenta eléctrica. En laños siguientes siguió reuniendo evidencia empírica de la naturaleza eléctrica de laactividad neurológica, hasta la publicación en 1791 de su ensayo Comentario sobreel efecto de la electricidad en la movilidad muscular, donde expuso la teoría de la existencia de una fuerza vital de naturaleza eléctrica que regiría los sistemas nervioso y muscular. Los enfrentamientos personales con las autoridades napoleónicas de su Bolonia natal agriaron los últimos años de su existencia.

Obtenido de:

la l

os

wikipedia.org

▫172▫

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (18 de febrero de 1745 - 5 de marzo de 1827) fue un físico

ventar

Alessandro VoltaUn año antes había sido nombrado profesor de física del Colegio Real de Como. En 1778 identificó y aisló el

metano, y al año siguiente pasó a ocupar cátedra de Física de la Universidad de Pavía. En 1780, un amigo de Volta, Luigi Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una a originaba la aparición de corriente eléctrica. En 1794, Volta comenzó a expe n metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido animal no era necesario para producir corriente. Este hallazgo suscitó una fuerte controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica, pero la demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta. Un año más tarde, el físico efectuó ante Napoleón una nueva demostración de su generador de corriente. Impresionado, el emperador francés nombró a Volta conde senador del reino de Lombardía. El emperador de Austria, por su parte, lo de rector de la facultad de Filosofía de la Universidad de Padua en 1815. La unidad de fuerza electromotriz del Sistema Internacional lleva el nombre de voltio en su honor desde el año 1881. Obtenido de: wikipedia.org

italiano. En 1775, su interés por la electricidad le llevó a inun artefacto conocido como electróforo, empleado para generar electricidad estática.

la

ranrimentar co

ysignó di

André-Marie Ampére (22 de enero de 1775 - 10 de junio de 1836), fue un matemático y físico francés (nacido en Poleymieux-au-Mont-d'Or, cerca de Lyon), generalmente co iderado como uno de los descubridores del electromagnetismo. Desde niño demostró ser un genio. Siendo muy chico empezó a leer y a los doce años iba a consultar

los libros de matemática de la biblioteca de Lyon. Como la mayoría de los textos estaban en latín, aprendió esa lengua en as pocas semanas. A los dieciocho años, la muerte de su padre, a manos de los revolucionarios franceses, le causó tanta tristeza que durante mucho tiempo no pudo seguir investigando. A partir de 1809 comenzó su exitosa carrera: fue nombrado profesor de la Escuela Politécnica de París, en 1814 fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de Francia, y en 1819, profesor de Filosofía en la Facultad de Letras de París. En 1822 estableció los principios de la electrodinámica. Concluyo que la fuerza electromotriz es producto de la tensión eléctrica y de la corriente. En 1827 publicó su Teoría matemática deexpuso su famosa Ley de Ampère. El amperio es una unidad de medida de la intensidad de corriente eléctrica que fue denominada en su honor. Murió en Marseille y fue enterrado en el cementerio de Montmartre, Paris.

Obtenido de: wikipedia.org

ns

un

los fenómenos electrodinámicos, donde

▫173▫

Hans Chistian Oesterd (1777-1851) Este físico y qu ico danés, nacido en Rudköbing, estudió en la Universidad de Copenhague, fue profesor de física en esa universidad y de la un gran estudioso del electromagnetismo

n 1813 ya predijo la existencia de los fenómenos electromagnéticos, lo cual no

descubrió la desviación de una guja imantada al ser colocada en dirección perpendicular a un conductor, por el

a ica, demostrando así la existencia de un campo t or atravesado por una corriente eléctrica, e

iniciándose de ese modo el estudio del electromagnetismo.

m 5, y ica mecánica.

o

ím

Escuela Politécnica, y.

Edemostró hasta 1819, junto con Ampere, cuando a

corriente eléctrorno a todo conduct

bién fue el primero en aislar el aluminio, por electrólisis, en 182ó su Manual de fís

chtli.fisica

que circula unmagnético en

Se cree que taen 1844 public Obtenido de: t

Georg Simon Ohm (16 de marzo,1789 - 6 de julio,1854) fue un físico alemán. Ohm nace en 1789 en el seno de una humilde familia protestante en Erlangen (Baviera), su padre Johann Wolfgang Ohm era cerrajero de profesión, mientras que su madre Maria Elizabeth Beck era

adres no recibieron una educación formal, su padre era una persona que demostró ser un gran autodidacta y que se ilustró a partir de sus p señanzas. Posiblemente Ge o en aquella épocade sus hermano

ieron: Georg Simon, su hermana lizabeth Barbara, y su hermano Martin que se convirtió en un conocido

la edad de 16 años entra la Universidad de Erlangen, donde al parecer se

desinteresa por sus estudios y aprovecha el tiempo jugando al billar, bailando y e elera su marcha de la universidad después de 3

debido al gran descontento de su padre (puntualicemos que fue su

e r d de t o por su

ad, a

su futuro ahí. Su suerte no cambió y el gobierno bávaro le ofrece un puesto de

aja reputación en Bamberg y acepta el trabajo en enero de 1813.

▫174▫

hija de un sastre, y aunque sus p

a tal nivel que pudo ofrecerles a sus hijos una excelente educación ropias en

org Ohm podría haber pertenecido a una familia numerosa, per, como era desgraciadamente normal en aquellos tiempos, muchos

s murieron durante la infancia, así que de los siete hijos que el matrimonio Ohm trajo al mundo sólo 3 sobrevivEmatemático.

A

hielo, lo cual ac

que decidió que se fuera de la universidad) con la actitud de su hijoar su tiempo en la universidad, cuando su padre nunca fue lo afortunado de contar con tal oportunidad. Ohm se marchó o mejoo a Suiza donde en septiembre de 1806, obtuvo una plazaemáticas en un escuela de Gottstadt bei Nydau. Aconsejad

colega Karl Christian von Langsdorf (al que conoció durante su estancia en la universidad) de leer los trabajos de Euler, Laplace y Lacroix, prosigue sus estudiossobre matemáticas hasta que después en abril de 1811 decide volver a Erlangen donde recibe el doctorado el 25 de octubre de ese mismo año, e inmediatamente ingresa en nómina de la universidad. Nuevamente después de tres semestres decide dejar su puesto en la universidde conferenciante de matemáticas, al llegar a la conclusión de que no podímejorar su estatus en Erlangen, ya que vivía en condiciones pobres y no veía

patinando sobrsemestres, propio padre elde desaprovechsuficientementdicho fue enviamaestro de ma

profesor en una escuela de b

Después de 3 años, el colegio cierra y es viado a otra escuela de Bamberg que necesitaba ayuda en enseñanzas de matemáticas y física. Durante todo ese tiempo Ohm estaba visiblemente descontento con su trabajo, ya que no era la carrera brillante que había esperado para sí mismo y pensaba que era mas que solamente

el 11 de septiembre de 1817 cuando recibe una gran suita de

lonia, esa escuela era mejor que cualquier otra en la que Ohm había podido bien

ea Poisson. Prosiguió más tarde leyendo los

io del

en

ada para la comprensión del abajo y por ello no convenció totalmente entre los mas veteranos físicos alemanes

iento matemático de la física era el camino verdadero, ridiculizando y criticando su trabajo.

vida, recordemos que en 1825 empieza a publicar sus Baviera, donde le dan un año libre para sus de to de 1826, siendo ofertado por la no

vía

su vida,

is no

l Ohm tuvo que reconocer su error.

▫175▫

en

un maestro. Pero es en oportunidad comCoenseñar, ya queequipado. Por sumatemáticas leycomo Laplace, Ltrabajos de Fouri

o maestro de matemáticas y física en el Gimnasio Je

incluso contaba con su propio laboratorio de física y además puesto Ohm aceptó, y con ello prosiguió en sus estudios en ndo los trabajos de matemáticos punteros franceses a la época grange, Legendre, Biot y er y Fresnel y comenzó sus trabajos experimentales para su prop

beneficio ilustrativo en el laboratorio de física del colegio, después de aprenderdescubrimiento del electromagnetismo por Oersted en 1820. Empieza a publicar los resultados de sus experimentos en 1825, sobre mediciones de corriente y tensiones, en el que destacaba la disminución de la fuerza electromagnética por un cable a medida que éste era más largo. Siguió publicando sus trabajos, hasta que ya convencido de su descubrimiento publica un libro1827 Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet en el cual expone toda su teoría sobre la electricidad y como resultado mas destacable fue el planteamiento de una relación fundamental llamada en la actualidad Ley de Ohm, aunque se hademostrado que en realidad esta ecuación fue descubierta 46 años antes en Inglaterra por un brillante semiermitaño, Henry Cavendish. Volviendo al libro, cabe destacar que comienza enseñando una base de matemáticas para que el lector entienda el resto del libro, y es que para la época incluso los mejores físicos alemanes carecían de una base matemática apropitrque no veían que el acercam

Pero regresando a su trabajos estandoque prosiga con muy generosa suBerlín trabajandotrabajo se le ofreColonia pero ya eansiada oferta. O

en el Gimnasio Jesuita descubrimientos en agos

ma de la mitad de su salario, para que pudiese estar el año en en sus publicaciones. Ohm pensó que con la publicación de su cería un mejor puesto en una universidad antes de volver a n septiembre de 1827 el tiempo se le expiraba y no venía su hm en esos momentos se sentía herido y decide quedarse en

Berlín, donde en marzo de 1828 renuncia a su puesto en Colonia. Trabaja temporalmente en diversos colegios de Berlín y en 1833 acepta un puesto en la Universidad de Nüremberg, donde le fue otorgado el título de profesor, pero todaese no era el puesto en esa universidad, por el cual había trabajado durante toda su vida. Ya en 1841 su labor es reconocida por la "Royal Society" y le obsequian con la Medalla Copley y al año siguiente lo incorporan como miembro foráneo de la Sociedad. Lo mismo hacen varias academias de Turín y Berlín que lo nombran miembro electo, y en 1845 ya es miembro activo y formal de la "Bayerische Akademie". Pero no solamente fue la electricidad lo que Ohm decidió investigar entambién en 1843 declara el principio fundamental de la acústica fisiológica, debidoa su preocupación por el modo en que uno escucha combinaciones de tonos. Pero esta vez desafortunadamente nuestro protagonista se equivocaba, sus hipótestenían una base matemática lo suficientemente sólida y la breve vida de su hipótesis acabó en una disputa con otro físico llamado August Seebeck, él cual descreditó su teoría y al fina

Por fin en 1849 Ohm acepta un puesto en unich como conservador del gabinete físico de la "Bayerische Akademie" y empieza a dar conferencias en la Universidad de Munich. Y sólo en 1852, apenas 2 a es de su muerte, por fin Ohm culmina

ón de toda una vida, la de ser designado a la silla de física de la d hm muere a la edad de 65 años el 6 de julio Munich, Bavie

▫176▫

M

ños antla ambiciUniversidad de 1854 en

e Munich. Georg Simon Ora, actual Alemania.

