miércoles, 28 de abril de 2010

LA BOCINA:

Una bocina o altavoz es un dispositivo capaz de trasformar la energía eléctrica en energía acústica. Esta transformación no se realiza directamente, sino que el altavoz transforma la energía eléctrica a mecánica y en segundo paso la energía mecánica a energía acústica.




















Elaboración de una bocina en el salón de clases


El sonido es uno de los temas más apasionantes de la ciencia y menos enseñado en la educación básica. Es una lástima, puesto que la posibilidad de oír ha sido fundamental para la sobrevivencia humana. Cosas tan importantes como el habla y la música se basan en la capacidad de producir y captar sonidos.

Objetivo

En este artículo se presenta la manera de construir una bocina, gracias a la cual los alumnos comprenderán que la producción de sonido se debe a la vibración de un elemento, vibración que se propaga por el aire hasta nuestro tímpano, que a su vez oscila y se transforma en señales que nuestro sistema nervioso interpreta como audición.

En este taller el profesor construirá una bocina cuyo elemento oscilador será un plato de plástico. Éste convertirá en ondas sonoras la corriente eléctrica que genera un reproductor. Si el alumno coloca su dedo sobre el plato que está emitiendo sonido, comprobará directamente que está vibrando.

La bocina que el docente y sus alumnos construirán es un aparato muy sencillo, con todos los elementos visibles, de esta manera su funcionamiento es fácil de observar.

El reproductor genera electricidad, que es conducida por un cable hasta una bo-bina que oscila debido al imán que se encuentra en su interior; su movimiento se trasmite al plato, pues están pegados; la vibración se convierte en sonido perceptible.

Material

. Un cartón cuadrado de aproximadamente 30 centímetros de lado (un poco más grande que el plato).

. Un plato de plástico desechable, de unos 20 centímetros (suelen ser de color blanco).

. Pistola de silicón.

. Un tocador de cintas walkman o un radio, con sus cables de salida.

. Un metro de alambre eléctrico de número 22.

. 4 palitos de paleta de sección cuadrada.

. 1 taparrosca de refresco desechable de plástico.

. Pegamento UHU o Colaloca (este último es más práctico porque seca más rápidamente).

. Cuatro metros de alambre magneto, para embobinar, número 24 o 26.

. Un imán cilíndrico de 3 cm de diámetro y 5 mm de altura (se puede conseguir en establecimientos donde enconan bocinas o en tlapalerías, puede ser de desecho).

. Carrete, soporte de plástico como el que se usa como empaque de la cinta teflón (se puede conseguir en tlapalerías), servirá de soporte para la bobina.

Construcción

Coloque el plato en el centro del cartón y trace una circunferencia del tamaño del plato. Retírelo y recorte un círculo de radio aproximadamente medio centímetro menor que el marcado. El cuerpo del plato debe caber en el orificio y el borde debe sobresalir del otro lado del cartón.

Pegue con silicón la orilla del plato con el cartón. En caso de no tener, puede usar pegamento.

Construya una bobina. Para esto será necesario en-rollar el alambre sobre el carrete, dejando 5 cm de alambre libre antes y después del embobinado. Ponga pegamento sobre la superficie interior del carrete para evitar que el alambre se afloje con el movimiento. Se debe cubrir toda la superficie interior del carrete, pero no es necesario encimar el alambre.

Lime ambos extremos del alambre.

En el centro del plato pegue la bobina por uno de sus bordes.

Pegue, por el lado plano, el imán a la taparrosca.

Coloque el imán en el centro de la bobina, la taparrosca quedará fuera. Los palitos de paleta servirán de soporte a la bocina. Se pegarán cuatro en forma radial apoyándolos en la parte superior de la taparrosca y en las regiones cercanas a las esquinas del cartón. Se pegan con silicón o abundante pegamento.

Corte 2 trozos de alambre de 50 centímetros y únalos a los extremos del alambre de la bobina. Posteriormente, conecte los extremos libres a los alambres de salida del reproductor.

