Bienvenidos a mi post de Todo lo que querias saber,sobre mecanismos,y mas.Espero que les guste mucho,no se olbiden de comentar:
QUÉ SON LAS FRECUENCIAS DE RADIO:
CAMPO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE ALTERNA
Las cargas eléctricas o electrones que fluyen por el cable o conductor de un circuito de corriente alterna (C.A.) no lo hacen precisamente por el centro o por toda el área del mismo, como ocurre con la corriente continua o directa (CD), sino que se mueven más bien próximos a su superficie o por su superficie, dependiendo de la frecuencia que posea dicha corriente, provocando la aparición de un campo magnético a su alrededor.
A.- Sección transversal de un cable o conductor de cobre. B.- Corriente eléctrica de baja frecuencia. circulando
por el cable. C.- A medida que se incrementa la frecuencia, la corriente tiende a fluir más. hacia la superficie del cable. D.- A partir de los 30 mil ciclos por segundo (30 kHz) de frecuencia de la. corriente, se generan ondas electromagnéticas de radio, que se propagan desde la superficie del cable. hacia el espacio.
Un generador de corriente alterna (también llamado “alternador”) normalmente genera corriente con una frecuencia de 50 ó 60 hertz (Hz), de acuerdo con cada país en específico, entregándola a la red eléctrica industrial y doméstica.
Sin embargo, si se dispone de un oscilador electrónico como el que emplean las plantas o estaciones transmisoras de radiodifusión comercial, a partir del momento en que la frecuencia de la corriente que genera dicho oscilador supera los 30 mil ciclos por segundo (30 kHz), el campo magnético que producen las cargas eléctricas o electrones que fluyen por el conductor que hace función de antena, comienza a propagarse por el espacio en forma de ondas de radiofrecuencia.
La forma en que se expanden esas ondas de radio, guarda similitud con lo que ocurre cuando tiramos una piedra en la superficie tranquila de un lago o estanque de agua: a partir del punto donde cae la piedra, se generan una serie de ondas que se extienden hasta desaparecer o llegar la orilla.
A partir del punto donde cae una piedra en la superficie de un líquido, se generan una serie de olas que. guardan estrecha semejanza con la forma en que surgen y se propagan las ondas de radiofrecuencia a. partir que salen de la antena de un transmisor de radio.
A diferencia de los generadores o alternadores que entregan tensiones o voltajes altos y frecuencias bajas, los circuitos osciladores electrónicos funcionan con tensiones o voltajes relativamente bajos, pero que generan corrientes de altas frecuencias capaces de propagarse a largas distancias a través del espacio. Esas ondas de radiofrecuencia se utilizan como portadoras para transportar, a su vez, otras ondas de baja frecuencia como las de sonido (ondas de audiofrecuencia producidas la voz, la música y todo tipo de sonidos), que por sí solas son incapaces de recorrer largas distancias.
En las transmisiones inalámbricas, al proceso de inyectar o añadir señales de baja frecuencia o audiofrecuencia (como las del sonido) a una onda portadora alta frecuencia se le denomina "modulación de la señal de audio". Mediante ese procedimiento una onda de radiofrecuencia que contenga señales de audio se puede modular en amplitud (Amplitud Modulada – AM) o en frecuencia (Frecuencia Modulada – FM).
A.- Onda de radiofrecuencia.
B.- Onda de audiofrecuencia.
C.- La onda de baja frecuencia o audiofrecuencia (B), inyectada en. la onda de alta frecuencia o radiofrecuencia (A). Por medio de esa. combinación se obtiene una señal de radio de amplitud modulada. (AM), capaz de transportar sonidos por vía inalámbrica a largas. distancias para ser captados por un radiorreceptor.
D.- La onda de audiofrecuencia (B) modulada en frecuencia, obteniéndose una señal de radio de frecuencia modulada (FM), empleada por las estaciones de radiodifusión y también de. televisión para transmitir el audio que acompaña las señales de. video.
Debido a que las corrientes de alta frecuencia no circulan por el interior de los conductores, sino por su superficie externa, en la fabricación de antenas se emplean tubos metálicos con el interior hueco. Esto lo podemos comprobar observando la forma en que están construidas las antenas telescópicas que incorporan los radios y televisores portátiles.
El principio de recepción de ondas de radiofrecuencia es similar al de su transmisión, por tanto, como la corriente que se induce en las antenas receptoras de ondas de radio y televisión es una señal de alta frecuencia procedente de la antena transmisora, su interior es también hueco.
BANDAS DE FRECUENCIAS DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO:
Las ondas de radio reciben también el nombre de “corrientes de radiofrecuencia” (RF) y se localizan en una pequeña porción del denominado “espectro radioeléctrico” correspondiente al espectro de ondas electromagnéticas.
El espectro radioeléctrico o de ondas de radio comprende desde los 3 kHz de frecuencia, con una longitud de onda de 100 000 m (100 km), hasta los 30 GHz de frecuencia, con una longitud de onda de 0,001 m< (1 mm).
Porción de 3 kHz a 300 GHz de frecuencia del espectro electromagnético, correspondiente al espectro. radioeléctrico u ondas de radio. Aquí se puede apreciar la división de las frecuencias en las bandas de. radio en las que se divide esta parte del espectro.
Mientras más alta sea la frecuencia de la corriente que proporcione un oscilador, más lejos viajará por el espacio la onda de radio que parte de la antena transmisora, aunque su alcance máximo también depende de la potencia de salida en watt que tenga el transmisor.
Muchas estaciones locales de radio comercial de todo el mundo aún utilizan ondas portadoras de frecuencia media, comprendidas entre 500 y 1 700 kilociclos por segundo o kilohertz (kHz), para transmitir su programación diaria. Esta banda de frecuencias, comprendida dentro de la banda MF (Medium. Frequencies - Frecuencias Medias), se conoce como OM (Onda Media) o MW (Medium Wave). Sus longitudes de onda se miden en metros, partiendo desde los 1 000 m y disminuyendo progresivamente hasta llegar a los 100 m . Por tanto, como se podrá apreciar, la longitud de onda disminuye a medida que aumenta la frecuencia.
Cuando el oscilador del transmisor de ondas de radio genera frecuencias más altas, comprendidas entre 3 y 30 millones de ciclos por segundo o megahertz (MHz), nos encontramos ante frecuencias altas de OC (onda corta) o SW (Short Wave), insertadas dentro de la banda HF ( High Frequencies – Altas. Frecuencias), que cubren distancias mucho mayores que las ondas largas y medias. Esas frecuencias de ondas cortas (OC) la emplean, fundamentalmente, estaciones de radio comerciales y gubernamentales que transmiten programas dirigidos a otros países. Cuando las ondas de radio alcanzan esas altas frecuencias, su longitud se reduce, progresivamente, desde los 100 a los 10 metros.
Dentro del espectro electromagnético de las ondas de radiofrecuencia se incluye también la frecuencia modulada (FM) y las ondas de televisión, que ocupan las bandas de VHF (Very High Frequencies – Frecuencias Muy Altas) y UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias Ultra Alta). Dentro de la banda de UHF funcionan también los teléfonos móviles o celulares, los receptores GPS (Global Positioning System – Sistema de Posicionamiento Global) y las comunicaciones espaciales. A continuación de la UHF se encuentran las bandas SHF (Super High Frequencies – Frecuencias Superaltas) y EHF (Extremely High. Frequencies – Frecuencias Extremadamente Altas). En la banda SHF funcionan los satélites de comunicación, radares, enlaces por microonda y los hornos domésticos de microondas. En la banda EHF funcionan también las señales de radares y equipos de radionavegación.
CLASIFICACIÓN Y UBICACIÓN DE LAS ESCALAS DE FRECUENCIAS DENTRO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
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VLF (Very Low Frequencies – Frecuencias muy bajas)
Frecuencias comprendidas entre 3 kHz y 20 kHz . El oído humano es capaz de captar sonidos comprendidos entre los 20 Hz y los 20 kHz de frecuencia, como máximo.
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LF (Low Frequencies – Frecuencias Bajas)
OL (Onda Larga) o LW (Long Wave), 153 a 159 kHz
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MF (Medium Frequencies – Frecuencias Medias) de AM (Amplitud Modulada)
OM (Onda Media) o MW (Médium Wave), 520 a 1 710 kHz
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MF (Medium Frequencies – Frecuencias Medias) y HF (High Frequencies – Frecuencias Altas) de AM (Amplitud Modulada)
OC (Onda Corta) o SW (Short Wave), 1 711 kHz a 29 999 MHz
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Sub-bandas de Onda Corta comprendidas, aproximadamente, entre 2 y 30 MHz .
Longitudes de ondas en metros (m) de las sub-bandas de onda corta y sus correspondientes frecuencias en MHz:
120 m 2.30 MHz a 2.49 MHz
90 m 3.20 MHz a 3.40 MHz
75 m 3.90 MHz a 4.00 MHz
60 m 4.75 MHz a 5.06 MHz
49 m 5.90 MHz a 6.20 MHz
41 m 7.10 MHz a 7.35 MHz
31 m 9.40 MHz a 9.99 MHz
25 m 11.60 MHz a 12.10 MHz
21 m 13.50 MHz a 13.87 MHz
19 m 15.10 MHz a 15.80 MHz
16 m 17.48 MHz a 17.90 MHz
15 m 18.90 MHz a 19.02 MHz
13 m 21.45 MHz a 21.75 MHz
11 m 25.60 MHz a 26.10 MHz
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VHF (Very High Frequencies – Frecuencias muy altas)
Teléfonos inalámbricos, 40 a 50 MHz
Controles remotos por ondas de radiofrecuencia, 40 a 75 MHz
Canales de televisión (del 2 al 6), 54 a 88 MHz
FM (Frecuencia Modulada), 88 a 108 MHz
Banda de radio aeronáutica, 108 a 137 MHz
Canales de televisión (del 7 al 13), 174 a 220 MHz
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UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias ultra altas)
Canales de televisión del 14 al 83 – 470 a 890 MHz
GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamiento Global), 1 227 a 1 575 MHz
GSM (Global System for Mobile Communication – Sistema Global para Telefonía Móvil o Celular), 900 a 1 900 MHz
Wi-Fi (802.11b) (Wireless Fidelity – Fidelidad inalámbrica), 2,4 GHz
Bluetooth, 2,45 GHz
ASIGNACIÓN DE LAS FRECUENCIAS DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO:
La distribución de las frecuencias del espectro radioeléctrico se ha desarrollado de forma arbitraria, de acuerdo con los avances de las técnicas de transmisión y recepción de señales de radio, televisión, detección y en general de todas las comunicaciones inalámbricas.