Lección 73 GRANDES PERSONAJES DE LA HISTOR A III:

fo.

tóricas no gustaban ntre sus paisanos, por lo que dio un giro hacia la especialización del retrato. Para

o

o y

erlo en marcha. En 1835 apareció el primer odelo telegráfico que desarrolló Morse. Dos años más tarde abandonó la pintura

a

as

ara uir una

ué

d

sticiosos que culpaban a su invento de todos los ales. Además, el invento estaba siendo desarrollado simultáneamente en otros

▫177▫

I

Samuel Finley Breese Morse (27 de abril de 1791, Charlestown, Massachusetts - 2 de abril de 1872, Nueva York) fue un estadounidense inventor del telégraDio inicio a sus estudios en la Academia Phillips de Adover, de donde pasó al Yale College. En sus años de estudiante descubrió en él cierta vocación para la

pintura y decidió dedicarse a ella, pero también se atraía por los recientes descubrimientos y experimentos respecto a la electricidad. Por una temporada, trabajó en Boston para un editor y luego viajó a Inglaterra para estudiar pintura en la ciudad de Londres, hasta que se convirtió en pintor de escenas históricas. Cuando regresó a su país notó que las pinturas de escenas hise1825 en Nueva York, era uno de los retratistas más importantes del país y era parte de los grupos intelectuales más distinguidos. En 1826 fue uno de losfundadores y primer presidente de la Academia Nacional de Dibujo. Su latente interés por los asuntos de la electricidad se concretó durante el regresde un viaje por Europa. Cuando estudiaba en Yale aprendió que si se interrumpía un circuito se veía un fulgor y se le ocurrió que esas interrupciones podían llegar ausarse como un medio de comunicación. Esta posibilidad lo obsesionó. Al llegar a tierra de aquel viaje en 1832 ya había diseñado un incipiente telégrafcomenzaba a desarrollar la idea de un sistema telegráfico de alambres con unelectromagneto incorporado. El 6 de enero de 1833, Morse realiza su primera demostración pública con su telégrafo. A la edad de cuarenta y un años, se internó en la tarea de construir un telégrafo práctico y despertar el interés del público y del gobierno en el aparato para luego ponmpara dedicarse completamente a sus experimentos, mismos que opacarían rotundamente sus méritos como pintor. Retrato de Samuel F. B. Morse por Mathew Brady, entre 1855-1865En 1838 habíperfeccionado ya su código de señales, que a base de puntos y rayas llegó a conocerse y usarse mundialmente como "Clave Morse". Intentó implantar línetelefónicas primero en Estados Unidos y luego en Europa pero ambos intentos fracasaron. Por fin, Morse consiguió que ante el Congreso de su país se presentun proyecto de ley para proporcionarle 30.000 dólares designados a constrlínea telegráfica de 60 km de longitud. Varios meses después el proyecto fue aprobado, y la línea se extendería a lo largo de 37 millas entre Baltimore y Boston. El 24 de mayo de 1844, Morse transmitió el mensaje que se haría tan famoso: "Qnos ha forjado Dios" "What hath God wrought"(una cita bíblica, Númeross 23:23) desde la Suprema Corte de los EE.UU. En Washington, D.C. a su asistente, AlfreVail, en Baltimore, Maryland.A pesar de lo notable de su trabajo, Morse debióenfrentarse a la oposición de supermpaíses y por otros científicos, por lo que Morse se vio envuelto en largos litigios para obtener los derechos de su sistema; mismos que le fueron reconocidos en 1854 por la Corte Suprema de los Estados Unidos.

Copr

n su invento, Morse ganó una gran fortuna con la que compró una extensa opiedad, y en sus últimos años se dedicó a hacer obras filantrópicas, aportando

sumas considerables a escuelas como Vassar College y la Universidad de Yale además de otras asociaciones misioneras y de caridad.

ó escasa

Durante los 7 años que pasó allí leyó libros de temas científicos y realizó experimentos en el campo de la electricidad, desarrollando un agudo interés por la ciencia que ya no le abandonaría.

En 1812 asistió a una serie de conferencias impartidas por el físico Humphry Davy y envió a éste las notas que tomó en esas conferencias junto con una petición de empleo. Davy le contrató como ayudante en su laboratorio químico de la Institución Real y en 1813 le llevó a un largo viaje po Europa. En una sociedad clasista como la inglesa de finales del siglo XIX, Faraday o fue considerado como un caballero, contándose que la esposa de Davy rechaz a tratarle como un igual y mantener con él tratos sociales, a pesar de la estrecha relación que mantenía con su esposo. Realizó importantes contribuciones en el campo de la electricidad. En 1821, después de que el químico danés Oersted descubriera el electromagnetismo, Faraday construyó dos aparatos para producir lo que el llamó rotación electromagnética, en realidad, un motor e rico. Diez años más tarde, en 1831, comenzó sus más famosos experimentos n los que descubrió la inducción electromagnética, experimentos que aún y día son la base de la moderna tecnología electromagnética. Trabajando con la electricidad estática, de ostró que la carga eléctrica se acumula en el exterior del conductor eléctrico carg ndencia de lo que pudiera haber en su interior. Este efecto se emplea en el dispositivo denominado jaula de Faraday. En reconocimiento a sus importantes contribuciones, la unidad de capacidad eléctrica se denomina faradio. Bajo la dirección de Davy realizó sus primeras investigaciones en el campo de la química. Un estudio sobre el cloro le llevó al descubrimiento de dos nuevos cloruros de carbono. También descubrió el benceno; investigó nuevas variedades de vidrio óptico y llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de licuefacción de gases comunes. Faraday entró en la Real Sociedad de Londres en 1824 y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Institución Real. En 1833 sucedió a Davy como profesor de química en esta Instituc n. Dos años más tarde le fue concedida una pensión vitalicia de 300 Libras anuales.

Charles Wheatstone (Gloucester, Reino Unido, 1802-París, 1875), físico británico. Tras ocuparse inicialmen en la construcción de instrumentos musicales, dedicó su energía al servicio de la investigación en los campos de la acústica, la óptica y la electricidad, obteniendo en 1834 la cátedra de física experimental del Kings College de Londres.

▫178▫

Michael Faraday Hijo de un herrero, (1791-1867) nació en Inglaterra, recibiformación académica, entrando a los 14 años a trabajar de aprendiz con un encuadernador de Londres.

r nab

léctcoho

mado, con indepe

ió

te

Inventor de ingeniosos aparatos, como el caleidófono y el estereoscopio (1833), ha unido sobre todo su nombre a las aportaciones realizadas en el campo de la telegrafía eléctrica, con la puesta a punto del primer telégrafo eléctrico de aguja de utilidad práctica, así como del primer aparato de recepciones y transmisiones automáticas. Wheatstone a además numerosas contribuciones al desarrollo de la dinamo e ideó y difundió el uso de un dispositivo eléctrico en puente (denominado «de Wheatstone»resistencias eléctricas.

(1804 - 186

lleva su nombre tes o fuerza electrom

saría

(1837)

portó

en su honor) para la medición de

Heinrich Friedrich Emil Lenz

5) Este físico estonio, que estudio en la universidad de Dorpat y llego a ser profesor de la de San Petersburgo, es conocido principalmente por formular la ley de la oposición de las corrientes inducidas que , y que enuncio en 1833. Ley de Lenz: El sentido de las corrienotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la

produce, o sea, a la variación del flujo. Realizo también importantes investigaciones sobre la conductividad de los cuerpos, en relación con su temperatura, descubriendo en 1843 la relación entre ambas, lo que luego fue ampliado y desarrollado por James Prescott Joule, por lo que paa llamarse "Ley de Joule".

▫179▫

Lección 74

RANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA IV:

r su investigación en electricidad y termodinámica.

uraleza del calor, y descubrió su relación con el lo cual le condujo a la teoría de la conservación

pl

ó

ó muchos des y sociedades científicas de todo el

iante en el

l

aba

ilete y el suelo del Panteón estaba cubierto de arena.

l

radiación de cuerpo negro. Kirchoff propuso el nombre de

a.

▫180▫

G

James Prescott Joule (24 de diciembre de 1818 - 11 de octubre de 1899) físico inglés nacido en Salford, Manchester. El fue uno de los más notables físicos de su época, es conocido sobre todo po

Joule estudió la nattrabajo mecánico, rimera ley de la termodinámica). La unidad internacional de energía io, fue bautizada en su honor. Trabajó con Lord Kelvin para scala absoluta de la temperatura, hizo observaciones sobre la n y encontró una relación entre la corriente eléctrica que atraviesa

y el calor disipado, llamada actualmente como ley de Joule.

Jo honores de universidamundo. Sus Escritos científicos (2 volúmenes) se publicaron en 1885 y 1887 respectivamente.

Jean Bernard Léon Foucault (18 de septiembre, 1819- 11 de febrero, 1868) Físico francés. Demostró experimentalmente la rotación terrestre en 1851 medun enorme péndulo (el péndulo de Foucault) que se balanceabaObservatorio de París. Una demostración impactante fue realizada e

26 de marzo, en el Panteón de París. Ofició de péndulo una bala de cañón de 25 kilos, colgada de la bóveda mediante un cable de 68 metros de largo, y que tarddieciséis segundos para ir y volver cada vez. Adherido a la bala, en su parte inferior, había un pequeño estEn cada ida y vuelta el estilete dejaba una marca diferente en la arena, cada una de ellas unos dos milímetros a la izquierda de la anterior porque la Tierra giraba. Entre otras contribuciones midió la velocidad de la luz, hizo las primeras fotografías del Sol e inventó el giróscopo.

Gustav Robert Kirchhoff (12 de marzo de 1824 —- 17 de octubre de 1887) fue un físico alemán cuyas principales contribuciones científicas estuvieron en ecampo de los circuitos electricos, la espectroscopía y la emisión de

radiación de cuerpo negro en 1862. Es responsable de dos conjuntos de leyes fundamentales en la teoría clásica de circuitos electricos y en la emisión térmica. Aunque ambas se denominan

Leyes de Kirchhoff, probablemente esta denominación es más común en el caso de s Leyes de Kirchhoff de la ingeniería eléctric

de la energía (y trabajo, el judesarrollar la emagnetostricciuna resistencia

ule recibi

la

James Clerk Maxwell (Edimburgo, 13 de junio de 1831 - Glenlair, Reino Unido, 5 de noviembre de 1879). Físico británico nacido en Edinburgo y conocido principalmente por haber desarrollado un conjunto de ecuaciones que expresan las leyes básicas de la electricidad y magnetismo así como por la distribución de Maxwell en la

lásico del

a. ert

ajo de Maxwell como "el más profundo y profundo que la sica ha experimentado desde los tiempos de Newton".

George Westinghouse (1846-1914) Este inventor e industrial norteamericano nació en CUfe

osteriormente dedico sus investigaciones hacia la electricidad, principalmente a la

para su utilización práctica. En 1886 fundo la compañía léctrica Westinghouse Electric Corporation.

Westinghouse también desarrolló un sistema para transportar gas natural, y a lo largo de su vida obtuvo más de 400 patentes, muchas de ellas de maquinaria de corriente alterna. También fue, junto a Charles Steinmetz, el principal impulsor de la utilización de la corriente alterna en Est dos Unidos.

Alexander Graham Bel (Edimburgo, Escocia, 1847 - Beinn Bhreagh, Canadá, 1922) Científico, inventor y logopeda escocés y estadounidense. Contribuyó al desarrollo de las telecomunicaciones y la tecnología de la aviación. Nacido Alexander Bell, adoptó el nombre Graham por su admiración por Alexander Graham, un amigo de la familia Bell.

Su familia era asociada a la enseñanza de la locución y corrección de la pronunciación, ya que su abuelo en Londres, su tío en Dublin y su padre, Alexander Melville Bell, en Edimburgo, fueron todos profesores de locución. Este último publicó varios trabajos en el tema, destacando el tratado sobre Discurso visible, publicado en Edimburgo en 1868. Alexander fue educado en la Royal High School de Edimburgo, de la cual se graduó a la edad de trece años. A los 16 años, obtuvo una plaza como maestro adjunto de locución y música en el Weston House Academy en Elgin Moray, en Escocia. El año siguiente lo pasó en la Universidad de Edimburgo.

▫181▫

teoría cinética de gases. Maxwell tuvo quizás la mente matemática más preclara de su

tiempo y se le representa frecuentemente como el ejemplo del científico csiglo XIX cuya influencia se deja notar grandemente en la física del siglo XX habiendo hecho contribuciones fundamentales en la comprensión de la naturalezEn 1931 con motivo de la celebración del centenario de su nacimiento AlbEinstein describió el trabfí

entral Bridge, Nueva York, y estudió en esa misma ciudad, en la niversidad de Schenectady. Inicialmente se intereso por los rrocarriles, inventando el freno automático de aire, un sistema de

señales ferroviarias y la aguja de cruce, dispositivo que permitió a los trenes el paso de una vía a otra. Pcorriente alterna. Compró a Nicola Tesla su patente para la producción y transporte de corriente alterna, que impulso y desarrollo. Posteriormente perfecciono el transformador, desarrollo un alternador y adapto el motor de corriente alterna inventado por Nicola Tesla e

a

l

En 1866 y 1867 fue instructor en el Som setshire College en Bath, Inglaterra. Cuando estaba aún en Escocia, se dice qu Bell se interesó por la acústica; interés originado por la sordera de su madre. Cuando Bell tenía 23 años, la familia emig a Brantford, Canadá, donde continuó interesado por la acústica y desarrolló interés en las máquinas para comunicación. En Canadá, Bell diseñó un piano que transmitía eléctricamente sus sonidos. El padre de Bell fue invitado a pres iscurso visible en Boston. éste declinó la invitación en favor de raham Bell eventualmente se convirtió en profesor de Fisiología vocal y cución en la escuela de oratoria de la

n Boston, Bell continuó su trabajo en el área, y ayudado por la colaboración de su yudante Thomas Watson, y el patrocinio de los padres de George Sanders y Mabel

lio de 1877), inventó el teléfono, un aparato para transmitir el sonido a largas distancias, gracias a la transformación del

en ero

ó la resolución 269 por la que

uevo

nidos onocido, basado en imprimir un campo magnético para reproducir sonidos. La idea

as omputadoras.

n 1882, Bell obtuvo la ciudadanía de Estados Unidos por naturalización. Fue 1888, de la National Geographic Society, de la cual fue su segundo

cés, a mencionado, la medalla Albert de la Royal Society of Arts, la

n

é

ere

ró

entar el sistema de Dsu hijo, y Alexander G

loUniversidad de Boston. Ea

uien se casaría el 11 de ju

sos eléctricos. El 7 de marzo de 1876, fue concedida una patentepor el teléfono. Sin embargo, aparentemente Bell no fue el primarato, sino solamente el primero en patentarlo, pues el 11 de junio greso de Estados Unidos aprob inventor del teléfono había sido Antonio Meucci y no Alexander

En 1880, Bell recibió el premio Volta de la Academia Francesa de Ciencias. Invirtió el dinero obtenido con este premio (50 mil francos) en el desarrollo de un nproyecto, el fotófono, en colaboración con Charles Sumner Tainter. El invento intentaba transmitir el sonido utilizando un rayo de luz, un precursor de la fibra óptica. También trabajó en uno de los primeros sistemas de grabación de socfue abandonada al no poderse construir un prototipo; sin embargo, los principios básicos encontrarían aplicaciones prácticas casi un siglo más tarde, en las cintmagnéticas y las c

Hubbard (con q

sonido en impulEstados Unidos en crear este apde 2002, el Conreconoció que elGraham Bell.