Uso

Se deberá encender el reproductor de sonido y bajar el volumen al mínimo. El alumno constatará de inmediato que la bocina emite sonido. Si se utilizan cables muy largos, la bocina producirá sonido aun estando a una distancia considerable del reproductor. El maestro invitará a los alumnos a tocar suavemente el plato mientras vibra. Notarán que los cables que salen de la grabadora no producen sonido alguno a menos que estén conectados a la bobina.

Si más adelante el profesor y sus alumnos construyen bocinas con platos de distinto diámetro, por ejemplo de 30, 20 y 7 centímetros, notarán que la bocina grande es más adecuada para reproducir sonidos graves que la pequeña. El profesor señalará que objetos grandes producen sonidos más graves que los pequeños del mismo material, como lo hacen las campanas.

La física de una bocina

La construcción de esta bocina permite explicar de manera muy sencilla varios temas de física, entre ellos: el sonido se produce por vibraciones; un imán dentro de una bobina por la que pasa corriente alterna se desplaza; para que se escuche el sonido de un reproductor se requiere de una bocina.

Micrófono

Un elemento adicional que el maestro puede elaborar es un micrófono. Para esto, además de la bocina, requerirá de una grabadora.

Un micrófono es una bocina empleada en sentido inverso. Se hace vibrar algún elemento extendido, en este caso el plato, por medio de un sonido (por ejemplo la voz generada por la oscilación de las cuerdas vocales) se transmiten las oscilaciones al imán que induce una pequeña corriente eléctrica a la bobina; la electricidad generada llega a la grabadora donde se almacena electrónicamente.

jueves, 11 de marzo de 2010

frecuencia:
es una medida que se utiliza generalmente para indicar el numero de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo.

Longitud de onda:
es como su propio nombre indica una longitud es decir una distancia que recorre la onda en el intervalo de tiempo transcurrido entre 2 máximos consecutivos de una de sus propiedades.

espectro electromagnético:
ala distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas .
referido a un objeto se de nomina espectro electromagnético
grafico2.gif (426×295)


Image8762.gif (473×335)

el objetivo de modular una señal es tener un control sobre la misma. El control se hara sobre ciertos elementos característicos de una oscilación continúa;estos son modificados según la forma de onda de la señal que se desea trasmitir.
los parametros o magnitudes fundamentales de una señal analógica son :
•AMPLITUD
•FRECUENCIA
•FASE

actualmente enviste una gran cantidad de tipos de modulación. Algunos son productos de la combinación de varias técnicas de modulación:

AM: modulación en amplitud
FM: modulación en frecuencia
PM: modulación en fase

Las estaciones de radio de banda de onda larga estándar (540 kHz a 1620kHz)
utilizan la modulación de amplitud (AM) para trasmitr informacion de audio
(voz, música, etc.) en la onda poirtadora de RF, AM es una mezcla de señales de AF Y RF de manera que las variaciones de amplitud de la señal AF (modulación)
alterna la amplitud de la señal de RF (portadora) la onda moduladora de RF tiene la forma simetrica arriba de bajo de la linea de referencia cero.

•MODULACIÓN EN FRECUENCIA (FM) :

La modulación de frecuencia (fm)
es el proceso de combinar una señal de AF (AUDIO FRECUENCIA)
en el rango de frecuencia entre 88 Mhz x 108 mhz tal que la amplitud de la AF varia la frecuencia de la RF.

FRECUENCIA MODULADA:

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•PORTADOR DE RF:
Medicion del SNR.jpg (520×326)

•SEÑAL MODULADA:
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•ESTACIONES DE RADIO GOBERNAMENTALES:
*altas frecuencias (HF)
3 y 30 mhz

*longitud de onda
100 a 10 mts.


muy altas (VHF) {FM.
(UHF) {TV.


uhf {smf
{ehf {•móviles •celulares •gps •com. espaciales

EHF;{radio
navegación


SHF:{SATÉLITES, RADARES, MICROONDAS Y HORNOS DE MICRO.



•MODULACIÓN:
modular una señal consiste en modificar alguna de las caracteristicas de esta señal llamada portadora de acuerdo con las caracteristicas de otras señal llamada moduladora.