A principios del siglo XX no existían las comunicaciones por ondas de radio o inalámbricas como la conocemos hoy en día. Fue a partir de 1906 que la radio se comenzó a desarrollar y la primera distribución de frecuencias para las incipientes emisoras de radio de amplitud modulada (AM) se realizó en los Estados Unidos de Norteamérica después de 1920.
Con el desarrollo de la televisión, la frecuencia modulada (FM), el radar y un gran número de dispositivos electrónicos que fueron apareciendo con el transcurso de los años, fue necesario asignar un mayor número de frecuencias del espectro radioeléctrico a cada tipo de dispositivo en particular, con la finalidad de que al funcionar no se interfirieran unos con los otros.
Por ese motivo cada emisora de radio o de televisión, por ejemplo, tiene asignada una frecuencia fija a la que transmite y se recibe su señal en el radiorreceptor o televisor. De no ser así sería un caos, porque si varias varias estaciones de radio o televisión transmitieran arbitrariamente en la misma frecuencia cada una, se interferirían unas con otras, escuchándose o viéndose todas al mismo tiempo.
La asignación de las frecuencias del espectro radioeléctrico para las transmisiones de radio y televisión generalmente la realiza el Ministerio de Comunicaciones de cada país. La asignación de otras frecuencias utilizadas en las comunicaciones por radio se establecen por acuerdos internacionales entre los diferentes países.
Fue el físico alemán Heindrich Rudolf Hertz (1857 – 1894), quien demostró, en la práctica, el principio que rige la propagación de las ondas electromagnéticas de las que forma parte el espectro radioeléctrico. En su honor se implantó el hertz (Hz) como unidad de medida de la frecuencia.
¿POR QUÉ SE NOS PIDE COLOCAR LOS ASIENTOS DEL AVIÓN EN POSICIÓN VERTICAL ANTES DEL DESPEGUE Y EL ATERRIZAJE?:
Después de acceder al interior del avión y estar próximos al despegue, o cuando estando todavía en el aire comienza el inicio del descenso y aproximación a la pista para proceder al aterrizaje, un miembro de la tripulación solicita siempre por la amplificación interna situar los respaldos de los asientos en posición vertical y colocar también en su lugar las mesitas situadas detrás del respaldo de los propios asientos.
A pesar de que a algún pasajero le puedan. molestar. las. normas. y
regulaciones que se aplican en la aviación civil y que en algunos casos hasta las viole pensando que "no va a pasar nada", no es menos cierto que todas, sin excepción alguna, encierran un riguroso propósito de velar por la seguridad del pasaje, la tripulación y de la propia aeronave.
A diferencia de otros medios de transporte como los autocares y ferrocarriles para trayectos medios y largos que también cuentan con asientos reclinables que se pueden mantener en todo momento en cualquier posición sin que se corra por ello ningún riesgo, en los aviones, por el contrario, el riesgo es alto.
En primer lugar, después subir al avión, la posición vertical de los respaldos de los asientos proporciona a los pasajeros la fácil ocupación del asiento trasero que tiene asignado, sobre todo en la clase económica donde la distancia entre un asiento y otro, con sus respectivos respaldos colocados en posición vertical, no supera los 80 cm de separación. Si en esos momentos los respaldos se encontraran reclinados, el acceso al resto de los asientos se convertiría en una tarea difícil de realizar, sin contar que al no poder sentarnos estaríamos obstaculizando también el libre acceso y circulación del resto de los pasajeros a todo lo largo del pasillo.
En segundo lugar, resulta también importante facilitar la libre evacuación, sin ningún obstáculo de por medio, al pasillo en caso que surja una emergencia durante el despegue o el aterrizaje. De esa forma, en caso de necesidad, todos los pasajeros pueden efectuar una rápida evacuación a través de las salidas dispuestas para las emergencias. En la mayoría de los casos las emergencias en los aviones ocurren durante los 7 a 10 minutos que demora el despegue o, igualmente, durante los 7 a 10 minutos que demora la aproximación a la pista y el aterrizaje. De ocurrir cualquier percance en esos cortos períodos de tiempo, los asientos situados verticalmente permitirán a los pasajeros asumir rápidamente la posición correcta que se requiere antes de realizar un aterrizaje de emergencia o forzoso.
Cuando se realiza un aterrizaje de ese tipo, e incluso cuando existen condiciones atmosféricas adversas propensas a que pueda surgir una emergencia o accidente, los asientos que se encuentren todavía reclinados pueden convertirse en armas letales si el pasajero que está sentado detrás es lanzado hacia delante al impactar el fuselaje del avión contra el suelo o la pista, sin descontar que en esos casos el asiento se puede llegar desprender también de su anclaje al piso del avión.
En realidad la incomodidad o inconveniente que pueda suponer para algunos pasajeros no poder mantener reclinado el asiento durante los pocos minutos que demora el despegue y el aterrizaje del avión lo deben superar a favor de la seguridad que esa medida representa para el resto de los viajeros.
¿QUÉ SON LOS SEMICONDUCTORES?:
INTRODUCIÓN. MATERIALES CONDUCTORES:
Todos los cuerpos o elementos químicos existentes en la naturaleza poseen características diferentes, agrupadas todas en la denominada “Tabla de Elementos Químicos”. Desde el punto de vista eléctrico, todos los cuerpos simples o compuestos formados por esos elementos se pueden dividir en tres amplias categorías:
Conductores
* Aislantes
* Semiconductores
Los materiales conductores ofrecen una baja resistencia al paso de la corriente eléctrica. Los semiconductores se encuentran a medio camino entre los conductores y los aislantes, pues en unos casos permiten la circulación de la corriente eléctrica y en otros no. Finalmente los cuerpos aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica. En la foto superior se muestran algunos de esos materiales: A) Conductor de alambre de cobre. B) Diodos y C) transistor (dispositivos semiconductores en ambos casos). D) Aislantes de porcelana instalados en un transformador distribuidor de energía eléctrica de bajo voltaje y E) Aislantes de vidrio soportando cables a la intemperie montados en un poste para distribución de energía eléctrica de media tensión. Los aislantes, al contrario de los conductores, constituyen materiales o cuerpos que ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica.
MATERIALES CONDUCTORES:
En la categoría “conductores” se encuentran agrupados todos los metales que en mayor o menor medida conducen o permiten el paso de la corriente eléctrica por sus cuerpos. Entre los mejores conductores por orden de importancia para uso en la distribución de la energía eléctrica de alta, media y baja tensión, así como para la fabricación de componentes de todo tipo como dispositivos y equipos eléctricos y electrónicos, se encuentran el cobre (Cu), aluminio (Al), plata (Ag), mercurio (Hg) y oro (Au).
Los conductores de cobre son los materiales más utilizados en los circuitos eléctricos por la baja resistencia que presentan al paso de la corriente.
En general el núcleo de los átomos de cualquier elemento que forman todos los cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos que conocemos se encuentran rodeados por una nube de electrones que giran su alrededor, distribuidos en una o en varias órbitas, capas o niveles de energía. Al átomo de cada elemento contemplado en la “Tabla de Elementos Químicos” le corresponde un número atómico que sirve para diferenciar las propiedades de cada uno de ellos. Ese número coincide también con la cantidad total de electrones que giran alrededor del núcleo de cada átomo en particular. No obstante, independientemente de la cantidad total de electrones que le corresponda a cada elemento, en la última capa u órbita sólo pueden girar de uno a ocho electrones como máximo.
Diferentes formas de representar de forma gráfica un. mismo.átomo, en este caso de cobre (Cu): A) Normal, en. la que. aparecen todos los electrones girando alrededor del núcleo de ese elemento en sus respectivas órbitas.
B) Representación plana en la que se pueden observar, de. forma parcial, las cuatro órbitas o niveles de energía que
le corresponden a ese átomo con la distribución numérica
de todos los electrones que posee en cada una de ellas.
( 29 en total ). C) La misma representación plana, pero.
más simplificada, en la que se muestra solamente la última órbita o banda de valencia, identificada con. el número “1”, o sea, el único electrón que posee en esa posición. D) El mismo átomo mostrado ahora. en representación plana, con la última órbita y el único electrón que gira en la misma.
Banda de valencia:
Como ya conocemos, todos átomos que integran cualquier cuerpo material poseen órbitas o capas, denominadas también niveles de energía, donde giran electrones alrededor de sus núcleos. La última de esas capas se denomina “banda de valencia” y es donde giran los electrones que en unos casos el átomo puede ser ceder, como ocurre con los metales y en otros casos puede atraer o captar de la banda de valencia de otros átomos cercanos. La banda de valencia es el nivel de energía que determina que un cuerpo se comporte como conductor, aislante o semiconductor.
En el caso de los metales en la última órbita o “banda de valencia” de sus átomos sólo giran entre uno y tres electrones como máximo, por lo que su tendencia es cederlos cuando los excitamos empleando métodos físicos o químicos. Las respectivas valencias de trabajo (o números de valencia) de los metales son las siguientes: +1, +2 y +3.
Esos números con signo positivo (+) delante, corresponden a la cantidad de electrones que pueden ceder los átomos de los metales, de acuerdo con la cantidad que contiene cada uno en la última órbita.
En general la mayoría de los elementos metálicos poseen conductividad eléctrica, es decir, se comportan como conductores de la electricidad en mayor o menor medida. Los que poseen un solo electrón (a los que les corresponde el número de valencia +1, como el cobre), son los que conducen la corriente eléctrica con mayor facilidad.