Efundador, enPresidente. Bell recibió vael premio Voltmedalla Edisopatentes indivteléfono y tel

rias distinciones, entre ellas la Legión de honor del gobierno frana y, y un doctorado por la Universidad de Würtzburg. Recibió 18

iduales, y doce más con sus colaboradores, entre ellas 14 por el grafo, cuatro por el fotófono, una por el fonógrafo, nueve por

vehículos aéreos (incluyendo cuatro de hidroplanos) y dos por celdas de selenio. También se acredita a Bell la invención del detector de metales, en 1881.

▫182▫

Lección 75

GRANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA V:

(11(OhParconsuspor ó su eda mal estudiante, siendo formado por su

.

ras salvar de morir a un niño en las vías del tren, el agradecido padre de la riatura le enseñó telegrafía, trabajando como telegrafista durante la Guerra Civil

o

N

escente, hoy en día se sabe ue Heinrich Göbel, relojero alemán, fabricó lámparas funcionales tres décadas ntes. No obstante, este invento fue perfeccionado por Edison quien tras muchos

d res, consiguió un filamento que filamento no era de metal, sino de

a

n iento) fue

▫183▫

Thomas Alva Edison

de febrero, 1847 – 18 de octubre, 1931) nació en Milan io). cialmente sordo, no se sabe a ciencia cierta si fue a secuencia de la escarlatina padecida en la infancia, ya que en propias palabras fue a causa de que fue cargado por la orejas un ferrocarrilero al tratar de subir a un vagon de tren, pasd escolar calificado como madre al ser rechazado en la escuela.

Tenía gran afición a la lectura. Enseguida comenzó a probar diferentes experimentos basándose en lo que leía en los libros de ciencias. Comenzó a trabajar a los 14 años vendiendo periódicos en el tren. Para completar su sueldo, compró una imprentilla, para confeccionar y vender su propio semanario Tcde los Estado Se trasladó amecánico demucho éxito. En 1869, en

s Unidos.

Boston, donde patentó su primer invento en 1868, para el registrvotos, con la idea de agilizar los trámites legislativos. Pero no tuvo

ueva York, consiguió un empleo de condiciones muy ventajosas tras solventar una grave avería en un indicador telegráfico que señalaba los precios del oro en la Bolsa. Trabajó en la compañía telegráfica Western Union, aunque poco después se independiza y en 1877 lleva a cabo uno de sus más importantes inventos, el fonógrafo. Inventa un sistema de alarma casero contra robo o incendio y de llamada inmediata de auxilio. En 1875 inventa un aparato para sacar copias impresas de las cartas, llamado mimemógrafo, que es el origen de las multicopistas. unque se le atribuye la invención de la lámpara incandA

qain as superiores a 50000 dóla

ndescencia sin fundirse. Este do. Así el 21 de octubre de 1879, consiguió que su primera durante 48 horas ininterrumpidas.

solicitó una patente para su lámpara inmediatamente, lo que conseguir la suya, en 1893 (el mismo año de su fallecim

nto como anterior al de Edison.

En 1880 se asocia con JP Morgan para fundar General Electric.

tentos y pérdialcanzara la incabambú carbonizbombilla, luciera Si bien Göbel nopermitió a Edisoadmitido su inve

Een el paso de electricidad desde un filamento a una placa metálica dentro de un globo de lámpara incandescente. Aunque, ni él, ni los científicos de su época le dieron importancia, estableció los fundamentos de la válvula de la radio y de la electrónica.

n el ámbito científico, descubrió el efecto Edison, patentado en 1883, que consistía

Las aportaciones de Edison al mundo del cine también fueron muy importantes. En el año 1889 comercializa la película en e de formato 35mm, aunque no la

e

ación mediante fonógrafo con la lmación mediante película de 35mm, para registrar al mismo tiempo imagen y

te

. Dos años después, en 1896 presenta el vitascopio en ueva York con la pretensión de reemplazar a los kinetoscopios y acercarse al

e ha descubierto un plano donde Edison había ideado una máquina apaz de perturbar la continuidad del tiempo y que sería la base de cualquier

las as del siglo XX, con miles de inventos, lo que

ignificó que transformó la actividad de inventar, de un simple entretenimiento, en miles

principales ciudades de Europa copiando ideas, bien directamente agando o incluso amenazando a los dueños legítimos.

s, a.

(1849-1898) La mayor contribución de este ingeniero y físico británico, al desarrollo de la electricidad fue el descubrimiento del sistema trifásico para la generación y distribución de la corriente eléctrica, sistema que patentó en 1882. Ademas se dedico al estudio y mejora de los generadores de corriente alterna.

▫184▫

celuloidpudo patentar porque un tiempo antes George Eastman ya lo había hecho, aunqusí que pudo patentar las perforaciones laterales que tiene este tipo de película. Un tiempo después tuvo la idea de cruzar la grabfisonido, aunque finalmente no lo consiguió. Aún así y con la ayuda de un empleado suyo llamado W. K. L. Dickson, surgieron aparatos como el kinetógrafo (cámara de toma de vistas para filmar películas muy cortas que luego se podían ver medianel kinetoscopio), kinetófono y kinetoscopio. En 1894 los kinetoscopios de Edison llegan por primera vez a Europa, más concretamente a FranciaNcinematógrafo inventado por los hemanos Lumière. Por último, en 1897 Edison comenzará la llamada guerra de patentes con los hermanos Lumière respecto al invento de la primera máquina de cine. Dejó en la historia de las frases célebres una que dice: el genio es un uno por ciento de inspiración y un noventa y nueve por ciento de transpiración. Y, sin duda, lo demostró con su vida. Actualmente scalteración espacio temporal. Este proyecto fue bautizado con el nombre de Limix, pero se cree que Edison nunca tuvo la oportunidad de crear esta máquina. Murió en West Orange el 18 de octubre de 1931, a la edad de 84 años. En homenaje póstumo fueron apagadas las luces de varias ciudades durante un minuto. Actualmente su historia está pendiente de revisión. Se le considera como una de más importantes mentes inventorstoda una industria. Sin embargo, se le acusa de apropiarse indebidamente de de inventos, bien copiándolos de inventos europeos a través de "agentes" que recorrían lasp Un ejemplo es el de diversos aparatos cinematógraficos, varios de cuyos modeloprocedentes de avances europeos, copió y patentó Edison por su propia cuent

John Hopkinson

,

También se dedico al estudio de los sistemas de iluminación, mejorando su eficiencia, así como al estudio de los cond sadores y los fenómenos de carga residual. Por último diremos que profundi en los problemas de la teoría electromagnética, propuestos por James C en 1883 dio a conocer el principio de los motores síncronos.

Heike Kamerlingh Oane (1853-1926) Este f en Groningen y estudió en su universidad. A partir de 1882 fue profesor de física en la Universidad de Leiden, donde se dedico principalmente al estudio de la física a

rtantes descubrimientos en el ampo de la superconductividad eléctrica.

También de dedic cción y de los efectos de temperaturas extremadamente bajas, principalmente sobre gases y metales, consiguiendo la licuefacción del h l premio Novel de 1913.

H ( † Haarlem, 4 de febrero de 1928). Físico y matemático holandés.

steriormente fue profesor de física matemática entre 1878 y 1923, y director de

e le deben importantes aportaciones en los campos de la termodinámica, la

ltado de su movimiento; este efecto, conocido como

ontracción de Lorentz-FitzGerald", cuya representación matemática de ella es

s

enzólerk Maxwell, y

s

ísico holandés, nació

bajas temperaturas, realizando impoc

ó al estudio de la produ

elio por primera vez en 1908. Por todos sus trabajos recibió eFísica en

endrik Antoon Lorentz

* Arnhem, Holanda, 18 de julio de 1853, -

Estudió en la Universidad de Leiden, de donde po

investigación en el Instituto Teyler, de Haarlem, de 1923 a 1928. Sradiación, el magnetismo, la electricidad y la refracción de la luz. Formuló conjuntamente con George Francis FitzGerald una teoría sobre el cambio de formade un cuerpo como resu"cconocida con el nombre de transformación de Lorentz, fue una más de las numerosas contribuciones realizadas por Lorentz al desarrollo de la teoría de la relatividad. Fue, al igual que Henri Poincaré, uno de los primeros en formular las bases de la teoría de la relatividad (frecuentemente atribuida primaria o solamente a Albert Einstein). Ganador del Premio Nobel de Física en 1902, junto con Pieter Zeeman, por suteorías sobre la radiación electromagnética.

▫185▫

Lección 7 G

6

RANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA VI:

Sir Joseph John Thomson

e, 06.

tudió en el Owens College (hoy parte de la Universidad de Manchester) y en el Trinity College, de la Universidad de Cambridge. En esta

structura atómica, en la que sostenía ue los electrones eran como 'ciruelas' negativas incrustadas en un 'puddíng' de

n

ad de Praga, y después de trabajar durante tres años como ingeniero electrotécnico, en 1884 emigró a los Estados

esla trabajo, durante un breve periodo de tiempo para Thomas Alva Edison, pero ntal y al

n 1888 Tesla diseñó el primer sistema práctico para generar y transmitir corriente

ntre los muchos inventos de Tesla se encuentran los generadores de alta

cibe este nombre en su honor (Tesla = Weber/m2)

▫186▫

(n. Cheetham Hill, Reino Unido, 18 de diciembre de 1856 - † Cambridg30 de agosto de 1940). Físico británico, premio Nobel de Física en 19 Es

institución enseñó matemáticas y física, fue profesor de física experimental en el laboratorio de Cavendish, y rector del Trinity College (1918-1940). También fue presidente de la Royal Society (1915-1920) y profesor de filosofía natural de la Institución regia de Gran Bretaña (1905-1918). En 1906 Thomson recibió el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases. Se le considera el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos. Teórico y un experimentador, Thomson elaboró en 1898 la "teoría del pudín de ciruelas" de la eqmateria positiva. En 1908 fue nombrado sir. Fue padre de George Paget Thomson, Premio Nobel de Física en 1937.

Nicola Tesla

1856-1943) Este ingeniero e inventor de origen croata, nació eSmiljan, estudió en la Escuela Politécnica de Graz (Austria), y en la Universid

Unidos, donde se hizo ciudadano de este país. Este gran científico e inventor es reconocido como uno de los más destacados investigadores en el campo de la energía eléctrica. Tlo abandonó pronto para dedicarse en exclusiva a la investigación experimedesarrollo de nuevos métodos. Ealterna, así como el primer motor eléctrico de corriente alterna. Los derechos de estos inventos le fueron comprados por George Westinghouse, que mostró el sistema, de generación y transmisión, por primera vez en la World's Columbian Exposition de Chicago (1893). Dos años más tarde los generadores de corriente alterna de Tesla se instalaron en la central experimental de energía eléctrica de las cataratas del Niágara. Efrecuencia y la llamada bobina de Tesla, utilizada en el campo de las comunicaciones por radio. La unidad de inducción magnética, del sistema MKS, re

Heinrich Rudolf Hertz (22 de febrero de 1857 - 1 de enero de 1894), físico alemán por el cual se nombra hertzio, la unidad de frecuencia del Sistema Internacional de unidades (SI). En 1888, él fue el primero en demostrar la existencia de la radiación electromágnetica construyendo un aparato para producir ondas de radio. Hertz nacío en Hamburgo, Alemania, de una familia judía que se había

a hija

árabe y sánscrito. Estudió ciencias e ingeniería

n las ciudades alemanas de Dresde, Múnich y Berlín. Fue estudiante de Gustav R. Hermann von Helmholtz.

o y continuó como pupilo de Helmholtz hasta 1883,

h

81 (precursor del experimento de ichelson-Morley en 1887) que refutó la existencia del éter luminífero, Hertz

ar ael

ambién descubrió el efecto fotoeléctrico (que fue explicado más adelante por que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente

e ia. Su ijo de Gustav,

ó la ultrasonografía médica.