•MODULADOR
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•TABLA:
tabla01.jpg (352×420)


Mucha estaciones locales de radio comercial de todo el mundo aún utilizan ondas portadoras de frecuencia media comprendidas entre 500 y 1700 kilociclos por segundo o (khz) para transmitir su programación diaria. esta banda de frecuencias comprendida dentro de la banda MF (medium frecuencias frecuencias medium ) se conoce como OM ( onda media) o MWC (medium ware ) sus longitudes de onda se miden en metros partiendo desde los mil metros y disminuyendo progresivamente asta llegar a los 100 m. por tanto, como se podra apreciar la longitud de onda disminuye a medida que aumenta la frecuencia .

ESTACIONES DE RADIO
-frecuencia moduladas
500 y 1700kgz

Bandas medias
*longitud de onda
1000m y 100m
+FRECUENCIA
- LONGITUD DE ONDA

SINTESIS:
- La FRECUENCIA es una medida que se utiliza para poner un numero de repeticiones de cualquier periodo en la unidad del tiempo.
• LA LONGITUD DE ONDA:
se utiliza para mostrar o indicar las longitudes o las distancias que rrecorre la onda .
•ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO:
Es el distribuidor de energia alas ondas alas ondas electromagnéticas

-Para poder modular una señal deben tener un control sobre la misma, segun las caracteristicas de una oscilación continua estas seran modificadas segun la onda de señal que refiera transmitir.
De la señal analogica las magnitudes mas nesesarias son amplitud, frecuencia y fase. hay varios tipos de modulación que son AM (MODULACIÓN EN AMPLITUD fm) (modulación en frecuencia) pm (modulación en fase)



•PRACTICA Nº1
Objetivo:
mostrar la operacion y medir los voltajes de un circuito detector de diodo RF.

Conceptos básicos:
1º la modulación es el proceso de agregar información,tal como frecuencia de audio a una portadora de radio frecuencia.
2º Los demoduladores o dectectores son circuitos que extraen informacion
de una onda modulada de radio, lo que se ase convirtiendo (a onda aportadora modulada de alta frecuencia a un voltaje variable que corresponde ala señal original de modulacion.

Material:
-Generador de funciónes osciloscopio
-diodo de germanio - capacitor 1.00047mf
-capacitor 2 10MF -resistencia 1470 oms
-resistencia 2 10kho -fuente de alimentación

•Procedimiento:
1º armar el circuito de la figura
electronic_circuit_49.jpg (371×111)
2º ajustar el generador a una frecuencia de 500khz con u maximo de .5 v en el anodo del diodo.

3º conectar el osciloscopio atraves de la R1

4º variar el nivel salida del generador y observar la salida del circuito detector
en el osciloscopio.

5º medir el periodo de la onda moduladora.

6º encontrar la frecuencia de la onda moduladora.

7º conectar el osciloscopio atravez de R2

8º teoria, preguntas conclusiones.


•DEMODULACIÓN:
Esta es el proceso de recuperacion de la señal moduladora de una señal
modulada. en amplitud (MA) llamado detector.en el campo del analisis de vibración a veces se encuentran el echo que algúnos componentes de la señal como 1 x o la velocidad de rotacion moduladora otros componentes como las frecuencias de engranaje o tonos de rodamientos se puede usar un demodulador para detectar y recuperar esas señales moduladoras.

•ANTENA:
una antena es un conductor capaz de variar o resistir.
un transmitor combierte una energia electrica en ondas electromagnéticas
en ondas radio que son radiadores asia afuera por antenas ala velocidad de la luz
300 000 000 mts/seg. la antenta de un receptor convierte estas ondas en energia electrica la cual es interpretada.

Ver imagen en tamaño completo


•TEORIA: La demodulación es un proceso de preocupación de la señal moduladora
•PREGUNTAS:
-¿que es la demodulación?
es un proceso de recuperacion de la señal modulada

•CONCLUSIÓN:
supimos como ajustar el generador a una frecuencia maxima en el diodo de germanio.