En los conductores eléctricos las bandas de energía, formadas por la banda de conducción y la banda de valencia del elemento metálico, se superponen facilitando que los electrones puedan saltar desde la última órbita de un átomo a la de otro de los que integran también las moléculas del propio metal. Es por eso que cuando se aplica corriente eléctrica a un circuito formado por conductores de cobre, por ejemplo, los electrones fluyen con facilidad por todo el cuerpo metálico del alambre que integra el cable.
Normalmente las bandas de energías se componen de: 1) una banda de valencia. 2) una banda de conducción y, 3) otra banda interpuesta entre las dos anteriores denominada “banda prohibida”. La función de esta última es impedir o dificultar que los electrones salten desde la banda de valencia hasta la banda de conducción. En el caso de los metales la banda prohíbida no existe, por lo que los electrones en ese caso necesitan poca energía para saltar de una banda a la otra.
Debido a que en los metales conductores de corriente eléctrica la banda de valencia o última órbita del átomo pose entre uno y tres electrones solamente (de acuerdo con el tipo de metal de que se trate), existe una gran cantidad de estados energéticos “vacíos” que permiten excitar los electrones, bien sea por medio de una reacción química, o una reacción física como la aplicación de calor o la aplicación de una diferencia de potencial (corriente eléctrica) que ponga en movimiento el flujo electrónico.
En general los metales mejores conductores de electricidad como el cobre, la plata y el oro poseen una alta densidad de electrones portadores de carga en la banda de valencia, así como una alta ocupación de niveles de energía en la banda de conducción. Hay que destacar que aunque la plata y el oro son mucho mejores conductores de la corriente eléctrica que el cobre, la mayoría de los cables se fabrican con este último metal o con aluminio en menor proporción, por ser ambos metales buenos conductores de la corriente eléctrica, pero mucho más baratos de producir y comercializar que la plata y el oro.
MATERIALES AISLANTES O DIELÉCTRICOS:
A diferencia de los cuerpos metálicos buenos conductores de la corriente eléctrica, existen otros como el aire, la porcelana, el cristal, la mica, la ebonita, las resinas sintéticas, los plásticos, etc., que ofrecen una alta resistencia a su paso. Esos materiales se conocen como aislantes o dieléctricos.
Los cuerpos aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica. En la foto izquierda. se pueden observar diferentes materiales aislantes de plástico utilizados comúnmente en las cajas de. conexión y en otros elementos propios de las instalaciones eléctricas domésticas de baja tensión, así. como el PVC (PolyVinyl Chloride – Policloruro de Vinilo) empleado como revestimiento en los cables. conductores. En la foto de la derecha aparece, señalado con una flecha roja, un aislante de vidrio. utilizado en las torres externas de distribución eléctrica de alta tensión.
Al contrario de lo que ocurre con los átomos de los metales, que ceden sus electrones con facilidad y conducen bien la corriente eléctrica, los de los elementos aislantes poseen entre cinco y siete electrones fuertemente ligados a su última órbita, lo que les impide cederlos. Esa característica los convierte en malos conductores de la electricidad, o no la conducen en absoluto.
En los materiales aislantes, la banda de conducción se encuentra prácticamente vacía de portadores de cargas eléctricas o electrones, mientras que la banda de valencia está completamente llena de estos.
Como ya conocemos, en medio de esas dos bandas se encuentra la “banda prohibida”, cuya misión es impedir que los electrones de valencia, situados en la última órbita del átomo, se exciten y salten a la banda de conducción.
La energía propia de los electrones de valencia equivale a unos 0,03 eV (electronvolt) aproximadamente, cifra muy por debajo de los 6 a 10 eV de energía de salto de banda (Eg) que requerirían poseer los electrones para atravesar el ancho de la banda prohibida en los materiales aislantes.
MATERIALES SEMICONDUCTORES
Los primeros semiconductores utilizados para fines técnicos fueron pequeños detectores diodos empleados a principios del siglo 20 en los primitivos radiorreceptores, que se conocían como “de galena”. Ese nombre lo tomó el radiorreceptor de la pequeña piedra de galena o sulfuro de plomo (PbS) que hacía la función de diodo y que tenían instalado para sintonizar las emisoras de radio. La sintonización se obtenía moviendo una aguja que tenía dispuesta sobre la superficie de la piedra. Aunque con la galena era posible seleccionar y escuchar estaciones de radio con poca calidad auditiva, en realidad nadie conocía que misterio encerraba esa piedra para que pudiera captarlas.
En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, descubrió que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. Posteriormente, en 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell, Walter Brattain y John Barden, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.
Los "semiconductores" como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), por ejemplo, constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esa propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en electrónica digital, etc.
Lugar que ocupan en la Tabla Periódica los trece elementos con. características de semiconductores, identificados con su correspondiente. número atómico y grupo al que pertenecen. Los que aparecen con fondo.
gris corresponden a “metales”, los de fondo verde a “metaloides” y los de. fondo azul a “no metales”.
Esos elementos semiconductores que aparecen dispuestos en la Tabla Periódica constituyen la materia prima principal, en especial el silicio (Si), para fabricar diodos detectores y rectificadores de corriente, transistores, circuitos integrados y microprocesadores.
Los átomos de los elementos semiconductores pueden poseer dos, tres, cuatro o cinco electrones en su última órbita, de acuerdo con el elemento específico al que pertenecen. No obstante, los elementos más utilizados por la industria electrónica, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), poseen solamente cuatro electrones en su última órbita. En este caso, el equilibrio eléctrico que proporciona la estructura molecular cristalina característica de esos átomos en estado puro no les permite ceder, ni captar electrones. Normalmente los átomos de los elementos semiconductores se unen formando enlaces covalentes y no permiten que la corriente eléctrica fluya a través de sus cuerpos cuando se les aplica una diferencia de potencial o corriente eléctrica. En esas condiciones, al no presentar conductividad eléctrica alguna, se comportan de forma similar a un material aislante.
Incremento de la conductividad en un elemento semiconductor:
La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la conductividad. Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras su temperatura aumenta, la conductividad también aumenta.
En resumen, la conductividad de un elemento semiconductor se puede variar aplicando uno de los siguientes métodos:
* Elevación de su temperatura
* Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina
* Incrementando la iluminación.
Con relación a este último punto, algunos tipos de semiconductores, como las resistencias dependientes de la luz (LDR – Light-dependant resistors), varían su conductividad de acuerdo con la cantidad de luz que reciben.
Resistencia dependiente de la luz (LDR), conocida también como fotorresistor o célula fotoeléctrica. Posee la característica de disminuir el valor de su resistencia interna cuando la intensidad de luz que incide sobre la superficie de la celda aumenta. Como material o elemento semiconductor utiliza el sulfuro de cadmio (CdS) y su principal aplicación es en el encendido y apagado automático del alumbrado público en las calles de las ciudades, cuando disminuye la luz solar.
En dependencia de cómo varíen los factores de los puntos más arriba expuestos, los materiales semiconductores se comportarán como conductores o como aislantes.
Cómo calcular la distancia desde la orilla hasta el horizonte del mar:
Calcular la distancia existente entre un punto donde nos encontremos situados junto a la costa y el horizonte del mar, cuando miramos de frente y en línea recta, es relativamente fácil.
Para calcular de forma aproximada esa distancia es necesario tener en cuenta primeramente varios factores, como la altura a la que nos encontramos situados sobre el nivel del mar y nuestra propia altura como sujeto observador. Otro factor a tener en cuenta es si el lugar donde nos encontramos ubicados se corresponde con un punto que coincida con la línea del Ecuador, con los polos terrestres o si, por el contrario, es un lugar intermedio localizado entre el Ecuador y los polos.
Si una persona se encuentra junto a la orilla del mar observando el horizonte al frente, la distancia que lo separa de ese punto o su alcance visual no será el mismo que si la observación la realiza desde una altura mayor, como la cima de una loma, de una montaña, desde un balcón, o desde el techo de un edificio alto, teniendo en cuenta también el lugar o punto geográfico de la Tierra donde ésta se encuentre situada.
En dependencia de las diferentes circunstancias expuestas, la distancia que separa a una persona de un punto en la línea del horizonte se puede calcular desarrollando el teorema de Pitágoras aplicado a la figura de un triángulo rectángulo.
Como ya conocemos, un triángulo rectángulo se compone de dos líneas rectas que se unen en sus extremos formando un ángulo recto (o sea de 90º), denominadas "catetos" y una tercera que une los extremos libres de ambos catetos, llamada "hipotenusa". De acuerdo con el teorema de Pitágoras, la suma de los catetos elevados al cuadrado, será igual al cuadrado de la hipotenusa, por lo que conociendo el valor o medida de dos de las líneas rectas que forman el triángulo, podemos conocer el valor de la tercera desarrollando la fórmula matemática que postula el teorema.
La ilustración de la derecha corresponde a un triángulo rectángulo compuesto por dos catetos, que al unirse en sus extremos forman un ángulo recto o de 90º, y una hipotenusa que cierra los dos extremos libres de ambos catetos. De acuerdo con el teorema de Pitágoras, la suma del cuadrado de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa. Por tanto, la representación matemática de este teorema sería la siguiente:
(cateto a)2 + (cateto b)2 = hipotenusa2
Cuando una persona observa directamente hacia el horizonte del mar su visión forma una línea recta imaginaria, tangente con un punto del propio horizonte. Esa línea tangencial, después de encontrarse con el horizonte, lo rebasa para perderse a continuación en el infinito debido a la curvatura de la Tierra. Para conocer cuál es la distancia que separa a esa persona de la línea del horizonte, será necesario calcular el valor o medida de la parte de línea tangencial que se extiende entre ambos puntos.