Michael Idvorsky Pupin

ia), pero

a,

studio el comportamiento de los gases enrarecidos y entre sus numerodos la

grandes distancias, al introducir bobinas de autoinducción, de trecho en echo, en las líneas de transmisión, que evitan el amortiguamiento de las señales,

e binas reciben en su honor el nombre

e bobinas de Pupin y el método también se denomina pupinización.

▫187▫

convertido al cristianismo. Su padre era consejero en Hamburgo, su madre lde un médico. Mientras estudiaba en la universidad de Berlín, demostró aptitudes para las cienciascomo para las lenguas, aprendiendoeKirchhoff y Obtuvo su daño en el quEn 1885 se electromagn

ctorado en 1880, e es nombrado conferencista de física teórica en la universidad de Kiel. izo profesor en la universidad de Karlsruhe, en donde descubrió ondas

éticas.

A partir del experimento de Michelson en 18Mreformuló las ecuaciones de Maxwell para tomar en cuenta el nuevo descubrimiento. Probó experimentalmente que las señales eléctricas pueden viaja través del aire libre, como había sido predicho por James Clerk Maxwell y MichFaraday. TAlbert Einstein) cuando notó al ser iluminado Murió de envensobrino Gustav LCarl Hellmuth Hertz, invent

por la luz ultravioleta.

namiento de la sangre a la edad de 37 años en Bonn, Alemanudwig Hertz fue ganador del premio Nobel, y el h

(1858-1935) Este Físico y electrotecnico nacio en Idvor (Serbemigro y se nacionalizo en Estados Unidos en 1874, formándose en launiversidad de Columbia y obteniendo el doctorado en Alemanidonde trabajo con los físicos alemanes Helmholtz y Kirchhoff. Una vez retornado a Estados Unidos trabajo como profesor en la

universidad de Columbia, hasta 1929. Einventos destacan: la pantalla fluorescente que facilitaba la exploración y registrode las imágenes radiológicas obtenidas con los rayos X, y sobre todo, perfeccionótelefonia a trdando lugar a la mejora de la transmisión en la gama de frecuencias audibles, dlas líneas de transmisión telefónica. Estas bod

Charles Proteus Steinmetz (1865 - 1923). Su nacionalidad es problemática, aunque las fuentes mas creíbles dicen que nació en Breslau, Silesia, Alemania, lo que actualmente conocemos como Polonia. Su verdadero nombre era Karl August Rudolf Steinmetz, hijo de un empleado ferroviario. Estudió en la Universidad de Breslau, pero tuvo que salir poco antes

de terminar su doctorado por las ideas tas que practicaba a Zürich y más tarde a los Estados Unidos (en 1 ompañía General Electric. Sus trabajos más reconocidos se bas nua donde promulgó el uso e números complejos, estudió el ciclo de histéresis de los materiales rromagnéticos. En 1902 se hizo profesor de la Universidad de Schenectady

u muerte. Su trabajo ayudó a poner la distribución de energía eléctrica por medio de tensiones alternas y no

continuas c mo sa hacía en la época.

a,

studió en la universidades de Columbia, Berlín y Gotinga. En 1896 fue nombrado 1921

n

n 1910, mediante su experimento de “la gota de aceite”, determinó la carga del 1 kg. La

arga del electrón es la unidad básica de electricidad y se considera la carga lemental en el sentido de que todos los cuerpos cargados lo están con un múltiplo

El electrón y el protón poseen la misma carga, pero, convencionalmente, la carga del protón se considera positiva y la del electrón

i

inó),

alia y en la India. Experimentó de esta forma el aumento de la tensidad de estos rayos con la altura.

▫188▫

socialis889 trabajó para la can en la corriente conti

dfeubicada en Nueva York, donde permaneció hasta sim

o

Robert Andrews Millikan

(n. Morrison, Illinois, 22 de marzo de 1868 - † PasadenCalifornia, 19 de diciembre de 1953). Físico estadounidense que ganó el Premio Nobel de Física en 1923 primordialmente por su trabajo para determinar el valor de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico. También investigó los rayos cósmicos.

Eprofesor de física en la Universidad de Chicago. Abandonó la universidad enpara asumir el cargo de presidente del Instituto tecnológico de California, en Pasadena. Estudió en un principio la radioactividad de los minerales de uranio y la descarga elos gases. Luego realizó investigaciones sobre radiaciones ultravioletas. Eelectrón: 1,602 × 10-19 culombios; su masa en reposo es 9,109 × 10-3ceentero de dicha carga.

negativa. En 1916 procedluz y la energía Posteriormente

ó a determinar la constante de Planck midiendo la frecuencia de la de los electrones liberados en el efecto fotoeléctrico. se dedicó al estudio de los rayos cósmicos (como él los denom

mediante experiencias efectuadas desde una profundidad de 20 metros bajo el agua hasta una altura de 16.000 metros, para lo que organizó expediciones científicas en Austrin En 1923 fue galardonado con el Premio Nobel de Física por sus trabajos en la medición de carga del electrón.

Lección 77

RANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA VII:

Guglielmo Marconi (n. Bolonia, 25 de abril de 1874 - † Roma, 20 de julio de 1937). Ingeniero eléctrico italiano y ganador del Premio Nobel de Física en

sarrollo de un sistema telegráfico. También fue presidente de la Accademia d'Italia.

su esposa a donde

Weston, y en 1898 en el arsenal naval italiano de La Spezia. A etición del gobierno de Francia, en 1899 hizo una demostración práctica de sus

ron a la aparición de la telegrafía sin hilos les como Ørsted, Faraday, Hertz, Tesla, Edison, Alejandro S. Popov y otros,

ños posteriores dicha paternidad fue disputada por varias ersonas. De hecho, otros países, tales como Francia o Rusia rechazaron reconocer

pov paz

e ingeniero

año antes de Marconi entonces) él presentó un sistema completo de cepción-emisión de los mensajes telegráficos consiguiendo así de transmitir el

urgo

ue añadir, que fue precisamente Marconi uien desarrolló comercialmente la radio.

bre de 1901, recibió la tra «S» en Código Morse, transmitida por encargo suyo desde Poldhu (Cornualles) or uno de sus ayudantes, a través de 3360 km de océano. No obstante, la primera

ántica completa no se hizo hasta 1907.

ió en los Estados Unidos la estación WCC, para transmitir e

o

b

u nombre devino mundialmente famoso a consecuencia del papel que jugó la radio (1909)

G

1909, conocido por el de

Segundo hijo de Giuseppe Marconi, terrateniente italiano, y

ndés Annie Jameson, estudió en la Universidad de Bolonia, enlos primeros experimentos acerca del empleo de ondas éticas para la comunicación telegráfica.

En 1896 los resultados de estos experimentos fueron aplicados en Gran Bretaña, entre Penarth ypdescubrimientos, estableciendo comunicaciones inalámbricas a través del canal de la Mancha, entre Dover y Wimereux. Aunque muchos inventores contribuyetaMarconi es considerado como la persona quien consiguió la patente de la radio, pero en un solo país - el 2 de julio de 1897 en Inglaterra, lo que le acredita bastante injustamente como el padre de la radio y de las telecomunicaciones inalámbricas, y en apsu patente por dicha invención, refiriéndose a las publicaciones de Alejandro Popublicadas antes. Históricamente, la primera persona quien hizo un sistema cade transmitir y recibir un mensaje telegráfico sin hilos fue el Profesorruso Alejandro Popov. El 7 de mayo de 1895 el presento un receptor capaz solo de detectar las ondas electromagnéticas, y diez meses después, el 24 de marzo de 1896 (un reprimer mensaje telegráfico entre dos edificios de la Universidad de San-Petersbsituados a distancia de 250 metros. El texto del primer mensaje telegráfico fue: "HEINRICH HERTZ". No obstante, hay qq Atraído por la idea de transmitir ondas radioeléctricas a través del Atlántico, marchó a Saint John (Terranova), donde, el 12 de diciem

de origen irlllevó a caboelectromagn

lepcomunicación transatl En 1903 establecmensajes de presidente Thun acuerdo cmensajes porbordo de los

ste a oeste, en cuya inauguración cruzaron mensajes de salutación el eodore Roosevelt y el rey Eduardo VIII de Inglaterra. En 1904 llegó a n la Oficina de Correos británica para la transmisión comercial de radio. Ese mismo año puso en marcha el primer periódico oceánico -a uques de la línea Cunard-, que recibía las noticias por radio.

Sen la salvación de cientos de vidas con ocasión de los desastres del Republic y del Titanic (1912).

▫189▫

El valor de la radio en la guerra se demostró por primera vez durante la Guerra Italo-Turca de 1911. Con la entrada de Italia en la I Guerra Mundial en 1915, fue esignado responsable de las comunicaciones inalámbricas para todas las fuerzas rmadas, visitando los Estados Unidos en 1917 como miembro de la delegación aliana.

ras la guerra pasó varios años trabajando en su yate, Elettra, preparado como boratorio, en experimentos relativos a la conducción de onda corta y probando la

transmisión inalámbrica dirigida. Obtuvo, en 1909, el premio Nobel de Física, que compartió con Karl Ferdinand Braun. Fue nom nado italiano en 1918 y en 1929 recibió el título de marqués.

E

io,

rmstrong inventó la radio en Frecuencia modulada (FM). También inventó el ircuito regenerativo (mientras que era un joven estudiante en la universidad de

en 1914), el circuito Super-regenerativo (patentado tado en 1918).

v ma on

to regenerador, que Armstrong patentó en 1914 fue

n orest y AT&T en el otro. Este pleito de patentes fue el litigio más largo

asta la fecha, 12 años. Armstrong ganó el primer "round" del pleito, perdió el

l Tribunal Supremo de los Estados Unidos, concedió a De Forest la patente de la s

e ar

el método de Armstrong variaba la frecuencia de la onda portadora.

ominante de

n

▫190▫

dait Tla

brado miembro vitalicio del Se

dwin Howard Armstrong

Nueva York 18 de diciembre de 1890 - Nueva York 31 de enero de 1954, ingeniero eléctrico e inventor estadounidense. Graduado en 1913 en ingeniería eléctrica en la Universidad de Columbia. Edwin Howard Armstrong, gran investigador en el campo de la

radioEdwin Armstrong fue uno de los inventores más prolíficos de la era de la radcon una visión que se anticipó a su tiempo. AcColumbia, y patentadoen1922), y el rec Muchas de las ininstancia en pleitlos grandes invereclamados por o En particular, el circui

eptor superheterodino (paten

enciones de Armstrong fueron reclamadas por otros en últis de patente. La vida de Armstrong es tanto una historia sobre tos que él realizó como una tragedia acerca de los derechos tros sobre esos mismos inventos.

posteriormente patentado por Lee De Forest en 1916. De Forest vendió entonces los derechos de su patente a AT&T. Entre 1922 y 1934, Armstrong se encontró envuelto en una guerra por las patentes, entre él, RCA, y Westinghouse por ulado, y De Fhsegundo, y quedó "en tablas" en un tercero. Eregeneración en lo que hoy se cree que fue un malentendido de los hechos técnicopor el Tribunal Supremo. Incluso mientras que el pleito del circuito de regeneración continuaba, Armstrong creó otra invención significativa: la modulación de la frecuencia (FM), que fupatentada en 1933. En vez de variar la amplitud de una onda de radio para creun sonido, Los receptores de radio de FM demostraron generar un sonido mucho más claro y libre de parásitos atmosféricos que los de amplitud modulada (AM), dla radio en ese momento. Para probar la utilidad de la tecnología de FM, Armstrong movió influencias coéxito ante la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) para crear una banda de radio en FM, entre 42 y 49 MHz.

A principios de los años 40, poco antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial, Armstrong entonces ayudó a poner en marcha un número pequeño de potentes estaciones de radio en FM en los estados Nueva Inglaterra, conocido como la red Yankee. Armstrong había comenzado un camino para convencer a América de que la radio en FM era superior a la de AM y esperaba recoger derechos de patente por cada radio con tecnología FM vendida. Alrededor de junio de 1945, la Corporación de Radio de América, (RCA) había presionado fuerte a la FCC sobre la asignación de las frecuencias para la nueva industria de la televisión. Aunque ellos negaron malas artes, David Sarnoff y RCA maniobraron para conseguir que la FCC moviera el espectro de radio FM desde la banda de a de 88 a 108 MHz, mientras que conseguían que los elevisión fueran asignados en el rango de los 40 MHz. Consecuentemente, esto dejó a todos los sistemas FM de la era de Armstrong sin uso, mientras que protegía el amplio merc do de radio en AM de RCA. La red de

encia a la banda las altas ecuencias; la a de los expertos creen que la tecnología de FM fue retrasada

décadas por la decisión de la FCC.