•resistencia 1:
la señal moduladora es la manda para que se aga la demodulación

•resistencia 2:
sale mas alta frecuencia por que es señal demoduladora

•INSTALACIÓN::
•AISLAMIENTO:
cuidar o poner algo para evitar el contacto.
•ALTURA:
verificar la altura nesesaria para que de señal
•LONGITUD:
cual larga y su alcanse de resepción
•MATERIALES:
poner los materiales nesesarios para que todo funcione bien

•Situación de instalación:
estar serciorados de la ubicación e instalción.

•Conexión de la antena al receptor:
como mover el receptor con la antena del receptor

•ADAPTACIÓN:
buscar la manera que agarre la señal.
segun los aparatos que tengamos mover la antena acomodar la señal.

•FUENTE DE INTERFERENCIA EN LA CASA:
en algunos cosas electronicas como el microondas ase que se baje la señal.

•TOMA DE TIERRA:
le tienes que poner tierra

•PROTECCIÓN CONTRA RADIOS:
prevenir para protejer contra los rayos.

PRACTICA Nº2 -antena-
Objetivo:
conocer la fabricacción y funcionamiento de una antena de media onda

•MATERIAL:
-cable telefonico
-alambre rigído
-condesador variable 305 o 410 pf.
-madera 20 x15

procedimiento:
1º la antena se va a construir con cable telefonico.
el cable telefonico biene con ocho cables internos
de diferentes colores.

2º la antena consiste en un aro de aproximadamente 1m. de diametro el que aremos con alambre acerado.sujetar el aro en una base apropiada para que quede en vertical. Montar el cable sobre este aro siguiendo la misma forma de circulo y sujetar el cable con hilos o con cinta de aislar ( nada con metal )

3º pelar los extremos de cada uno de los cables internos del cable telefonico
y tomar como patron.

5º empezaremos por la punta izquierda de un color para el primario y luego iremos al extremo blanco de la punta derecha i luego uniremos con otro color de la punta izquierda ejemplo; naranja y asi iremos conectando los cables si bien solo de a dos asta terminar con todos los colores.

6º nos quedaron dos puntas de este primario formando una bobina continua.
ese sera todo el bobinario contrario que ira conectado a un condensador variable de 365 o 420 pf. los dos extremos del cable negro iran directamente al receptor.

antena-tdt.jpg (525×430)


•TEORIA:
es conducto capaz de variar o resistir energia.

•PREGUNTAS:
¿que es una antena?
es un conducto capaz de varia o recibir energia.

•CONCLUSIÓN:
aprendimos a aser una antena por radio
¿QUE MATERIAL UTILIZAMOS PARA ASER LA ANTENA?
-madera,cable telefonico, alambre rigido, condensador variable,soldadura y cautin


•TAREA Nº4
-GANANCIA EN UNA ANTENA
-COMO SE MIDE LA GANANCIA EN UNA ANTENA

Las caracteristicas mas importantes de una antena es la ganancia
esto viene a ser la potencia de amplificacion de la señal . la ganancia representa la relacion entre la intensidad de de campo que produce una antena en un punto determinado y la intensidad de campo que produce una antena a omnidireccional
en el mismo punto y en la misma condiciones.

¿que es la ganancia en una antena?
es la potencia de amplificacion de señal representa una relacion o entensidad de campo que produce una antena cuando mayor es la ganancia mejor es la antena.

*tipos de antena:
-antenas para estacion base
-antena moviles

•antenas omnidireccionales:
utilizadas en la mayoria de los casos para la comunicacion entre unidades moviles cuando posisionamiento en relacion ala antena es predecibles
antenas directivas: se utilizan para cubrir una area dodnde la recepcion de la señal queda limitada a una zona determinada.
•ANTENA CON PATRON DE RADIACION PERSONALIZADO:
esas antenas se utilizan para cubrir un area, posiblemente asimetrica,con demilitaciones muy presisas con el fin de no producir o recibir interferencias de otros sistemas de radio.