El diámetro de la línea del Ecuador que divide la esfera terrestre en dos hemisferios, uno Norte y otro Sur, mide 12 756 kilómetros aproximadamente. En la figura de la izquierda, esa línea se representa por medio de un óvalo color azul. Sin embargo, debido a que la Tierra no es completamente redonda, sino achatada en los polos, el diámetro de la circunferencia entre el polo Norte y el polo Sur mide alrededor de 42 kilómetros menos que el correspondiente a la circunferencia de la línea ecuatorial. A ese diámetro entre los polos, representado en la figura por un óvalo rojo, pertenece el meridiano “0º” o de Greenwich (GMT), que rige el cambio de la hora en todo el mundo y por el lado opuesto el meridiano 180º de cambio de la fecha.
Todos conocemos que la Tierra tiene aproximadamente la forma de una esfera, por lo que el diámetro correspondiente con la línea del Ecuador mide 12 756 km aproximadamente. Sin embargo, como en realidad la Tierra no es una esfera perfecta debido al achatamiento que presenta entre sus polos, el diámetro medido entre los polos Norte y Sur se reduce en unos 42 km aproximadamente con relación diámetro del Ecuador.
Para facilitar la operación matemática que se pretende demostrar a continuación, en lugar de kilómetros (km) como unidad de medida lineal, utilizaremos el metro (m) . Al final el resultado lo convertiremos de nuevo en kilómetros.
En la ilustración de la izquierda que simula la Tierra, se puede apreciar que la línea o radio ( r1 ) parte del centro ( 0 ) de la circunferencia y termina en un punto externo de la propia circunferencia, a la que se le añade el tramo "h" , correspondiente a la altura del observador. La suma de los valores de esos dos segmentos de recta forman la hipotenusa del triángulo.
Si el observador se encuentra situado en un punto coincidente con la línea ecuatorial, la medida del radio ( r1 ) será la mitad de los 12 756 km que tiene el diámetro del Ecuador.
El valor de la línea recta correspondiente al radio ( r1 ) en la ilustración de arriba, medida desde el centro de la circunferencia ( 0 ) hasta el punto donde toque la línea ecuatorial será el resultado de dividir 12 756 km entre 2, o sea, 6 378 km . Si esa medida en kilómetros la convertimos en metros el resultado será:
6 378 x 1 000 = 6 378 000 m
Esa misma medida le corresponde, igualmente, al radio ( r2 ) que, como se puede apreciar en la propia ilustración, constituye también uno de los dos catetos que forman el triángulo rectángulo.
El valor del otro cateto o tramo de la línea tangencial "t" que debemos calcular será, precisamente, la medida correspondiente a la línea visual que se extiende entre la persona y el punto que ésta observa en el horizonte. En el mismo horizonte ese punto coincidirá también con el extremo libre del radio ( r2 ), donde se originará un ángulo recto o de 90º , que dará lugar a la formación del triángulo rectángulo.
Para realizar el cálculo del valor de la línea visual “ t ” supondremos que la persona que observa el horizonte es un niño que se encuentra de pie junto a la orilla del mar. Supongamos también que la altura del niño (señalada en la figura anterior y en la figura de la derecha como “h”), es de 1 metro. Si al valor del tramo de recta o radio de circunferencia ( r1 ) le sumamos la altura "h" de 1 m que tiene el niño, obtendremos el valor de la medida correspondiente a la hipotenusa que nos falta para completar el triángulo rectángulo:
r1 + h = 6 378 000 m + 1 m = 6 378 001 m
Una vez que conocemos que el valor o medida del radio de la circunferencia ( r2 ), es 6 378 000 m, equivalente a uno de los catetos del triángulo y que el valor de la hipotenusa es de 6 378 001 m , la medida que nos falta obtener para hallar la distancia que buscamos será la correspondiente al cateto “t”, para lo cual desarrollaremos el teorema de Pitágoras.
Como se mencionó anteriormente y de acuerdo con ese teorema, la suma del cuadrado de los catetos será igual al cuadrado de la hipotenusa:
(cateto a)2 + (cateto b)2 = hipotenusa2
Como uno de los catetos del triángulo rectángulo es ( r2 ) , la hipotenusa (r1 + h) y el cateto desconocido es “ t ” , podemos plantear la fórmula matemática de la forma siguiente:
( r2 )2 + ( t )2 = ( r1 + h )2
Para hallar el valor del cateto desconocido “ t ”, tendremos que despejar primero ( t )2 . Para ello el valor ( r2 )2 lo pasamos al lado derecho del signo de igualdad en la fórmula. Como se sobreentiende que ( r2 )2 es un valor positivo (aunque no tenga representado gráficamente el signo "+", al pasarlo al otro lado del signo de igualdad su valor cambia a negativo "–" , tal como se puede observar a continuación con ( t )2 ya despejada.
( t )2 = ( r1 + h )2 – ( r2 )2
Seguidamente procedemos a sustituir los valores numéricos conocidos para ( r1 + h ) y para ( r2 ) . De esa forma tendremos:
( t )2 = ( 6 378 001 )2 – ( 6 378 000 )2
Si a continuación multiplicamos por sí mismos esos valores para elevarlos al cuadrado y realizamos la resta indicada en la fórmula, el resultado será el siguiente:
( t )2 = 40 678 896 756 001 – 40 678 884 000 000
( t )2 = 12 756 001
Este resultado muestra que el valor de ( t )2 es 12 756 001 metros. Pero para conocer realmente cuál es el valor del cateto, es necesario hallar la raíz cuadrada de ( t )2:
( t )2 = 12 756 001
t = 3571,55 metros
Por tanto, 3 571,55 metros será la medida del cateto, equivalente también a la distancia en metros que separa al niño de la línea del horizonte del mar.
Para finalizar la operación convertimos los metros en kilómetros, como se planteó al principio. Para ello dividimos el valor obtenido en metros entre mil:
3 571,55 / 1000 = 3,571 km
Y ese será el resultado de la distancia en kilómetros que separa al niño de la línea del horizonte.
Si en lugar de un niño fuera un hombre el que observa el horizonte, su alcance visual tendría mayor alcance debido a que tendría también una estatura mayor. Si estuviera situado en la cima de una montaña de mil metros de altura, habría que sumarle también a esa altura el valor de la estatura del hombre y el valor del radio de la circunferencia terrestre. En ese caso el alcance visual hasta el horizonte del mar superaría los 113 km en la línea del Ecuador.
En la figura de la izquierda se aprecia la diferencia entre los catetos de la línea visual del triángulo rojo y del azul. Como se puede observar, el alcance visual de la persona situada en la altura “h2” es mayor que el de otra situada en la altura “h1”
MANTENIMIENTO DE ACUMULADORES O BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO DE LOS COCHES:
Batería o acumulador común de plomo-acido, de 12 volt de tensión, empleado para suministrar energía eléctrica a los coches y otros medios de transporte.
Las baterías o acumuladores de plomo-ácido empleadas en los coches requieren de un mantenimiento mínimo con el fin de prevenir posibles fallos futuros. Ese mantenimiento es muy fácil de realizar y aplicándolo de forma periódica garantizamos el buen funcionamiento y prolongación de la vida útil de la batería.
Se estima que aproximadamente el 90% de los fallos en los coches corresponden en gran medida a alguna deficiencia en el sistema eléctrico, mientras que el 10% restante se atribuye a problemas mecánicos, sobre todo los relacionados con el motor. Sin embargo, del total de los fallos eléctricos, aproximadamente el 40 % corresponden a cuestiones relacionadas directamente con la batería, que en la mayoría de los casos se pueden evitar aplicando a tiempo un buen mantenimiento prevetivo.
Como medida de precaución para evitar quemaduras químicas, antes de manipular las baterías de plomo-ácido debemos utilizar camisa de mangas largas, guantes de goma o impermeabilizados (nunca de tela) y gafas de protección.
Otra medida importante a tomar es la de "NO FUMAR" cerca de la batería cuando por cualquier motivo haya que manipularlas, o durante el propio proceso de carga.
Guantes y gafas de protección
A continuación se relacionan algunos de los fallos más comunes que se pueden encontrar en las baterías debido a un mantenimiento deficiente, así como la forma de solucionarlos.
FALLOS MÁS COMUNES:
Falso contacto eléctrico en los bornes de la batería:
En muchos casos, por falta de mantenimiento se acumula sulfato en los bornes y en los postes o polos externos de conexión de la batería. El sulfato constituye un residuo de sustancia química que se forma a partir del derrame o salpicadura eventual del electrolito que contiene en su interior la batería. La acumulación de sulfato en las superficies de contacto eléctrico produce un incremento de la resistencia en esos puntos, creando falsos contactos entre los bornes de conexión y los terminales de los cables conectados a dichos bornes.
Batería falta de mantenimiento, en la que se aprecia la acumulación de sulfato, suciedad y óxido en los puntos de contacto.
A su vez, a consecuencia de ello, el falso contacto impide la correcta circulación de la corriente a través del sistema de distribución eléctrica del coche, por lo que se pueden producir fallos en el funcionamiento de los consumidores de electricidad, o sea, los equipos, dispositivos, luces e incluso las propias bujías con las que funcionan los motores de gasolina.
Los coches dotados con motores diesel solamente requieren energía eléctrica en el momento que accionamos con la llave el interruptor que hace funcionar el motor eléctrico de arranque, el que a su vez pone en marcha el motor principal del coche, pues al contrario de los motores de gasolina, los diesel no requieren energía eléctrica para continuar funcionando después de arrancar, porque no emplean bujías. Sin embargo, su sistema de enfriamiento, constituido por una bomba acoplada a un motor eléctrico, lógicamente sí requiere del constante suministro de corriente para evitar que por recalentamiento se produzca una avería de gran envergadura. Además de dicha bomba, al igual que ocurre con cualquier otro coche, el resto de los equipos eléctricos, dispositivos y luces sí dependen de un constante suministro de corriente eléctrica proveniente de la batería o del alternador para que puedan funcionar.
Por otra parte, además del efecto de resistencia al paso de la corriente que provoca la acumulación de sulfato en los bornes, pueden surgir otros problemas en el suministro de energía eléctrica a los equipos, dispositivos y a las propias bujías del motor del coche provocado por la existencia de conexiones flojas en los propios bornes que van conectados a los postes o polos de la batería.