Además, RCA reclamó y consiguió su propia patente en tecnología FM, y ganó, en

es que lo dejaron sin un Armstrong emocionalmente.

e la

n

el creador de la tecnología FM y por esa razón o debe ser olvidado. Por ello fue postumamente elegido para figurar en la lista de

, ) en

de

42 a 49 MHz, a l nuevos canales de t

aradio de Armstrong no sobrevivió al cambio de frecufr mayorí

ia, el pleito por la patente que subsistía entre ellos y Edwin jando a Armstrong sin capacidad para demandar derechos por las endidas en los Estados Unidos. El constante debilitamiento de la rk (Red Yankee) y la lucha por las patent

En este estado, Armstrong se suicidó en 1954 saltando por la ventana de su apartamento, deprimido por lo que él vio como el fracaso de su invención dradio en FM. Su segunda esposa y viuda Marion continuó la lucha por la patente contra RCA, y finalmente la obtuvo en 1967. Después de la muerte de Armstrong transcurrierodécadas para que la radio FM se igualara y sobrepasara la saturación de la AM, y todavía le falta para hacerse lo suficientemente económica para sus radiodifusores. Edwin Armstrong fue definitivamente nlos "grandes" de la electricidad junto a figuras tales como Alexander Graham BellMarconi y Michael Pupin, por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UITGinebra.

▫191▫

última instancArmstrong, deradios de FM vYankee Netwocentavo destruyeron a

Lección 78 GRANDES PERSONAJES DE LA HISTORIA VIII:

Walter Houser Brattainz (10 de febrero de 1902 - 1 tubre de 1987) fue un físico que

08 y r y

oría sobre la superconductividad. Por ambos hechos fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1956 y 1972.

Wi (19 adres estadounidenses, estudió en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, y e

rabajó en los laboratorios de la Compañía Telefónica Bell desde 1936, donde se

partió

een y Walter H. rattain.

, ad

mericano e

3 de ocjunto a John Bardeen, inventó el transistor. Junto a su jefe William Shockley, consiguieron el Premio Nobel de Física en 1956.

John Bardeen

nació en Madison (Wisconsin, Estados Unidos) el 23 de mayo de 19murió el 30 de enero de 1991. Fue un fisico co-inventor del transistodesarrolló una te

llian Bradford Shockley

10-1989) Este físico estadounidense, nació en Londres, de p

s conocido principalmente por el descubrimiento compartido deltransistor.

Tdedico principalmente al estudio del ferromagnetismo, los semiconductores y lateoría del estado sólido. Sus investigaciones sobre los semiconductores le llevaronal desarrollo compartido del transistor en 1948, y por esta investigación comen 1956 el Premio Nóbel de Física con sus asociados John BardB En 1956 fue nombrado director de la Shockley Transistor Corporation en Palo AltoCalifornia. Dio muchas conferencias y fue profesor de ingeniería en la Universidde Stanford. Ha realizado también trabajos sobre armas secretas para el ejercito norteay publicado varios escritos polémicos en los que sostiene que la inteligencia es anttodo hereditaria.

▫192▫

Lección 79 FOTOTRANSISTORES, FOTORRESISTENCIAS Y FOTODIODOS:

Fototransistor Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal,

riente de base Ib, con ayuda de polarización externa.

r

el fotodiodo conectado al colector del transistor y el ánodo a la base.

de la

e

n el gráfico siguiente se puede ver el circuito equivalente de un fototransistor. Se e

es e puede entregar el fototransistor.

célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas (LDR) se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta

sistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones n absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la

suficiente energía para saltar la banda de nducción. El electrón libre que resulta (y su hueco asociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Un dispositivo fotoeléctrico puede ser intrínseco o extrínseco. En dispositivos intrínsecos, los únicos electrones disponibles están en la banda de la valencia, por lo tanto el fotón debe tener bastante ener a para excitar el electrón a través de toda la banda prohibida. Los dispositivos extrínsecos tienen impurezas agregadas,

▫193▫

solo que puede trabajar de 2 formas diferentes: Como un transistor normal con la corriente de base Ib (modo común). Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación). Se pueden utilizar las dos en forma simultánea, aunque el

fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar. Ib = 0 La corriente de base total es igual a corriente de base (modo común) + corriente de base (por iluminación): Ibt = Ib + Ip. Si se desea aumentar la sensibilidad del transistor, debido a la baja iluminación, se puede incrementar la cor

El circuito equivalente de un fototransistor, es un transistocomún con un fotodiodo conectado entre la base y el colector, con el cátodo d

El fototransistor es muy utilizado para aplicaciones dondetección de iluminación es muy importante. Como el fotodiodo, tiene un tiempo de respuesta muy corto, solo qu

su entrega de corriente eléctrica es mucho mayor. Eobserva que está compuesto por un fotodiodo y un transistor. La corriente quentrega el fotodiodo (circula hacia la base del transistor) se amplifica ß veces, y la corriente qu Nota: ß es la ganancia de corriente del fototransistor.

Fotorresistencia ( LDR ) Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor,

reso

co

gí

que tienen energía de estado a tierra más nda de conducción puesto que los electrones no tienen que saltar lejos, los fotones más bajos de energía (es decir, de mayor longitud de onda y frecuencia más baja) son suficientes para accionar el dispositivo.

Fotodiodo Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidenc luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento riza inversamente, con lo que se producirá n de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz

pequeña con el positivo en el nodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe l nombre de corriente de oscuridad.

▫194▫

cercano a la ba

ia de la sea correcto se polauna cierta circulació

exterior, generan una tensión muyáe

Lección 80

TIRISTORES SCR DIAC TRIAC QUADR OTIRISTOR: En esta lección conoceremos sobre los TIRISTORES.

Además de los d uctores de una sola juntura(1 capa N unida con otra P), iodos rectificadores y los transistores UJT, existen los de dos junturas(transistores bipolares

inversa) y los nadas P-N-

P-N de material semiconductor), los cuales se conocen con el STORES" y se desarrollaron inicialmente por los

General Electric en USA en la década de los 60.

Un tiristor es u pasar rápidamente al ando recibe un pulso uede ser puesto entrabajo, interru sentido

a.

zener puestos en serie pero en sentidos inversos, o sea que sólo conduce corrientes R, un rectificador de contraparalelo; el Q l terminal gate; el PU

ivo de tres terminales, que

a Cátodo, y es utilizado como entrada de corriente. El segundo sirve de salida y se

odo y el tercero es el Gate, o terminal de corriente cátodo - ánodo. El gate,

e

r

▫195▫

AC FOT

ispositivos semicondtales como los d

hechos con dos capas N cubriendo una capa P, o a lade tres o más junturas(un mínimo de cuatro capas alter

nombre de "TIRIIngenieros de la

n dispositivo conmutador biestable que tiene la propiedad de esta "ON"(encendido) para una plena corriente de trabajo cu momentáneo de corriente en su terminal de control, y sólo p "OFF"(apagado) con la interrupción de la corriente principal de mpiendo el circuito o haciendo circular una corriente de

contrario. Los tiristores son usualmente dispositivos de mediana y de alta potenciSon el equivalente sólido de los interruptores mecánicos, por lo cual dejan pasar plenamente o bloquear por completo en paso de la corriente de trabajo, sin niveles intermedios; o todo, o nada. l grupo de los tiristores pertenecen dispositivos tales como el DIAC, equivalente a A

dos diodoscuando éstas alcanzan cierto voltaje, así sean alternas; el SCconducción controlada; el TRIAC, equivalente a dos SCR enUADRAC, o sea un TRIAC con un DIAC incluido en serie con eT y el FOTOTIRISTOR.

SCR(Rectificador Controlado de Silicio): Este es un pequeño disposithacen el mismo trabajo semicondudtor de un diodo normal(deja pasar corriente en un solo sentido), pero con la diferencia de que en éste se puede controlar el momento en el cual pueden comenzar a pasar los electrones. Al primer terminal se le denomin

le llama Ancontrol para el paso de llamado también terminal de arranque o encendido del

para iniciar el paso de corriente entre los otros dos terminales, lo a corriente muy baja (unos 20 miliamperios).

ar un SCR con una puerta común, de esas que tienen resorte y se

tiristor, sólo sirvque logra con un Podemos compacierran solas.

Vamos a suponer que un viento fuerte la golpea por uno de sus lados, traabrirla, Bastae El viento, es equivalente al voltaje de los electrones presentes en el terminal decontrol.

tando de rá con que alguien la abra o accione el picaporte, para que el viento se

ncargue de abrirla y mantenerta así, sin importar el estado del picaporte.

DIAC( Diodo Interruptor de Corriente Alterna): Este es ositivo controlado por voltaje, el cual

terminales excede el valor especificado, entra en avalancha y disminuye su resistencia interna a un valor muy bajo. Esto significa que, si es colocado en paralelo con la salida de una fuente de corriente alterna podrá recortar todos los picos positivos y

negativos que pa Si es puesto en sque la del gatillaun rango simétrique usualmente estos trabajan si

TRIAC:

Si bien es cierto que el SCR se puede acondicionar para el manejo de cargas alimentadas con corriente alterna, es un hecho que tal cosa no es del todo práctica ni económica. Si se colocan 2 SCR en contraparalelo se necesitan dos circuitos de control independientes para el manejo de sus compuertas, lo cual le resta precisión al diseño y por ende, aumenta los riesgos de fallas. El diseño de los primeros TRIACs fue la respuesta a la necesidad industrial de dispositivos tiristores que pudieran co todo el ciclo de una onda de corriente alterna, incorporando las funciones de 2 SCRs dentro e una sola pastilla semiconductora, y

ambos controlados por un solo gate. Las características de compuerta(gate) del TRIAC son muy diferentes de aquellas para dos SCR en contraparalelo, para los SCR, se debe aplicar una señal positiva de control entre el Gate 1 y el terminal principal 1 cuando el terminal Principal 1 es negativo, y entre el Gate 2 y el terminal Principal 2 sea negativo. Este método de operación requiere de dos circuitos separados de compuerta. En el TRIAC, el Gate 1 y el Gate 2 están c s y se pueden operar con solamente un circuito de control conectado entre las compuertas y el terminal Principal 1. El modo más fácil de gatillado para control de corriente alterna, se obtiene polarizando positivamente el terminal de compuertas cuando el Terminal Principal 1 sea positivo. En otras palabras, par poner en conducción en ambos sentidos al TRIAC basta con darle al gate un poco de señal de la misma corriente(polaridad) que haya en ese momento en el Terminal Principal 2.

▫196▫

un dispse comporta como dos diodos zener puestos en contraparalelo, como ya lo digimos: cuando el voltaje de cualquier polaridad entre sus dos

sen del voltaje del umbral del diac.

erie, solamente dejará pasar corriente cuando lleve más tensión do para triacs en circuitos de corriente alterna. El dispositivo tiene co de conmutación(en ambos sentidos) de 20 a 40 voltios, tensión excede el punto de umbral del gate de los triacs, de tal forma que empre en un nivel seguro.

ntrolar en fase

d

onectados junto

El gatillado para control de corriente alterna también es posible con polarización negativa en el terminal de compuertas du nte ambos semiciclos. Para manejo de corriente directa, basta con suministrar al ate una señal positiva de manera similar a como se controla un SCR. Si ponemos en serie con el terminal del gate un dispositivo que garantice pulsos de disparo con voltaje superior al nivel de umbral del TRIAC(punto en el cual el triac no sabe si conducir o no), obtendremos lo que se conoce como QUADRAC. Este dispositivo se consigue ya integrado dentro de encapsulados iguales a los de los triac, estos se reconocen por la referencia, por ejemplo: Q4006LT. El número 400 señanla el voltaje del triac, el 6 indica la corriente de trabajo en amperios, y las letras LT significan que tienen D e. VERIFICACION Y CHEQUEO DE TIRISTORES:

i las características de voltaje y corriente de trabajo del tiristor lo permiten, uedes armar un crcuito para la comprobación del estado y la identificación del ispositivo(el ciruito de comprobación lo puedes ver en el indice). Cuando la

la onda completa de la orriente alterna, esto significa que se trata de un TRIAC. Cuando se trata de un

la sólo suministra aproximadamente la mitad de su luz, porque

medidores de resistencia tienen una fuente de corriente ontínua(Pilas), se pueden verificar con este instrumento la gran mayoría de

para medir baja resistencia( R x 1). Coloquemos el caimán positivo(rojo) al cátodo del SCR, y conectemos el ánodo al cable negativo(negro), podrá parecer incorrecto,

la aguja suba a una posición de baja sistencia, y se debe conservar allí aunque retiremos el puente que unió estos 2 rminales y suministró la señal de gatillado.

los nga la

l ncendido

TP2 al

ra g

IAC incluido en el gat

Spdbombilla enciende a plena luz es porque está circulandocS

e los medios ciclos positivos. Para comprobar que el triac si esté ez que la onda de la corriente de trabajo pasa por su nivel cero, la e apagar cuando se desconecte la resistencia de polarización del

para comprobar que el dispositivo no esté en cortocircuito).