-
sp920p24.jpg (285×340)

•antena cpd RP.
61e9472e4944ee3689cb671bfe2521df_220.jpg (142×220)
¿Que relacion tiene la frecuencia y la longitud de onda con las antenas?
-que ambas indican la longitud y la frecuencia que rrecorre cada antena o
intervalo.

•PROGRAMA DE RADIO AM , FM Y BLU.:
1º receptores de radio AM
1.1 circuitos de sintonismo
1.2 amplificadores de señal R
1.3 circuitos mezcladores de señal
1.4 oscilador local
1.5 amplificador de FI
1.6 circuitos de moduladores de señal
1.7 amplificador de audio frecuencia
1.8dispositivos de salida de audio
1.9 fuentes de alimentacion
1.10 circuito basico de un receptor de AM
2. receptores de FM
2.1circuitos de sintonización
2.2oscilador local
2.3multiplicador de frecuencia
2.4amplificador de FI
2.5 demodulador de señal FM
2.6amplificador de audio
2.7 dispositivos de salida de audio
2.8 circuito basico receptor de FM
3. receptor de BLU
3.1descripccion
3.2oscilador de frecuencia de batido
3.3clarificador de señal.
4.transmisor de señal electromagnética
4.1transmisor de AM
4.2tRansmisor de BLU
4.3TRANSMISOR DE FM

Circuito sintonizador:
son circuitos formados por elementos reactivos, inductancias, condensadores,
lineas de energia, cristales piezoelectricos, etc.
y se utilizan en los receptores y trasmisores. una ampliacion tipica es en las etapa de radiofrecuenci de amplificacion donde se requiere que el circuito amplifique solamente una banda de frecuencia alas inductancias y condensadores estan asociados resistencias que se deben ala resistencias ohmicas en las bobinas y perdidas dielectricas en los condensadores que se asen mas evidentes alas altas frecuencias podemos modelarlos los suponentes que son elementos ideales reactivos, puros, con una resistencia que podemos a asociar en paralelo en serie o en ambos.

•DIAGRAMA A BLOQUE DE UN RECEPTOR DE RADIO SENCILLO AM:
bloques receptor.JPG (878×454)


PRACTICA Nº3
Objetivo:
circuito de sintonizacion de RF.
identificar tipos de circuito de sintonizaion RF que se encuentran en radios de transitores de AM.

•MATERIALES:
-tablero A de radio

•PROCEDIMIENTO:
1º dibujar el tablero A de radio
2º identificar cada una de las etapas que forma el tablero A de radio.
3º identificar los componentes o elementos que forman cada uno de las etapas
sintonizador1.png (838×561)

•TEORIA:
conceptos basicos de circuito de sintonizador

1ºla selectividad de frecuencias de los rdios se logra mediante
circuitos sintonizdores o rasonantes que forman parte del circuito de entrada de un receptor de radio.

2ºla frecuencia de rasonamiento de un circuito sintonizador puede ser fijo o variable

•PREGUNTAS:
que es la selectividad de un circuito sintonizado ?
-es una medida de su habilidad de pasar solo las frecuencias de la banda angosta

Que son circuitos sintonizados ?
-estan formados por elementos reactivos inductacias , condesadores y lienas de energia

•CONCLUCIÓN:
supimos cuales elementos componen el tablero y sus etapas .


-PRACTICA Nº4 -circuito detector.
-Objetivo:
verificar la separacion de la enbolbente de audio de la señal portadora de RF

-•MATERIAL:
-diodo de Germanio
-capacitor 1MF
-resistencia de un ko.
-siloscopio
-generador de funciones
-tablilla proto

•PROCEDIMIENTO:
armar el circuito de la figura:
circuito+detector.jpg (400×308)

2º calibrar el generador de funciones a un 1ko y conectar a la entrada del circuito

3º conectar el osciloscopio ala salida del circuito

4º dibujar la señal que se visualiza.

•TEORIA:
separar la envolvente de audio de la señal portadora de RF

preguntas:
¿que material utilizamos para esta pagina?
-diodo de germanio
-capacitor 1MF
-resistencia de un ko.
-generador de funcion
-osciloscopio
-tablilla proto.