Espero que les alla gustado mucho el post luego pondre en un nuevo post mas de esto.Saludos -
FUENTE:
QUÉ SON LAS FRECUENCIAS DE RADIO:
CAMPO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE ALTERNA
Las cargas eléctricas o electrones que fluyen por el cable o conductor de un circuito de corriente alterna (C.A.) no lo hacen precisamente por el centro o por toda el área del mismo, como ocurre con la corriente continua o directa (CD), sino que se mueven más bien próximos a su superficie o por su superficie, dependiendo de la frecuencia que posea dicha corriente, provocando la aparición de un campo magnético a su alrededor.
A.- Sección transversal de un cable o conductor de cobre. B.- Corriente eléctrica de baja frecuencia. circulando
por el cable. C.- A medida que se incrementa la frecuencia, la corriente tiende a fluir más. hacia la superficie del cable. D.- A partir de los 30 mil ciclos por segundo (30 kHz) de frecuencia de la. corriente, se generan ondas electromagnéticas de radio, que se propagan desde la superficie del cable. hacia el espacio.
Un generador de corriente alterna (también llamado “alternador”) normalmente genera corriente con una frecuencia de 50 ó 60 hertz (Hz), de acuerdo con cada país en específico, entregándola a la red eléctrica industrial y doméstica.
Sin embargo, si se dispone de un oscilador electrónico como el que emplean las plantas o estaciones transmisoras de radiodifusión comercial, a partir del momento en que la frecuencia de la corriente que genera dicho oscilador supera los 30 mil ciclos por segundo (30 kHz), el campo magnético que producen las cargas eléctricas o electrones que fluyen por el conductor que hace función de antena, comienza a propagarse por el espacio en forma de ondas de radiofrecuencia.
La forma en que se expanden esas ondas de radio, guarda similitud con lo que ocurre cuando tiramos una piedra en la superficie tranquila de un lago o estanque de agua: a partir del punto donde cae la piedra, se generan una serie de ondas que se extienden hasta desaparecer o llegar la orilla.
A partir del punto donde cae una piedra en la superficie de un líquido, se generan una serie de olas que. guardan estrecha semejanza con la forma en que surgen y se propagan las ondas de radiofrecuencia a. partir que salen de la antena de un transmisor de radio.
A diferencia de los generadores o alternadores que entregan tensiones o voltajes altos y frecuencias bajas, los circuitos osciladores electrónicos funcionan con tensiones o voltajes relativamente bajos, pero que generan corrientes de altas frecuencias capaces de propagarse a largas distancias a través del espacio. Esas ondas de radiofrecuencia se utilizan como portadoras para transportar, a su vez, otras ondas de baja frecuencia como las de sonido (ondas de audiofrecuencia producidas la voz, la música y todo tipo de sonidos), que por sí solas son incapaces de recorrer largas distancias.
En las transmisiones inalámbricas, al proceso de inyectar o añadir señales de baja frecuencia o audiofrecuencia (como las del sonido) a una onda portadora alta frecuencia se le denomina "modulación de la señal de audio". Mediante ese procedimiento una onda de radiofrecuencia que contenga señales de audio se puede modular en amplitud (Amplitud Modulada – AM) o en frecuencia (Frecuencia Modulada – FM).
A.- Onda de radiofrecuencia.
B.- Onda de audiofrecuencia.
C.- La onda de baja frecuencia o audiofrecuencia (B), inyectada en. la onda de alta frecuencia o radiofrecuencia (A). Por medio de esa. combinación se obtiene una señal de radio de amplitud modulada. (AM), capaz de transportar sonidos por vía inalámbrica a largas. distancias para ser captados por un radiorreceptor.
D.- La onda de audiofrecuencia (B) modulada en frecuencia, obteniéndose una señal de radio de frecuencia modulada (FM), empleada por las estaciones de radiodifusión y también de. televisión para transmitir el audio que acompaña las señales de. video.
Debido a que las corrientes de alta frecuencia no circulan por el interior de los conductores, sino por su superficie externa, en la fabricación de antenas se emplean tubos metálicos con el interior hueco. Esto lo podemos comprobar observando la forma en que están construidas las antenas telescópicas que incorporan los radios y televisores portátiles.
El principio de recepción de ondas de radiofrecuencia es similar al de su transmisión, por tanto, como la corriente que se induce en las antenas receptoras de ondas de radio y televisión es una señal de alta frecuencia procedente de la antena transmisora, su interior es también hueco.
BANDAS DE FRECUENCIAS DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO:
Las ondas de radio reciben también el nombre de “corrientes de radiofrecuencia” (RF) y se localizan en una pequeña porción del denominado “espectro radioeléctrico” correspondiente al espectro de ondas electromagnéticas.
El espectro radioeléctrico o de ondas de radio comprende desde los 3 kHz de frecuencia, con una longitud de onda de 100 000 m (100 km), hasta los 30 GHz de frecuencia, con una longitud de onda de 0,001 m< (1 mm).
Porción de 3 kHz a 300 GHz de frecuencia del espectro electromagnético, correspondiente al espectro. radioeléctrico u ondas de radio. Aquí se puede apreciar la división de las frecuencias en las bandas de. radio en las que se divide esta parte del espectro.
Mientras más alta sea la frecuencia de la corriente que proporcione un oscilador, más lejos viajará por el espacio la onda de radio que parte de la antena transmisora, aunque su alcance máximo también depende de la potencia de salida en watt que tenga el transmisor.
Muchas estaciones locales de radio comercial de todo el mundo aún utilizan ondas portadoras de frecuencia media, comprendidas entre 500 y 1 700 kilociclos por segundo o kilohertz (kHz), para transmitir su programación diaria. Esta banda de frecuencias, comprendida dentro de la banda MF (Medium. Frequencies - Frecuencias Medias), se conoce como OM (Onda Media) o MW (Medium Wave). Sus longitudes de onda se miden en metros, partiendo desde los 1 000 m y disminuyendo progresivamente hasta llegar a los 100 m . Por tanto, como se podrá apreciar, la longitud de onda disminuye a medida que aumenta la frecuencia.
Cuando el oscilador del transmisor de ondas de radio genera frecuencias más altas, comprendidas entre 3 y 30 millones de ciclos por segundo o megahertz (MHz), nos encontramos ante frecuencias altas de OC (onda corta) o SW (Short Wave), insertadas dentro de la banda HF ( High Frequencies – Altas. Frecuencias), que cubren distancias mucho mayores que las ondas largas y medias. Esas frecuencias de ondas cortas (OC) la emplean, fundamentalmente, estaciones de radio comerciales y gubernamentales que transmiten programas dirigidos a otros países. Cuando las ondas de radio alcanzan esas altas frecuencias, su longitud se reduce, progresivamente, desde los 100 a los 10 metros.
Dentro del espectro electromagnético de las ondas de radiofrecuencia se incluye también la frecuencia modulada (FM) y las ondas de televisión, que ocupan las bandas de VHF (Very High Frequencies – Frecuencias Muy Altas) y UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias Ultra Alta). Dentro de la banda de UHF funcionan también los teléfonos móviles o celulares, los receptores GPS (Global Positioning System – Sistema de Posicionamiento Global) y las comunicaciones espaciales. A continuación de la UHF se encuentran las bandas SHF (Super High Frequencies – Frecuencias Superaltas) y EHF (Extremely High. Frequencies – Frecuencias Extremadamente Altas). En la banda SHF funcionan los satélites de comunicación, radares, enlaces por microonda y los hornos domésticos de microondas. En la banda EHF funcionan también las señales de radares y equipos de radionavegación.
CLASIFICACIÓN Y UBICACIÓN DE LAS ESCALAS DE FRECUENCIAS DENTRO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
*
VLF (Very Low Frequencies – Frecuencias muy bajas)
Frecuencias comprendidas entre 3 kHz y 20 kHz . El oído humano es capaz de captar sonidos comprendidos entre los 20 Hz y los 20 kHz de frecuencia, como máximo.
*
LF (Low Frequencies – Frecuencias Bajas)
OL (Onda Larga) o LW (Long Wave), 153 a 159 kHz
*
MF (Medium Frequencies – Frecuencias Medias) de AM (Amplitud Modulada)
OM (Onda Media) o MW (Médium Wave), 520 a 1 710 kHz
*
MF (Medium Frequencies – Frecuencias Medias) y HF (High Frequencies – Frecuencias Altas) de AM (Amplitud Modulada)
OC (Onda Corta) o SW (Short Wave), 1 711 kHz a 29 999 MHz
*
Sub-bandas de Onda Corta comprendidas, aproximadamente, entre 2 y 30 MHz .
Longitudes de ondas en metros (m) de las sub-bandas de onda corta y sus correspondientes frecuencias en MHz:
120 m 2.30 MHz a 2.49 MHz
90 m 3.20 MHz a 3.40 MHz
75 m 3.90 MHz a 4.00 MHz
60 m 4.75 MHz a 5.06 MHz
49 m 5.90 MHz a 6.20 MHz
41 m 7.10 MHz a 7.35 MHz
31 m 9.40 MHz a 9.99 MHz
25 m 11.60 MHz a 12.10 MHz
21 m 13.50 MHz a 13.87 MHz
19 m 15.10 MHz a 15.80 MHz
16 m 17.48 MHz a 17.90 MHz
15 m 18.90 MHz a 19.02 MHz
13 m 21.45 MHz a 21.75 MHz
11 m 25.60 MHz a 26.10 MHz
*
VHF (Very High Frequencies – Frecuencias muy altas)
Teléfonos inalámbricos, 40 a 50 MHz
Controles remotos por ondas de radiofrecuencia, 40 a 75 MHz
Canales de televisión (del 2 al 6), 54 a 88 MHz
FM (Frecuencia Modulada), 88 a 108 MHz
Banda de radio aeronáutica, 108 a 137 MHz
Canales de televisión (del 7 al 13), 174 a 220 MHz
*
UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias ultra altas)
Canales de televisión del 14 al 83 – 470 a 890 MHz
GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamiento Global), 1 227 a 1 575 MHz
GSM (Global System for Mobile Communication – Sistema Global para Telefonía Móvil o Celular), 900 a 1 900 MHz
Wi-Fi (802.11b) (Wireless Fidelity – Fidelidad inalámbrica), 2,4 GHz
Bluetooth, 2,45 GHz
ASIGNACIÓN DE LAS FRECUENCIAS DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO:
La distribución de las frecuencias del espectro radioeléctrico se ha desarrollado de forma arbitraria, de acuerdo con los avances de las técnicas de transmisión y recepción de señales de radio, televisión, detección y en general de todas las comunicaciones inalámbricas.