EL OHMETRO O MULTIMETRO:

CR la bombilsolamente recibapagado cada vbombilla se debgate(esto sirve PRUEBA CON Debido a que todos los crectificadores SCR y TRIACs. Este procedimiento no sirve para los QUADRAC, ya que para estos necesitamos una señal de gatillado superior a los 20 voltios, y los ohmetros y multimetros sólo tienen 3 voltios. No se aconseja hacer estos chequeos con instrumentos que sólo usan una pila de 1.5 voltios, pues la señal que entregan no alcanza ni para probar LEDs(diodo emisor de luz).

PROCEDIMIENTO: Coloquemos el ohmetro o multimetro en la escala

puesto que se ha dicho que el ánodo debe quedar positivo, pero resulta que las corrientes de salida en los terminales del instrumento tienen polaridad contraria a la que señalan sus signos y colores. En este momento la aguja del medidor señala

alta resistencia(si es que se mueve ). Ahora hagamos un puente entre los terminales gate y ánodo, esto acasionará que rete

hagamos primero la prueba anterior, luego, invertimos es posible que en esta última posición no se sosteja resistencia cuando reitre el puente, pero esto se debe a instrumento medidor no alcanza para mantener ead). Para las pruebas, TP1 equivale al cátodo, y

▫197▫

Si se trata de un triac, terminales del ohmetro(aguja en su lugar de baque la baja corriente deel triac en esta polaridánodo.

FOTOTIRISTORES:

como tal, está en capacidad de efectuar trabajo, ya

Hemos aprendido que la luz es una forma de energía electromagnética de alta frecuencia, y que

sea calentando objetos que la absorben, motivando la generación de corriente eléctrica, o simplemente disparando la conducción en dispositivos semiconductores diseñados para el efecto. Este es el caso de los fototiristores, en los cuales el gatillado

implemente como electrodo para control de sensibilidad.

▫198▫

se efectúa cada vez que recibe un haz de luz en la juntura de control.

Su nombre técnico LASCR, lo que significa "SCR Activado por Luz". El terminal gate se deja s

Lección 81

UPS: ( UNINTERRUMPIBLE POWER SUPPLY ) UPS (Fuente Ininterrumpida de Poder): Es un equipo electrónico queenergía y potencia cuando sucede una interrupción del suministro noe

suministra rmal de

lectricidad. El siguiente tutorial muestra los bloques que conforman el circuito electrónico de un Convertidor de 12VDC a 120VAC automático (UPS) con los planos electrónicos y explicación para entender su pr ncionamiento y ensamble

los o rama de bloques:

incipio de fucorrepondiente. Por supuesto, conociendo esta información también podremos repararmodificarlos. Empecemos por el diag

Al igual que sucede con todos los circuitos electrónicos, el Convertidor también estáconformado por bloques y estos a su vez por componentes que cumplen ufunción específica. La interconexión de estos bloques da como resultado un c

na

circuito ompleto y muy útil, en este caso un Convertidor automático que siempre tendrá

ión cia un

▫199▫

energía electrica disponible para nosotros. Por ello veamos más de cerca cada bloque y por conveniencia en la explicaciniciamos con elbloque número 5. Por cierto, cuando vayan adquiriendo experienen la electrónica verán que no importa en que orden se hagan los bloques de circuito, de hecho se pueden hacer por separado y por último interconectarlos.

D

etallemos el bloque 5

bloque está cumplien

c

Como se puede observar, este do la función de un conmutador automático, que utiliza un relé de 110 VAC con doble circuito o suiche ON-OFF. Un ircuito (realzado con amarillo en la figura) recibe los 110 VAC de la red y el otro

e del elevador.

n otras palabras, siempre habrá un voltaje en la salida. La misma está mostrada on color rojo en la figura.

etallemos el bloque 4

Es el bloque más sencillo, ya que está conformado por un elemento único: Un transformador de 10 – 0 -10 Voltios en el primar y 110 ó 120 V en el secundario. La pot ncia será de acuerdo a la necesidad planteada y en nuestro caso asignaremos una potencia de 50W. Este ti formador no es muy comercial, pero como ultimo recurso se puede utilizar uno de 12 0 - 12 V en el primario y 120 V en el secundario. Lo ideal es hacer el que está en la figura.

En www.ladelec.com/embobinadotransf.htm está la información necesaria para construirlo.

▫200▫

los 110 VAC del elevador. Cuando hay energía de la red, la salida muestra el voltaje de entrada. Cuando no hay, la salida muestra el voltaj Ec D

io

e

po de trans

-

Detallemos el bloque 3

Es un bloque relativamente fácil r los transistores de potencia que Amplifican la señal de la tar e 2) y aplican su salida al transformador elevador (Bloque 4) > Los transistores pueden ser 2N 3055 con su respectivo disipador de calor. Los

los transistores van a manejar

y está conformado pojeta osciladora (Bloqu

diodos son 1N 4004. Son necesarios en vista de quena carga inductiva (el transformador) u

Detallemos el bloque 2

▫201▫

El bloque 2 es el más complicado de todos por que intervienen varios componentes, sin embargo en esencia es sencillo ya que se trata de construir un oscilador de 60 Hz.

> Por ser este bloque el más crítico, mostramos como va interconectado con los loques 3 y 4. La zona en marco verde es del bloque 4 y la del marco rojo es del oque 3. Unidos todos hacen el circuito completo, solo faltaría el cableado del loque 5 y el Bloque 1.

olo precisa un ajuste: el del control de 100 K del LM 555, el cual fija la frecuencia. n posición central genera unos 50 Hz; un poco a la izquierda da 60 Hz. Si tiene un ecuencímetro puede dar un ajuste preciso. Si usa esta opción, coloque la punta el frecuencímetro en el pin 3 del LM 555 y la punta negra a 0 Voltios.

Detallemos el bloque 1

bblB SEfrd

Como pueden observar es la batería de 12 VDC y la línea de alimentación de 120 VAC. Ambas son las entradas de energía del circuito. Si falla una entra la otra y iceversa.

▫202▫

v Solo falta probar nuestro Convertidor. Para ello tomamos una carga de máximo 50 W a 110 VAC. Esta puede ser nuestro cautín de 25 - 30 W ó un bombillo de 110 V a 25 W.

Lección 82 VOLTIOS PICO A PICO: Hemos oído hablar infinidad de veces sobre el voltaje pico a pico, que significa?.

continuación vamos a explicártelo.

l voltaje pico a pico no es otra cosa que la suma de las dos amplitudes máximas de la corriente alterna, la del sentido d la del inverso.

ebido a que el voltaje de pico tiene una duración muy breve, no tiene la potencia uficiente para la mayoría de aplicaciones. Hablamos entonces de un nivel de

amplitud promedio, en otras palabras voltios RMS, los que equivalen a la amplitud que debería tener una corriente eléctrica contínua para realizar un mismo trabajo de tipo resistivo, no inductivo y no capacitivo, tal como calentar una resistencia de un horno o bien, iluminar una bombilla. En un ciclo senoidal el punto RMS está situado por debajo del punto pico, unas 7 écimas de la amplitud total. Dicho de otra forma, 0.7 oltios RMS son equivalentes

as recorren el espacio a una elocidad de 300,000 kilómetros por segundo, se acostumbra diferenciar una de tra de acuerdo con la distancia que pueda recorrer un ciclo completo. Por ejemplo, na onda de 150,000 ciclos por segundo se puede definir como una onda de 2,000

se acostumbra dejar la definición por su longitud de Es más fácil decir que son ondas cercanas a los 6

etros que expresar frecuencias tan altas a las que corresponden dichos ciclos, los n de los 50,000.000 ( cincuenta millones de ciclos por

segundo ) Se le denomina período de una onda al tiempo que tarda en completar un ciclo, por lo cual se deduce que es extremadamente pequeño para frecuencias muy altas, y relativamente grandes para frecuencias bajas. En otras palabras, la longitud y el período son inversamente proporcionales a la frecuencia, o sea, al aumentar la frecuencia disminuyen los otros dos, o a la inversa, esto se expresa en la fórmula siguiente: F = 1/T, en donde T representa tiempo o período.

▫203▫

A E

irecto y Ds

d va 1 voltio pico, aproximadamente, esto significa que en una casa se tienen 115 voltios RMS, proporcionados por la empresa del servicio eléctrico y aproximadamente 164 voltios de pico. Este último valor es igual a: voltios RMSdividido 0.7 Vp-p. Vp-p = Voltios pico a pico omando en cuenta que las ondas electromagnéticT

voumetros de longitud. Tambiénciclo para frecuencias más altas. mcuales están en el orde

Lección 83 DIVISOR DE FRECUENCIAS – CROSSOVER:

Un divisor de frecuencia ( crossover ) es básicamente un filtro compuesto por bobinas y capacitores no polarizados. L = BOBINA: Esta deja pasar únicamente las frecuencias bajas o notas graves. C = CAPACITOR: Este deja pasar las frecuencias altas o notas agudas. La ilustración de arriba es un ejemplo de un divisor de frecuencias de 2 vías sencillo. Para el desarrollo de un divisor, para bocinas de 4 y 8 ohmios, la forma ( formaleta donde se devanará ) de la bobina

con núcleo de aire tendrá una pulgada de diámetro y una pulgada de largo. Si se trata de un parlante de 16 ohmios, la forma será del mismo diámetro, pero el largo será de 1.5 pulgadas. ara parlantes de 4 ohmios de Z, la bobina tendrá 160 espiras ( vueltas ), si se

caso de un parlante de 16 ohmios de Z la bobina tendrá 310 espiras. El alibre del alambre será de acuerdo a la potencia del amplificador, he aquí unos

los: Amplificador hasta 10 vatios: Alambre calibre No. 22 a 24 Amplificador hasta 15 vatios: Alambre calibre No. 20

Z = 20 microfaradios

no olarizados.

no polarizado conectando en serie 2 electrolíticos del ebe de conectar negativo con negativo o bien,

n positivo.

▫204▫

Ptrata de uno de 8 ohmios de Z, la bobina se hará con 225 espiras ( vueltas ). En elcejemp

Amplificador hasta 20 vatios: Alambre calibre No.18 El capacitor será como sigue: parlante de 4 ohmios deparlante de 8 ohmios de Z = 15microfaradios parlante de 16 ohmios de Z = 10 microfaradios Como se dijo al principio de este mensaje, los capacitores deben de ser p Puedes hacer un capacitor oble del valor que necesitas, se dd

positivo co

Lección 84 SIMBOLOS DE INSTRUMENTOS DE MEDICION: El uso de los instrumentos en electrónica y electricidad es fundamental, ya que nos permite saber de forma visual el voltaje, amperaje o el comportamiento de un circuito determinado. Todo estudiante de electrónica o electricidad debe de conocer la simbología de estos instrumentos, por lo mismo, esta lección está dedicada a ellos.

Simbología

Bobina móvil e imán permanente.

Imán móvil y bobina fija.

Hierro móvil.

Electrodinámico sin hierro.

Hierro dinámico.

Inducción. Térmico de dilatación.

Imán móvil y Electrostático.

Frecuencímetro de lengueta.

▫205▫

Dos bobinas móviles cruzadas e imán permanente.

Lección 85

METODOS DE ELECTRIFICACION: En esta lección hablaremos sobre los métodm

os utilizados para electrificar. Existen 3 étodos y son los siguientes:

lectrificación por fricción:

lectrificación por contacto:

lectrificación por inducción:

Cuando apro mamos un cuerpo cargado a otro sin carga, en el cual sus cargas tengan movimiento libre, el metal por ejemplo, se genera electrificación. Las cargas opuestas al cuerpo cargado se mueven en su dirección, a su vez, las cargas iguales se dirigen en dirección contraria. El resultado es que el equilibrio de cargas se rompre en el interior del cuerpo neutro, que

se carga, con las dos cargas contrarias una en cada sector del cuerpo. Si conectáramos momentáneamente uno de los sectores a tierra (física) este se descargará y quedará únicamente con una carga. La Ley de Coulomb establece q ccion y repulsión es directamente proporcional al , e inversamente

roporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Para finalizar, podemos decir quos descrito anteriormente.

1. Por fricción

2. Por contacto

3. Por inducción

E

Se pueden retirar electrones de un cuerpo determinadoy hacerlos pasar a otro friccionándolos. Cuando se fricciona un cuerpo se retiran electrones

adquiriendo carga positiva, el ejemplo más común es el del peine cuando se frota con un trozo de tejido o el cabello. Los electrones que se retiran del peine pasan al tejido volviéndose este negativo. De la naturaleza del cuerpo depende la carga que adquiere. E

Al colocar un cuerpo cargado apoyado a otro que no lo esté, el priemro cede parte de su carga. La totalidad de la carga se distrbuirá en los dos cuerpos, convirtiéndose en ambos cuerpos electrizados.

E

xi

ue la fuerza de atra producto de las cargas

p

e lo mismo existe la electricidad natural como artificial, ésta última es la que hem

▫206▫

Lección 86

CONSUMOS EN ELECTRODOMESTI

COS:

n esta lección trataremos el tema del consumo en algunos electrodomésticos, con

i se tiene el valor del kilovatio hora ( kWh) que cobra

empresa del suministro eléctrico:

. Consumo de corrientes medias en amperios

mperios vatios

ue consumen, por el :

3 60

l

onsumo de corrientes medias en amperios

A continuación tienes algunos ejemplos de aparatos eléctricos, indicando su consumo en amperios:

Aspiradora: 3 amperios en 110 y 1.5 amperios en 220.

Calentador para baño: 22 amperios en 110 y 11 amperios en 220.

Equipo de sonido: oscila entre 1 y 2 amperios en 110 y de 0.5 a 1 amperios en

220.

tufa: 5 amperios en 110 y 2.5 amperios en 220.

220.

2 amperios en 110 voltios y 1 amperios en 220.

▫207▫

E

esto sabremos cual es la cantidad de vatios o amperios que consumen y lo que

cuesta a nuestros bolsillos, s

la

1. Amperios vatios

2

3. Consumo de corrientes medias en vatios

A En algunos electrodomésticos no viene impreso los vatios qcontrario, traen los amperios en su lugar, por ejemplo Voltaje: 120 Amperios: 3 Ciclos: 50/60 Lo que significa que el aparato funciona con 120 voltios , su consumo es deamperios, y puede utilizarse en corriente alterna con frecuencias de 50 ociclos. Si este es tu caso, lo único que tienes que hacer es multiplicar los amperios por evoltaje y ya tienes los vatios, en el ejemplo es como sigue: 3 x 120 = 360 vatios C

Es

Lámpara de 100 vatios: 1 amperios en 110, .5 en

Plancha: 10 amperios en 110 y 5 amperios en 220.

Radio portátil: 0.1 amperios en 110 y 0.05 amperios en 220.

Televisor a colores:

Ventilador: 1 amperios en 110 y 0.5 amperios en 220.

Yconsumen para que te familiarices, te proponemos otros ejemplos con los vatios que

:

rrientes medias en vatios

ora: 150 a 200 vatios

alefactor eléctrico: 2400 vatios

a

e sonido (potencia de salida de 100 vatios):200 vatios

: 500 a 2400 vatios

vatios

ámpara de mesa de noche: 15 a 40 vatios

: 200 a 700 vatios

00 a 1800 vatios

adio portátil a transistores: 15 vatios

e ongelador, enfriador): 200 vatios

r a color: 100 a 250 vatios

vis : 60 a 100 vatios

Ventil vatios

OBSER

Consumo de co

Aspira

Batido

d

ra: 100 a 300 vatios

C

dor eléctrico (para baño, ducha, regadera): 2400 vatios

d

microondas: 600 a 1800

L

a eléctrica: 12

R

Calent

Equipo

Estufa

Horno

Liquadora

Planch

Refrig

Televis

rador (frigorífico, nevera, c

o

Tele o

dor pequeño: 50

VACION

r B/N

a

: S

ora: 13 vatios M

r

i lo que quieres es saber el amperaje, lo que tienes que hacer es dividir vatios/voltios. Ejemplo. Estufa: 2400 dividido 120 = 20 amperios Una computadora con su monitor, e impresora:

CPU 150 vatios Impre

onit a tubo de rayos catódicos: 250 a 450 Monit alla plana: 30 a 50 vatios Nota: Tenemos también el consumo en reposo, es decir, que aunque no estén encendidos existe un bajo consumo de energía que oscila entre los 0.5 y 8 vatios (pueden variar): CPU: 2 a 8 vatios Monitor: 1 a 8 vatios Impresora: 0.5 a 3 vatios Ya tienes datos que podrán ayudarte a economizar energía eléctrica, si usas

, tenemos que tomar en cuenta que los cursos cada día son más limitados, si tomamos en cuenta que la mayor parte de

▫208▫

: 50 a sor pantallo pant

moderadamente los aparatos. Ademásrela generación de energía eléctrica es hidráulica y la tala inmoderada de bosques la hará cada día más cara.

RECOMENDACION: En el caso del alumbrado de las habitaciones en general, lo

eal es usar lámparas neón, ya que con pocos vatios podemos iluminar mejor que on una bombilla incandescente, por ejemplo, una lámpara neón de 10 vatios te

0 vatios de una incandescente, con la ventaja que la .

idcproporciona el equivalente de 4

neón proporciona luz blanca OBSERVACION: Algunos dtipo de electrodoméstico o

▫209▫

atos pueden variar dependiendo del tamaño y computadora.

Le

TABLA PERIODICA DE ELEMENTOS:

T

cción 87

e ofrecemos en esta lección la tabla periódica de elementos. No dudamos que será e gran ayuda para todo estudiante que desee saber sobre este tema.

s que hacer es pulsar sobre alguna de los símbolos y con ello btendras el nombre, número, peso, punto de ebullición y de congelación.

abla periódica de elementos

dLo único que tieneo

T

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Nombre Número Peso

23 50.9415 Vandium

Punto de ebullición Punto de congelación

1890±10 C 3380 C

Leyenda

Metales Sustancia sólida que es buena conductora del electricidad. Puede encontrarse en multdistintas.

calor y la itud de formas

Metaloides

Conducen la electricidad y el calor peor que los metpero mejor que los no metales. En general s

ales on sólidas a

temperatura ambiente y se constituyen en multitud formas con más facilidad que los no met

de ales.

No metales Son pobres conductores del calor y la electricidad. No se constituyen en formas con facilidad.

rso_elec/leccion87.htm

CALCULADORA ONLINE:

Link: http://www.electronica2000.net/cu

▫210▫

▫211▫

Lección 88

ANUAL WINPIC800: Con esta lección iniciamos la presen ción del manual o tutorial sobre el WinPic800, este es el sofware que nos servirá para escribir el programa que manejará los diferentes equipos que activ os circuitos integrados denominados PICs. que son, podríamos decir, pequeñas computadoras u ordenadores. Previo a inciar la presentación de este torial

M

ta

arán l

tu quiero agradecer al autor Angel Acaymo M.G. por permitirnos transcribir este material que sin duda alguna será de gran utilidad para los aficionados a los PICs, creo sinceramente que es una valiosa aportación la del autor al ofrecermos este tipo de contenido. El tutorial lo vamos a dividir en varias lecciones, dado que es bastante extenso. Nuevamente, muchas gracias a su autor, n nombre de todo aquel que se beneficie y haga uso del mismo.

Grabación de un Microcontrolador

Un microcontrolador es un circuito integrado programable que cada vez tiene más funciones dentro del mismo encapsulado en el que puedes controlar muchos dispositivos como, control de alarmas, cerradura codificada, sirenas de colegios, funciones de TV, como el mando a distancia por infrarrojo, motores, encendido y apagados automáticos, microrobótica, LCD, etc. En este caso, el más usado para aprender el popular PIC16F84A. PIC de la firma Microchip, que significa Peripheral Inte e Controller, o lo que es lo mismo, Interfaz Control de Periféricos. Este tutorial o manual esta pensado para personas nóveles que puedan grabar un microcontrolador PIC tras el curso de estas páginas paso a paso. Hay muchos grabadores de PIC y el que vamos a usar el más popular y de bajo costo llamado JDM cuya web del diseñador es: http://www.jdm.homepage.dk/newpic.htm

e

es rfac

En internet puedes buscar cualquier información para hacer tu propio grabador o comprarlo en cualquier local de electrónica.

Utilizamos un grabador en este caso el TE20x y el microcontrola r PIC16F84A con el programa de grabación para realizar el proceso. Las variantes TE20, TE20 SE también funcionan, hay que son del tipo JDM.

▫212▫

do

Como podrás ver en la imagen, un ordenador personal o PC, un grabador de PIC y para comunicarlos un cable del puerto serie DB9 o COM.

e ir en locales de i D ) para el puerto

COM.

Si optas por ismo,

S232

del 1 al 1, 2, al 2, 3 al 3 y así sucesivamente.

▫213▫

Nec sitamos un cable que puedes adquirinformática t po B9 (hembra y macho

hacerlo tu mcada pin delconector Restá enumerado y hay que ponerlo

Lección 89

GRABADOR TE20X: Veamos ahora el procedimiento para grabar en el grabador TE20x.

Al introducir el PIC al grabador TE20x, hay que fijarse en la

muesca tanto del zócalo como la del 16F84A para no

colocarlo al revés con el riesgo de quemar el dispositivo

JDM.

Fijarse bien en la colocación de la muesca del PIC al

introducirla en el grabador TE20x, que quede bien

colocada en el punto uno. Este punto uno que hay al lado

de la muesca significa la pata del PIC número uno.

Ahora intruducirás el PIC al zócalo con su muesca uno

encima del otro

▫214▫

Lección 90

CONFIGURACION DEL GRABADOR TE20X, SOFTWARE WINPIC800:

archivo .hex que es el que vamos a grabar con el WinPic800

Cualquier programa que hagamos en el código fuente en

ensamblador (ASM), lo compilamos y transformamos en un

al PIC 16F84A a través del TE20x.

WinPic800 es un programa grabador

de microcontroladores muy usado y

fácil que puedes descargar en:

http://www.winpic800.com

En este caso se usa la versión

WinPic800 3.63c bajo el sistema

6F84A para grabar los programas

stalamos y luego lo ejecutamos.

operativo Windows XP. Elegimos el PIC

1

que es el más usado y se encuentra

más información sobre el. Lo

in

▫215▫

Cuando ejecutemos el programa por primera vez nos aparecerá la esta ventana.

del TE20x

La primera vez que ejecutemos WinPic800 debemos configurar el programador TE20x para

comunicar con el puerto serie DB9.

En la barra de herramientas pulsa Configuración y luego Hardware. Seleccionar Dispositivo

Aquí elegimos la gama media de los PIC 16F. Como pueden ver, hay muchas familias que crecen con cada versión y en este caso elegimos esta gama para el PIC 16F84A. Después de seleccionar la gama media

16F, elegimos la familia más popular y famoso PIC 16F84A para principiantes.

Configurar jdm

▫216▫

Modo de configuración para e dor entre otras opciones de configuración de bits o incluso el ID.

legir tipo de oscila

▫217▫

Lección 91

de cristal de

Bits de configuración En los bits de configuración podemos seleccionar varias configuraciones para el PIC 16F84A. WDT: (Watch Dog Timer) PWRT: (Power-up Timer)

ar el

a 0 p

20x

OSCILADORES LP, XT, HS, RC:

Elegir un oscilador LP, XT, HS y RC. El más usado y preciso es el XT (oscilador cuarzo).

CP: (Code Protect) Protecci

Carg

Vamos WinPic80TE

ón del código del programa

archivo .hex al programador

cargar un archivo hex al programador ara prepararlo a cargar en el grabador

▫218▫

Cargad el archivo hex

ador_04.hex

:020000040000FA 000000083168601051683128018601051A1028B5

C 05062800000000000000000000000008009A

42805308D008D0B25243037283230372814303728F2

0A303728053037280230372801308E0013 D

:10008000C8304B2864304B2832304B2814304B2872 8E00F9

000A00000008D0B50288E0B4E288F0B4C22400E00F13F80

o

Contenido del archivo Puls

:1:100010002E20051A10288:10002000:100030000000A43024280000403024281F3:1000400000000E302:10005000C83037286:10006000:10007000F9308D0000008

0A0C088600 1E0E28B2

0242849 8080077

8280800CF

308D0017 808001B

0B3A288E0B3

:100090000A304B2805308F006430:1:0:0000001FF

▫219▫

Lección 92

FUNCIONES PRINCIPALES DEL WINPIC800:

En es manual sólo vamos a explicar las funciones más utilizadas, en otras palabras, las funciones principales del WinPic800.