A principios del siglo XX no existían las comunicaciones por ondas de radio o inalámbricas como la conocemos hoy en día. Fue a partir de 1906 que la radio se comenzó a desarrollar y la primera distribución de frecuencias para las incipientes emisoras de radio de amplitud modulada (AM) se realizó en los Estados Unidos de Norteamérica después de 1920.
Con el desarrollo de la televisión, la frecuencia modulada (FM), el radar y un gran número de dispositivos electrónicos que fueron apareciendo con el transcurso de los años, fue necesario asignar un mayor número de frecuencias del espectro radioeléctrico a cada tipo de dispositivo en particular, con la finalidad de que al funcionar no se interfirieran unos con los otros.
Por ese motivo cada emisora de radio o de televisión, por ejemplo, tiene asignada una frecuencia fija a la que transmite y se recibe su señal en el radiorreceptor o televisor. De no ser así sería un caos, porque si varias varias estaciones de radio o televisión transmitieran arbitrariamente en la misma frecuencia cada una, se interferirían unas con otras, escuchándose o viéndose todas al mismo tiempo.
La asignación de las frecuencias del espectro radioeléctrico para las transmisiones de radio y televisión generalmente la realiza el Ministerio de Comunicaciones de cada país. La asignación de otras frecuencias utilizadas en las comunicaciones por radio se establecen por acuerdos internacionales entre los diferentes países.
Fue el físico alemán Heindrich Rudolf Hertz (1857 – 1894), quien demostró, en la práctica, el principio que rige la propagación de las ondas electromagnéticas de las que forma parte el espectro radioeléctrico. En su honor se implantó el hertz (Hz) como unidad de medida de la frecuencia.
¿POR QUÉ SE NOS PIDE COLOCAR LOS ASIENTOS DEL AVIÓN EN POSICIÓN VERTICAL ANTES DEL DESPEGUE Y EL ATERRIZAJE?:
Después de acceder al interior del avión y estar próximos al despegue, o cuando estando todavía en el aire comienza el inicio del descenso y aproximación a la pista para proceder al aterrizaje, un miembro de la tripulación solicita siempre por la amplificación interna situar los respaldos de los asientos en posición vertical y colocar también en su lugar las mesitas situadas detrás del respaldo de los propios asientos.
A pesar de que a algún pasajero le puedan. molestar. las. normas. y
regulaciones que se aplican en la aviación civil y que en algunos casos hasta las viole pensando que "no va a pasar nada", no es menos cierto que todas, sin excepción alguna, encierran un riguroso propósito de velar por la seguridad del pasaje, la tripulación y de la propia aeronave.
A diferencia de otros medios de transporte como los autocares y ferrocarriles para trayectos medios y largos que también cuentan con asientos reclinables que se pueden mantener en todo momento en cualquier posición sin que se corra por ello ningún riesgo, en los aviones, por el contrario, el riesgo es alto.
En primer lugar, después subir al avión, la posición vertical de los respaldos de los asientos proporciona a los pasajeros la fácil ocupación del asiento trasero que tiene asignado, sobre todo en la clase económica donde la distancia entre un asiento y otro, con sus respectivos respaldos colocados en posición vertical, no supera los 80 cm de separación. Si en esos momentos los respaldos se encontraran reclinados, el acceso al resto de los asientos se convertiría en una tarea difícil de realizar, sin contar que al no poder sentarnos estaríamos obstaculizando también el libre acceso y circulación del resto de los pasajeros a todo lo largo del pasillo.
En segundo lugar, resulta también importante facilitar la libre evacuación, sin ningún obstáculo de por medio, al pasillo en caso que surja una emergencia durante el despegue o el aterrizaje. De esa forma, en caso de necesidad, todos los pasajeros pueden efectuar una rápida evacuación a través de las salidas dispuestas para las emergencias. En la mayoría de los casos las emergencias en los aviones ocurren durante los 7 a 10 minutos que demora el despegue o, igualmente, durante los 7 a 10 minutos que demora la aproximación a la pista y el aterrizaje. De ocurrir cualquier percance en esos cortos períodos de tiempo, los asientos situados verticalmente permitirán a los pasajeros asumir rápidamente la posición correcta que se requiere antes de realizar un aterrizaje de emergencia o forzoso.
Cuando se realiza un aterrizaje de ese tipo, e incluso cuando existen condiciones atmosféricas adversas propensas a que pueda surgir una emergencia o accidente, los asientos que se encuentren todavía reclinados pueden convertirse en armas letales si el pasajero que está sentado detrás es lanzado hacia delante al impactar el fuselaje del avión contra el suelo o la pista, sin descontar que en esos casos el asiento se puede llegar desprender también de su anclaje al piso del avión.
En realidad la incomodidad o inconveniente que pueda suponer para algunos pasajeros no poder mantener reclinado el asiento durante los pocos minutos que demora el despegue y el aterrizaje del avión lo deben superar a favor de la seguridad que esa medida representa para el resto de los viajeros.
¿QUÉ SON LOS SEMICONDUCTORES?:
INTRODUCIÓN. MATERIALES CONDUCTORES:
Todos los cuerpos o elementos químicos existentes en la naturaleza poseen características diferentes, agrupadas todas en la denominada “Tabla de Elementos Químicos”. Desde el punto de vista eléctrico, todos los cuerpos simples o compuestos formados por esos elementos se pueden dividir en tres amplias categorías:
Conductores
* Aislantes
* Semiconductores
Los materiales conductores ofrecen una baja resistencia al paso de la corriente eléctrica. Los semiconductores se encuentran a medio camino entre los conductores y los aislantes, pues en unos casos permiten la circulación de la corriente eléctrica y en otros no. Finalmente los cuerpos aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica. En la foto superior se muestran algunos de esos materiales: A) Conductor de alambre de cobre. B) Diodos y C) transistor (dispositivos semiconductores en ambos casos). D) Aislantes de porcelana instalados en un transformador distribuidor de energía eléctrica de bajo voltaje y E) Aislantes de vidrio soportando cables a la intemperie montados en un poste para distribución de energía eléctrica de media tensión. Los aislantes, al contrario de los conductores, constituyen materiales o cuerpos que ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica.
MATERIALES CONDUCTORES:
En la categoría “conductores” se encuentran agrupados todos los metales que en mayor o menor medida conducen o permiten el paso de la corriente eléctrica por sus cuerpos. Entre los mejores conductores por orden de importancia para uso en la distribución de la energía eléctrica de alta, media y baja tensión, así como para la fabricación de componentes de todo tipo como dispositivos y equipos eléctricos y electrónicos, se encuentran el cobre (Cu), aluminio (Al), plata (Ag), mercurio (Hg) y oro (Au).
Los conductores de cobre son los materiales más utilizados en los circuitos eléctricos por la baja resistencia que presentan al paso de la corriente.
En general el núcleo de los átomos de cualquier elemento que forman todos los cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos que conocemos se encuentran rodeados por una nube de electrones que giran su alrededor, distribuidos en una o en varias órbitas, capas o niveles de energía. Al átomo de cada elemento contemplado en la “Tabla de Elementos Químicos” le corresponde un número atómico que sirve para diferenciar las propiedades de cada uno de ellos. Ese número coincide también con la cantidad total de electrones que giran alrededor del núcleo de cada átomo en particular. No obstante, independientemente de la cantidad total de electrones que le corresponda a cada elemento, en la última capa u órbita sólo pueden girar de uno a ocho electrones como máximo.
Diferentes formas de representar de forma gráfica un. mismo.átomo, en este caso de cobre (Cu): A) Normal, en. la que. aparecen todos los electrones girando alrededor del núcleo de ese elemento en sus respectivas órbitas.
B) Representación plana en la que se pueden observar, de. forma parcial, las cuatro órbitas o niveles de energía que
le corresponden a ese átomo con la distribución numérica
de todos los electrones que posee en cada una de ellas.
( 29 en total ). C) La misma representación plana, pero.
más simplificada, en la que se muestra solamente la última órbita o banda de valencia, identificada con. el número “1”, o sea, el único electrón que posee en esa posición. D) El mismo átomo mostrado ahora. en representación plana, con la última órbita y el único electrón que gira en la misma.
Banda de valencia:
Como ya conocemos, todos átomos que integran cualquier cuerpo material poseen órbitas o capas, denominadas también niveles de energía, donde giran electrones alrededor de sus núcleos. La última de esas capas se denomina “banda de valencia” y es donde giran los electrones que en unos casos el átomo puede ser ceder, como ocurre con los metales y en otros casos puede atraer o captar de la banda de valencia de otros átomos cercanos. La banda de valencia es el nivel de energía que determina que un cuerpo se comporte como conductor, aislante o semiconductor.
En el caso de los metales en la última órbita o “banda de valencia” de sus átomos sólo giran entre uno y tres electrones como máximo, por lo que su tendencia es cederlos cuando los excitamos empleando métodos físicos o químicos. Las respectivas valencias de trabajo (o números de valencia) de los metales son las siguientes: +1, +2 y +3.
Esos números con signo positivo (+) delante, corresponden a la cantidad de electrones que pueden ceder los átomos de los metales, de acuerdo con la cantidad que contiene cada uno en la última órbita.
En general la mayoría de los elementos metálicos poseen conductividad eléctrica, es decir, se comportan como conductores de la electricidad en mayor o menor medida. Los que poseen un solo electrón (a los que les corresponde el número de valencia +1, como el cobre), son los que conducen la corriente eléctrica con mayor facilidad.