Funci

A) Abrir archivos .hex. Si pulsas la flB) Actualizar archivo. C) Guardar archivo .hex en caso de ser recupD) Co iguración y opciones generales del SofE) Configuración y opciones del Hardware. F) Lee el contenido del PIC conectado al TEG) Programa los datos al PIC coH) Verifica los datos comparandolos datos WinPic800 con lo que hay en el PIC 16F84A qI) Borra el contenido del programa PIC. J) Información y características del dispositK) Tipos y marcas de los dispositivos. L) Selección de dispositivos. M) Detector de dispositivos. N) Test del Hardware que comprueba la c unicación con el programador TE20x. Ñ) Configuración de los dispositivos. O) Muestra datos de la EEPROM. P) Muestra los datos del programa.

No olvides que...

Para sustituir el PIC 16F84A al programa , antes debes desconectar el TE20x, en caso contrario puedes dañar la placa base y/o el propio microcontrolador. WinPic800 debe reconocer el microcontrolador antes de programar. Colocar bien el PIC en su zócalo antes de ogramarlo.

te

ones principales:

echa aparecen los archivos recientes.

erado del PIC. tware.

20x. nectado al TE20x.

.hex que hay cargados en la ventana del ue nos indica el resultado.

ivo seleccionado.

nf

om

rlo

pr

▫220▫

Lección 93

DISPOSITIVO:

a de herramientas del dispositivo

BARRA DE HERRAMIENTAS DEL

Imagen de la barr

Test Hardware

En la barra de herramientas pulsa Dispos

itivo, Test Hardware, también puedes pulsar el ícono directamente de la barra o simplemente pulsando control + T y comprobarás si el TE20x está conectado.

Detectar dispositivo

En ctar di ono directamente de la barra o simplemente pulsando control + D y comprobarás que detecta el 16F84A.

Programar el PIC

En la barra de herramientas pulsa Dispositivo, Programar todo, también puedes pulsar el ícono directamente de la barra o simplemente pulsando control + P y comprobarás el resultado de la operación.

la barra de herramientas pulsa Dispositivo, Detespositivo, también puedes pulsar el íc

▫221▫

Verificar En la barra de herramientas pulsa Dispositivo, Programar todo, también puedes pulsar el ícono directamente de la barra o simplemente pulsando control + V.

Si el PIC está protegido o está activada la configuración bits con CP (Code Protect), los datos grabados no se pueden leer, con lo cual, muestra un mensaje de error.

protegido con CP, los e leen como ceros.

Si estádatos s

▫222▫

Lección 94

FOTOS ILUSTRATIVAS: Por último, les dejamos algunas fotos ilustrativas y esperamos que este tutorial sea

e gran ayuda a todos los que se inician en el mundo de los PIC.

d

▫223▫

▫224▫

Lección 95

S, R RARROJA, RADIACION TERMICA O

oi

da inferior a la de laluz visible.

l descubrimiento de los rayos infrarrojos fue en el año 1800 y se le debe al físico ir Frederick William Herschel (1738-1822) nacido en Hannover, Alemania, fue

o astrónomo. En el año de 1757 emigró a Inglaterra, n

Con el trabajo realizado publicó varios catálogos de estrellas dobles y nebulosas. Sir Frederick William Herschel es más conocido por su descubrimiento del planeta Urano en 1781, el primer planeta nuevo descubierto desde la antigüedad.

Queriendo conocer cuánto calor pasaba a través de filtros de color, los cuales

i ra observar el sol.Noto que diendo del color, así era la

perimento para comprobar su hipótesis.

generar el arco iris, mismo que los siete colores que lo componen.

colores, utilizando tres termómetros con mejor el calor, colocando cada bulbo en

cada color; además colocó otros 2 fuera del arco iris para tener una referencia de la diferencia del calor. Con su experimento notó que las tempera ras de la luz violeta, azul, verde, amarilla, naranja y roja, registraban una temperatura superior a la de los termómetros colocados fuera del expectro, y que aumentaban del violeta al rojo. Hecho el experimento anterior decidió tomar una medida de la temperatura que estuviera fuera del color rojo, es decir, de rovista de luz. Su asombro fue mayor al descubrir que en esa zona la temperatura era superior a las medidas con anterioridad. Herschel llevó a cabo otros experimentos y los llamó rayos caloríficos, los cuales existían más allá de la región roja del espectro. Encontró que eran reflejados, refractados, absorbidos y transmitidos igu l que la luz visible.Sir Frederick William Herschel había descubierto una forma de l z o radiación, la cual se encontraba ubicada más allá de la luz roja.

RAYOS INFRARROJORADIACION IR: En esta lección hablereminfrarroja, radiación térmelectrmagnética con un

ADIACION INF

s brevemente de los rayos infrarrojos o también radiación ca o radiación IR; esto no es otra cosa que una radiación

gitud de ona lon ESconocido como músico y com

a Caroline, construyó telescopios para hacer exámenes donde junto con su hermadel cielo nocturno.

utildepencan

de los filtros. Con esta información llevó a cabo un ex Hizo pasar la luz solar a través de un prisma pase forma cuando la luz se divide en Tomo la temperatura de cada uno de los bulbos ennegrecidos, para que absorbieran

zaba pa

tidad de calor que pasaba a través

ra

tu

sp

au

▫225▫

Estos rayos caloríficos fueron l yos infrarrojos o radiación infrarroja (infra = debajo).

ste experimento es de trascencencia, ya que llevó al descubrimiento de los AYOS INFRARROJOS, además de comprobar que hay formas de luz que

l prisma y el espejo originales de Herschel se exhiben en el Museo Nacional de iencias e Industrias de Londres, Inglaterra.

ara terminar, fue en el año 2000 que se cumplieron 200 años del descubrimiento e Sir Frederick William Herschel.

uego denominados ra

ERdificilmente podemos percibir de forma normal. EC Pd

▫226▫

Lección 96

CALCULADORA DE FRECUENCIA Y TIEMPO PARA EL TEMPORIZADOR LM555: En esta lección, les ofrecemos esta herramienta que será útil para el cálculo de los resistores y el capacitor necesarios para la operación del temporizador 555. Con ella vamos a tener la información sobre la frecuencia y los tiempos 1 y 2. Introduce los valores de R1, R2, el valor del capacitor y pulsa el botón de calcular para obtener el intervalo de tiempo positivo (T1) y el intervalo de tiempo negativo (T2) y la frecuencia. Por ejemplo, un resistor de 10K (R1) y 100K (R2) y 0,1 µF para el capacitor, producirán intervalos de tiempo de salida de 7,62 mS positivos (T1) y 6,93 mS negativo (T2). La frecuencia será de unos 70 Hz. R1 debe ser mayor de 1K y el capacitor deberá ser superior a 0,0005 µF. Intervalo de tiempo positivo (T1) = 0.693 * (R1+R2) * C

valo de tiempo negativo (T2) = 0 693 * R2 * C recuencia = 1.44 / ( (R1+R2+R2) * C)

Inter .F

R1 (K Ohms) R2 (K O ms) h C (Microfaradios)

T1 (Millisegundos) T2 (Millisegundos) Frecuencia (Kilohertz)

<="" td="" <="" td="" <="" td="" type="text"> type=" "> text type="text">

Fuente original (en inglés): 555 Timer - Frequency and Duty Cycle Calculator

Link: http://www.bowdenshobbycircuits.info/55 .htm#555leds.gifFrequency%20and%205Duty http://www.electronica2000.net/curso_elec/leccion96.htm Fragmento del texto original en inglés: Enter values for R1, R2, and C and press he calculate button to solve for positive time interval (T1) and negative time inter For example, a 10K resistor (R1) and 100K (R2) and 0.1 uF capacitor will produce output time intervals of 7.62 mS positive (T1) and 6.93 mS negative (T2). The frequency will be about 70 Hz. R1 should be greater than 1K and C should b n .0005 uF. Scroll down page for basic 555 information (pinout and two basic circuits).

tval (T2).

e greater tha

▫227▫

Lección 97

encilla, por ejemplo, si tenemos un resistor con los colores azul, negro y rojo y ro, estos son los colores que debemos de seleccionar de cada una de las listas.

de las listas.

CALCULO GRAFICO PARA RESISTORES: En esta lección tenemos el agrado de ofrecerles otra herramienta muy importante para todo estudiante de electrónica, se trata de una calculadora gráfica para conocer el valor de un resistor de cuatro franjas, la forma de usarla es muy so A Vamos a conocer en forma de texto y gráficamente el valor del resistor, para estoúltimo, tenemos la imagen de un resistor en la cual van apareciendo los colores que hemos seleccionado

Calcular el valor del Resistor Según los colores impresos en el compo

nente

Valor del resistor:

C

Link:

ALCULADORA ONLINE:

http://www.electronica2000.net/curso_elec/calculo-

resistor/leccion97.htm

▫228▫

Lección 98

IODOS EMISORES DE LUZ O LED’S:

es de luz o LED's (Light-Emitting Diode), es tan extenso, que ahora los de alta luminosidad se

mo uesto, el hecho más importante, que

no dañan el medio ambiente.

En el año de 1962 fue presentado como un componente electrónico, En 1927 Oleg Vladimírovich Lósev (1903-1942) desarrolló el primer diodo emisor de luz, pero fue hasta los años setenta que se usaron en la industria. En esta lección queremos hablarles de los más usados

ctualmente. Otras ventajas de los leds es que no tienen pérdida de energía por fecto del calor, como es el caso de la bombilla incandescente, más tiempo de vida til con respecto a la bombilla.

n sus inicios los leds únicamente se fabricaban en colores rojo, verde y amarillo, ego, los avances tecnológicos permitieron otros colores como el azul, blancos de lta luminosidad (7 lúmenes unidad). En el tipo de alta luminosidad se fabrican iodos que emiten luz de color azul, rojo y blanco, infrarrojo, ultravioleta, etc. odría escapárseme alguno. La vida útil de LED es de 80,000 a 100,000 horas ego su brillo empieza a decrecer.

a corriente que soportan los leds oscila entre 10 y 20 mA para los de color rojo y ntre 20 y 40 mA para los otros LED's.Para losleds de potencia, por ejemplo: 1 W, W, 5 W, etc., La corriente que utilizan es de 150 mA, 350 mA, 750 mA inclusive asta 1000 mA (1 Amperio), aunque esto depende de las características ptoel&accute;ctricas dadas por el fabricante.

os voltajes aplicables para los diferentes diodos emisores de luz se los

D

El uso de los diodos emisor

popularizaron en iluminación, por su bajo costo, bajo consude electricidad y por sup

aeú EluadPlu Le3ho Ldejamos a continuación:

ojo R : entre 1,8 y 2,2 voltios.

naranjadoA : entre 2,1 y 2,2 voltios.

marilloA : entre 2,1 y 2,4 voltios.

erdeV : entre 2 y 3,5 voltios.

zulA : entre 3,5 y 3,8 voltios.

lancoB o de alta luminosidad: 3,6 voltios.

nfrarrojoI : entre 1 y 2 voltios.

ed de potenciaL : entre 1,8 y 4,0 voltios.

ltravioletaU : entre 5 y 6 voltios.

▫229▫

Rojo Anaranjado Amarillo

Verde Azul Blanco

Infrarrojo Led de potencia Ultravioleta

▫230▫

A continuación se detalla la lista se utilizan en la fabricación de Diodos Emisores de Luz y segú combinación de estos, será el color que emitirán.

longitud equivalente a una milmillonésima parte de un metro).

de compuestos que n el compuesto o la

nm: Abreviatura de Nanometro (unidad de

Compuestos utilizados en la fabricación de LED's

Compuesto Color Long. de onda

Arseniuro de galio (GaAs)

Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs)

Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP)

Fosfuro de galio (GaP)

Nitruro de galio (GaN)

Seleniuro de zinc (ZnSe)

Nitruro de galio e indio (InGaN)

Carburo de silicio (SiC)

Diamante (C)

Silicio (Si)

Infrarrojo

Rojo e infrarrojo

Rojo, anaranjado y amarillo

Verde

Verde

Azul

Azul

Azul

Ultravioleta

940 nm

890 nm

630 nm

555 nm

525 nm

450 nm

480 nm

380 ~ 400 nm

En desarrollo

CALCULADORA ONLINE:

r el resistor limitador para los leds puedes consultar aquíPara conoce :

Link: http://www.electronica200 .com/calculo-resistor-led.htm0

▫231▫