En los conductores eléctricos las bandas de energía, formadas por la banda de conducción y la banda de valencia del elemento metálico, se superponen facilitando que los electrones puedan saltar desde la última órbita de un átomo a la de otro de los que integran también las moléculas del propio metal. Es por eso que cuando se aplica corriente eléctrica a un circuito formado por conductores de cobre, por ejemplo, los electrones fluyen con facilidad por todo el cuerpo metálico del alambre que integra el cable.
Normalmente las bandas de energías se componen de: 1) una banda de valencia. 2) una banda de conducción y, 3) otra banda interpuesta entre las dos anteriores denominada “banda prohibida”. La función de esta última es impedir o dificultar que los electrones salten desde la banda de valencia hasta la banda de conducción. En el caso de los metales la banda prohíbida no existe, por lo que los electrones en ese caso necesitan poca energía para saltar de una banda a la otra.
Debido a que en los metales conductores de corriente eléctrica la banda de valencia o última órbita del átomo pose entre uno y tres electrones solamente (de acuerdo con el tipo de metal de que se trate), existe una gran cantidad de estados energéticos “vacíos” que permiten excitar los electrones, bien sea por medio de una reacción química, o una reacción física como la aplicación de calor o la aplicación de una diferencia de potencial (corriente eléctrica) que ponga en movimiento el flujo electrónico.
En general los metales mejores conductores de electricidad como el cobre, la plata y el oro poseen una alta densidad de electrones portadores de carga en la banda de valencia, así como una alta ocupación de niveles de energía en la banda de conducción. Hay que destacar que aunque la plata y el oro son mucho mejores conductores de la corriente eléctrica que el cobre, la mayoría de los cables se fabrican con este último metal o con aluminio en menor proporción, por ser ambos metales buenos conductores de la corriente eléctrica, pero mucho más baratos de producir y comercializar que la plata y el oro.
MATERIALES AISLANTES O DIELÉCTRICOS:
A diferencia de los cuerpos metálicos buenos conductores de la corriente eléctrica, existen otros como el aire, la porcelana, el cristal, la mica, la ebonita, las resinas sintéticas, los plásticos, etc., que ofrecen una alta resistencia a su paso. Esos materiales se conocen como aislantes o dieléctricos.
Los cuerpos aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica. En la foto izquierda. se pueden observar diferentes materiales aislantes de plástico utilizados comúnmente en las cajas de. conexión y en otros elementos propios de las instalaciones eléctricas domésticas de baja tensión, así. como el PVC (PolyVinyl Chloride – Policloruro de Vinilo) empleado como revestimiento en los cables. conductores. En la foto de la derecha aparece, señalado con una flecha roja, un aislante de vidrio. utilizado en las torres externas de distribución eléctrica de alta tensión.
Al contrario de lo que ocurre con los átomos de los metales, que ceden sus electrones con facilidad y conducen bien la corriente eléctrica, los de los elementos aislantes poseen entre cinco y siete electrones fuertemente ligados a su última órbita, lo que les impide cederlos. Esa característica los convierte en malos conductores de la electricidad, o no la conducen en absoluto.
En los materiales aislantes, la banda de conducción se encuentra prácticamente vacía de portadores de cargas eléctricas o electrones, mientras que la banda de valencia está completamente llena de estos.
Como ya conocemos, en medio de esas dos bandas se encuentra la “banda prohibida”, cuya misión es impedir que los electrones de valencia, situados en la última órbita del átomo, se exciten y salten a la banda de conducción.
La energía propia de los electrones de valencia equivale a unos 0,03 eV (electronvolt) aproximadamente, cifra muy por debajo de los 6 a 10 eV de energía de salto de banda (Eg) que requerirían poseer los electrones para atravesar el ancho de la banda prohibida en los materiales aislantes.
MATERIALES SEMICONDUCTORES
Los primeros semiconductores utilizados para fines técnicos fueron pequeños detectores diodos empleados a principios del siglo 20 en los primitivos radiorreceptores, que se conocían como “de galena”. Ese nombre lo tomó el radiorreceptor de la pequeña piedra de galena o sulfuro de plomo (PbS) que hacía la función de diodo y que tenían instalado para sintonizar las emisoras de radio. La sintonización se obtenía moviendo una aguja que tenía dispuesta sobre la superficie de la piedra. Aunque con la galena era posible seleccionar y escuchar estaciones de radio con poca calidad auditiva, en realidad nadie conocía que misterio encerraba esa piedra para que pudiera captarlas.
En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, descubrió que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. Posteriormente, en 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell, Walter Brattain y John Barden, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.
Los "semiconductores" como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), por ejemplo, constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esa propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en electrónica digital, etc.
Lugar que ocupan en la Tabla Periódica los trece elementos con. características de semiconductores, identificados con su correspondiente. número atómico y grupo al que pertenecen. Los que aparecen con fondo.
gris corresponden a “metales”, los de fondo verde a “metaloides” y los de. fondo azul a “no metales”.
Esos elementos semiconductores que aparecen dispuestos en la Tabla Periódica constituyen la materia prima principal, en especial el silicio (Si), para fabricar diodos detectores y rectificadores de corriente, transistores, circuitos integrados y microprocesadores.
Los átomos de los elementos semiconductores pueden poseer dos, tres, cuatro o cinco electrones en su última órbita, de acuerdo con el elemento específico al que pertenecen. No obstante, los elementos más utilizados por la industria electrónica, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), poseen solamente cuatro electrones en su última órbita. En este caso, el equilibrio eléctrico que proporciona la estructura molecular cristalina característica de esos átomos en estado puro no les permite ceder, ni captar electrones. Normalmente los átomos de los elementos semiconductores se unen formando enlaces covalentes y no permiten que la corriente eléctrica fluya a través de sus cuerpos cuando se les aplica una diferencia de potencial o corriente eléctrica. En esas condiciones, al no presentar conductividad eléctrica alguna, se comportan de forma similar a un material aislante.
Incremento de la conductividad en un elemento semiconductor:
La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la conductividad. Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras su temperatura aumenta, la conductividad también aumenta.
En resumen, la conductividad de un elemento semiconductor se puede variar aplicando uno de los siguientes métodos:
* Elevación de su temperatura
* Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina
* Incrementando la iluminación.
Con relación a este último punto, algunos tipos de semiconductores, como las resistencias dependientes de la luz (LDR – Light-dependant resistors), varían su conductividad de acuerdo con la cantidad de luz que reciben.
Resistencia dependiente de la luz (LDR), conocida también como fotorresistor o célula fotoeléctrica. Posee la característica de disminuir el valor de su resistencia interna cuando la intensidad de luz que incide sobre la superficie de la celda aumenta. Como material o elemento semiconductor utiliza el sulfuro de cadmio (CdS) y su principal aplicación es en el encendido y apagado automático del alumbrado público en las calles de las ciudades, cuando disminuye la luz solar.
En dependencia de cómo varíen los factores de los puntos más arriba expuestos, los materiales semiconductores se comportarán como conductores o como aislantes.
Cómo calcular la distancia desde la orilla hasta el horizonte del mar:
Calcular la distancia existente entre un punto donde nos encontremos situados junto a la costa y el horizonte del mar, cuando miramos de frente y en línea recta, es relativamente fácil.
Para calcular de forma aproximada esa distancia es necesario tener en cuenta primeramente varios factores, como la altura a la que nos encontramos situados sobre el nivel del mar y nuestra propia altura como sujeto observador. Otro factor a tener en cuenta es si el lugar donde nos encontramos ubicados se corresponde con un punto que coincida con la línea del Ecuador, con los polos terrestres o si, por el contrario, es un lugar intermedio localizado entre el Ecuador y los polos.
Si una persona se encuentra junto a la orilla del mar observando el horizonte al frente, la distancia que lo separa de ese punto o su alcance visual no será el mismo que si la observación la realiza desde una altura mayor, como la cima de una loma, de una montaña, desde un balcón, o desde el techo de un edificio alto, teniendo en cuenta también el lugar o punto geográfico de la Tierra donde ésta se encuentre situada.
En dependencia de las diferentes circunstancias expuestas, la distancia que separa a una persona de un punto en la línea del horizonte se puede calcular desarrollando el teorema de Pitágoras aplicado a la figura de un triángulo rectángulo.
Como ya conocemos, un triángulo rectángulo se compone de dos líneas rectas que se unen en sus extremos formando un ángulo recto (o sea de 90º), denominadas "catetos" y una tercera que une los extremos libres de ambos catetos, llamada "hipotenusa". De acuerdo con el teorema de Pitágoras, la suma de los catetos elevados al cuadrado, será igual al cuadrado de la hipotenusa, por lo que conociendo el valor o medida de dos de las líneas rectas que forman el triángulo, podemos conocer el valor de la tercera desarrollando la fórmula matemática que postula el teorema.
La ilustración de la derecha corresponde a un triángulo rectángulo compuesto por dos catetos, que al unirse en sus extremos forman un ángulo recto o de 90º, y una hipotenusa que cierra los dos extremos libres de ambos catetos. De acuerdo con el teorema de Pitágoras, la suma del cuadrado de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa. Por tanto, la representación matemática de este teorema sería la siguiente:
(cateto a)2 + (cateto b)2 = hipotenusa2
Cuando una persona observa directamente hacia el horizonte del mar su visión forma una línea recta imaginaria, tangente con un punto del propio horizonte. Esa línea tangencial, después de encontrarse con el horizonte, lo rebasa para perderse a continuación en el infinito debido a la curvatura de la Tierra. Para conocer cuál es la distancia que separa a esa persona de la línea del horizonte, será necesario calcular el valor o medida de la parte de línea tangencial que se extiende entre ambos puntos.
El diámetro de la línea del Ecuador que divide la esfera terrestre en dos hemisferios, uno Norte y otro Sur, mide 12 756 kilómetros aproximadamente. En la figura de la izquierda, esa línea se representa por medio de un óvalo color azul. Sin embargo, debido a que la Tierra no es completamente redonda, sino achatada en los polos, el diámetro de la circunferencia entre el polo Norte y el polo Sur mide alrededor de 42 kilómetros menos que el correspondiente a la circunferencia de la línea ecuatorial. A ese diámetro entre los polos, representado en la figura por un óvalo rojo, pertenece el meridiano “0º” o de Greenwich (GMT), que rige el cambio de la hora en todo el mundo y por el lado opuesto el meridiano 180º de cambio de la fecha.
Todos conocemos que la Tierra tiene aproximadamente la forma de una esfera, por lo que el diámetro correspondiente con la línea del Ecuador mide 12 756 km aproximadamente. Sin embargo, como en realidad la Tierra no es una esfera perfecta debido al achatamiento que presenta entre sus polos, el diámetro medido entre los polos Norte y Sur se reduce en unos 42 km aproximadamente con relación diámetro del Ecuador.
Para facilitar la operación matemática que se pretende demostrar a continuación, en lugar de kilómetros (km) como unidad de medida lineal, utilizaremos el metro (m) . Al final el resultado lo convertiremos de nuevo en kilómetros.
En la ilustración de la izquierda que simula la Tierra, se puede apreciar que la línea o radio ( r1 ) parte del centro ( 0 ) de la circunferencia y termina en un punto externo de la propia circunferencia, a la que se le añade el tramo "h" , correspondiente a la altura del observador. La suma de los valores de esos dos segmentos de recta forman la hipotenusa del triángulo.
Si el observador se encuentra situado en un punto coincidente con la línea ecuatorial, la medida del radio ( r1 ) será la mitad de los 12 756 km que tiene el diámetro del Ecuador.
El valor de la línea recta correspondiente al radio ( r1 ) en la ilustración de arriba, medida desde el centro de la circunferencia ( 0 ) hasta el punto donde toque la línea ecuatorial será el resultado de dividir 12 756 km entre 2, o sea, 6 378 km . Si esa medida en kilómetros la convertimos en metros el resultado será:
6 378 x 1 000 = 6 378 000 m
Esa misma medida le corresponde, igualmente, al radio ( r2 ) que, como se puede apreciar en la propia ilustración, constituye también uno de los dos catetos que forman el triángulo rectángulo.
El valor del otro cateto o tramo de la línea tangencial "t" que debemos calcular será, precisamente, la medida correspondiente a la línea visual que se extiende entre la persona y el punto que ésta observa en el horizonte. En el mismo horizonte ese punto coincidirá también con el extremo libre del radio ( r2 ), donde se originará un ángulo recto o de 90º , que dará lugar a la formación del triángulo rectángulo.
Para realizar el cálculo del valor de la línea visual “ t ” supondremos que la persona que observa el horizonte es un niño que se encuentra de pie junto a la orilla del mar. Supongamos también que la altura del niño (señalada en la figura anterior y en la figura de la derecha como “h”), es de 1 metro. Si al valor del tramo de recta o radio de circunferencia ( r1 ) le sumamos la altura "h" de 1 m que tiene el niño, obtendremos el valor de la medida correspondiente a la hipotenusa que nos falta para completar el triángulo rectángulo:
r1 + h = 6 378 000 m + 1 m = 6 378 001 m
Una vez que conocemos que el valor o medida del radio de la circunferencia ( r2 ), es 6 378 000 m, equivalente a uno de los catetos del triángulo y que el valor de la hipotenusa es de 6 378 001 m , la medida que nos falta obtener para hallar la distancia que buscamos será la correspondiente al cateto “t”, para lo cual desarrollaremos el teorema de Pitágoras.
Como se mencionó anteriormente y de acuerdo con ese teorema, la suma del cuadrado de los catetos será igual al cuadrado de la hipotenusa:
(cateto a)2 + (cateto b)2 = hipotenusa2
Como uno de los catetos del triángulo rectángulo es ( r2 ) , la hipotenusa (r1 + h) y el cateto desconocido es “ t ” , podemos plantear la fórmula matemática de la forma siguiente:
( r2 )2 + ( t )2 = ( r1 + h )2
Para hallar el valor del cateto desconocido “ t ”, tendremos que despejar primero ( t )2 . Para ello el valor ( r2 )2 lo pasamos al lado derecho del signo de igualdad en la fórmula. Como se sobreentiende que ( r2 )2 es un valor positivo (aunque no tenga representado gráficamente el signo "+", al pasarlo al otro lado del signo de igualdad su valor cambia a negativo "–" , tal como se puede observar a continuación con ( t )2 ya despejada.
( t )2 = ( r1 + h )2 – ( r2 )2
Seguidamente procedemos a sustituir los valores numéricos conocidos para ( r1 + h ) y para ( r2 ) . De esa forma tendremos:
( t )2 = ( 6 378 001 )2 – ( 6 378 000 )2
Si a continuación multiplicamos por sí mismos esos valores para elevarlos al cuadrado y realizamos la resta indicada en la fórmula, el resultado será el siguiente:
( t )2 = 40 678 896 756 001 – 40 678 884 000 000
( t )2 = 12 756 001
Este resultado muestra que el valor de ( t )2 es 12 756 001 metros. Pero para conocer realmente cuál es el valor del cateto, es necesario hallar la raíz cuadrada de ( t )2:
( t )2 = 12 756 001
t = 3571,55 metros
Por tanto, 3 571,55 metros será la medida del cateto, equivalente también a la distancia en metros que separa al niño de la línea del horizonte del mar.
Para finalizar la operación convertimos los metros en kilómetros, como se planteó al principio. Para ello dividimos el valor obtenido en metros entre mil:
3 571,55 / 1000 = 3,571 km
Y ese será el resultado de la distancia en kilómetros que separa al niño de la línea del horizonte.
Si en lugar de un niño fuera un hombre el que observa el horizonte, su alcance visual tendría mayor alcance debido a que tendría también una estatura mayor. Si estuviera situado en la cima de una montaña de mil metros de altura, habría que sumarle también a esa altura el valor de la estatura del hombre y el valor del radio de la circunferencia terrestre. En ese caso el alcance visual hasta el horizonte del mar superaría los 113 km en la línea del Ecuador.
En la figura de la izquierda se aprecia la diferencia entre los catetos de la línea visual del triángulo rojo y del azul. Como se puede observar, el alcance visual de la persona situada en la altura “h2” es mayor que el de otra situada en la altura “h1”
MANTENIMIENTO DE ACUMULADORES O BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO DE LOS COCHES:
Batería o acumulador común de plomo-acido, de 12 volt de tensión, empleado para suministrar energía eléctrica a los coches y otros medios de transporte.
Las baterías o acumuladores de plomo-ácido empleadas en los coches requieren de un mantenimiento mínimo con el fin de prevenir posibles fallos futuros. Ese mantenimiento es muy fácil de realizar y aplicándolo de forma periódica garantizamos el buen funcionamiento y prolongación de la vida útil de la batería.
Se estima que aproximadamente el 90% de los fallos en los coches corresponden en gran medida a alguna deficiencia en el sistema eléctrico, mientras que el 10% restante se atribuye a problemas mecánicos, sobre todo los relacionados con el motor. Sin embargo, del total de los fallos eléctricos, aproximadamente el 40 % corresponden a cuestiones relacionadas directamente con la batería, que en la mayoría de los casos se pueden evitar aplicando a tiempo un buen mantenimiento prevetivo.
Como medida de precaución para evitar quemaduras químicas, antes de manipular las baterías de plomo-ácido debemos utilizar camisa de mangas largas, guantes de goma o impermeabilizados (nunca de tela) y gafas de protección.
Otra medida importante a tomar es la de "NO FUMAR" cerca de la batería cuando por cualquier motivo haya que manipularlas, o durante el propio proceso de carga.
Guantes y gafas de protección
A continuación se relacionan algunos de los fallos más comunes que se pueden encontrar en las baterías debido a un mantenimiento deficiente, así como la forma de solucionarlos.
FALLOS MÁS COMUNES:
Falso contacto eléctrico en los bornes de la batería:
En muchos casos, por falta de mantenimiento se acumula sulfato en los bornes y en los postes o polos externos de conexión de la batería. El sulfato constituye un residuo de sustancia química que se forma a partir del derrame o salpicadura eventual del electrolito que contiene en su interior la batería. La acumulación de sulfato en las superficies de contacto eléctrico produce un incremento de la resistencia en esos puntos, creando falsos contactos entre los bornes de conexión y los terminales de los cables conectados a dichos bornes.
Batería falta de mantenimiento, en la que se aprecia la acumulación de sulfato, suciedad y óxido en los puntos de contacto.
A su vez, a consecuencia de ello, el falso contacto impide la correcta circulación de la corriente a través del sistema de distribución eléctrica del coche, por lo que se pueden producir fallos en el funcionamiento de los consumidores de electricidad, o sea, los equipos, dispositivos, luces e incluso las propias bujías con las que funcionan los motores de gasolina.
Los coches dotados con motores diesel solamente requieren energía eléctrica en el momento que accionamos con la llave el interruptor que hace funcionar el motor eléctrico de arranque, el que a su vez pone en marcha el motor principal del coche, pues al contrario de los motores de gasolina, los diesel no requieren energía eléctrica para continuar funcionando después de arrancar, porque no emplean bujías. Sin embargo, su sistema de enfriamiento, constituido por una bomba acoplada a un motor eléctrico, lógicamente sí requiere del constante suministro de corriente para evitar que por recalentamiento se produzca una avería de gran envergadura. Además de dicha bomba, al igual que ocurre con cualquier otro coche, el resto de los equipos eléctricos, dispositivos y luces sí dependen de un constante suministro de corriente eléctrica proveniente de la batería o del alternador para que puedan funcionar.
Por otra parte, además del efecto de resistencia al paso de la corriente que provoca la acumulación de sulfato en los bornes, pueden surgir otros problemas en el suministro de energía eléctrica a los equipos, dispositivos y a las propias bujías del motor del coche provocado por la existencia de conexiones flojas en los propios bornes que van conectados a los postes o polos de la batería.
Espero que les alla gustado mucho el post luego pondre en un nuevo post mas de esto.Saludos -
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