sábado, 19 de abril de 2014

Cómo hacer un molino de bolas (Ball Mill)

En este proyecto haremos un molino quizás poco conocido por el público en general, pero muy común en el mundo de la molienda: El molino de bolas. Los hay de gran tamaño que se utilizan en la minería y en la industria para reducir a polvo los minerales. 

Nosotros vamos a hacer uno de pequeño tamaño que servirá para reducir a polvo finísimo muchos tipos de material. El uso típico a nivel de experimentos caseros es el de hacer pequeñas cantidades de pólvora negra de calidad comercial.


Mi molino de bolas (Ball mill en inglés)



Funcionamiento

Este molino hace su trabajo en un tambor o recipiente donde se pone la sustancia a triturar/mezclar y un número determinado de bolas normalmente metálicas. Al girar el tambor, las bolas caen de forma reiterada sobre el material, reduciéndolo a polvo pudiendo llegar a conseguir unas dimensiones de partícula realmente pequeñas: del orden de unos pocos micrones.

En primer plano los componentes del tambor listos para ser acoplados al molino.


Dos cosas sobre la pólvora (cantidad máxima, granulometría)

Es recomendable que la cantidad máxima de pólvora a hacer en un lote no sobrepase los 20 gramos. Primero, porque no vamos a necesitar mas de esa cantidad. Segundo por seguridad: En caso de que esa pólvora se inicie accidentalmente en el molino (cosa que nunca me ha pasado) pues la consecuencia será pequeña, no sólo por el reducido tamaño del lote sino por la naturaleza misma de este tipo de pólvora negra. La pólvora que se hace con nitrato potásico como oxidante es de las más "flojas" que existen y su acción es mas bien impulsora que explosiva. Aunque en determinadas condiciones la pólvora negra común también puede explotar, esas condiciones NO se dan en este molino.

¿Y porqué usar un molino de bolas? ¿No es suficiente con mezclar a mano?

No. No es suficiente.

La velocidad a la que suceden muchas reacciones químicas depende entre otras cosas de la superficie expuesta por los reactivos. Hay infinidad de reacciones que obedecen a este principio, y es lógico. Si ponemos juntas tres piedras compactadas de nitrato potásico, carbón vegetal y azufre, ¿eso es pólvora?. Mas bien no. Para que reaccionen los tres componentes hay que disgregar esas tres piedras y mezclar el polvo resultante.

Cuanto más fino sea ese polvo, más superficie habrá expuesta. Y la pólvora arderá más rápido. Aunque una partícula sea pequeña, es susceptible de ser partida en dos, y con eso se gana superficie. Esto tiene un límite: Cuando llegamos al átomo (o a la molécula). Esa sería la meta ideal: Disgregar a nivel atómico/molecular.

Lo anterior es necesario pero no suficiente. Además de disgregar los materiales a un tamaño de grano lo más fino posible hay que mezclarlos entre sí. De nada valdría reducir a polvo finísimo los tres componentes si éstos no están bien mezclados. La pólvora no es una combinación química. Es una simple mezcla mecánica, por lo tanto aquí las leyes estequiométricas de las proporciones entre reactivos no están garantizadas. Deberíamos conseguir que cada molécula de nitrato potásico esté en contacto con los átomos necesarios tanto de carbón como de azufre para que se verifique la reacción en toda la mezcla.

Si miramos al microscopio una muestra de pólvora y vemos regiones blancas (nitrato potásico), o regiones amarillas (azufre) eso significa que esas "regiones" no van a reaccionar, no van a arder bien ya que no están mezcladas. Una buena pólvora debería ofrecer un aspecto homogéneo, señal de que los tres componentes están bien ligados entre sí.

Estos dos objetivos: Disgregar los componentes y mezclarlos entre sí son conseguidos de forma simultánea, en un solo paso, en este molino de bolas mediante la simple agitación mecánica de la mezcla durante varias horas.




Materiales, lista de componentes

Este molino es un proyecto de bajo coste, pues muchos materiales pueden ser reciclados o adquiridos de segunda mano.

1) Maderas para la base y el soporte motor


La madera para la base servirá para alojar el motor y la fuente de alimentación de dicho motor, haciendo que todo el molino quede unido en una sola pieza. Las medidas de esta madera dependerán de muchas cosas que en cada caso pueden variar, por eso, las medidas que a continuación detallo no se deben tomar al pie de la letra, sólo a modo orientativo.




Medidas de la madera soporte (en mm):
Largo: 425
Ancho: 160
Grosor: 20

La madera vertical, igual que lo anterior: Sus medidas dependerán de cómo sea el motor que hayas elegido. No obstante, también doy las medidas (en mm):

Ancho: 160 (igual que la base)
Alto: 120
Grosor: 10

Diámetro taladros (en mm):
central grande (eje motor): 26
soporte motor: 11
para las escuadras: 6


2) Escuadras


Hacen falta cuatro escuadras para que la madera que sujeta al motor quede fijada con solidez. El tamaño de estas escuadras no es crítico. Algo como lo que veis en la foto será adecuado. 

Fijaremos las escuadras a la madera base mediante tornillos que pueden ser pasantes y ser asegurados con arandela y tuerca. Después fijaremos también la madera vertical a las escuadras con tornillos, arandelas y tuercas.



3) Motor


Un buen candidato para esta finalidad es un motor de lava-parabrisas de un coche. En un desguace lo encontrarás mucho mas barato. La ventaja de estos motores es que llevan internamente una desmultiplicación o reducción mecánica basada en un tornillo sin fin y un engranaje, de modo que aunque el rotor gire tan rápido como en un motor convencional (unas 3.000 RPM), en el eje de salida la velocidad es mucho menor, unas 120 RPM (ideal para el molino de bolas que no debe ir a muchas RPM). 

Esa reducción de velocidad viene acompañada de un aumento en el par, y esto nos viene muy bien porque el motor trabajará en condiciones muy benignas sin apenas esfuerzo.

Este motor funciona a 12V y la intensidad no llega a los 2 amperios. Por supuesto, si se le pone freno al motor y se le hace trabajar, el consumo se dispara y la intensidad sube a mucho más de 2 amp, pero ésa no es la manera en que el motor trabajará en este molino de bolas que, como ya se dijo, trabajará prácticamente en vacío y no tiene que hacer apenas fuerza. Este dato de los 2 amperios es importante porque servirá para determinar qué fuente de alimentación usaremos ya que este motor deberá ser regulado en velocidad. Se verá mas adelante el porqué.


4) Disco o volante con orificio central roscado

Este componente es el único que acoplaremos al eje del motor. Aquí no usaremos ni ejes, ni engranajes, poleas, correas, rodamientos, soportes y sujecciones etc.

El tambor con las sustancias a moler girará solidario con este disco y el propio motor. Usaremos una unión muy sencilla que simplifica mucho el modo de operar con estos molinos, especialmente en lo relativo a transmitir el movimiento desde el motor al tambor.

El disco se puede conseguir fácilmente en un taller de mecánica donde se trabaje con tornos, fresas, etc, pues siempre sobran pequeños discos como este. Es importante que sea de hierro. Las medidas no tienen porqué ser exactas, un diámetro entre 100 y 160 mm será válido. El grosor de este disco es de 10mm pero también puede ser menor, incluso 3mm valdrían. 

Si no es posible esta opción del disco obtenido de un taller, también valdría cualquier cosa que se le parezca, eso sí: Debe ser de hierro.

Para unir este disco al eje del motor, en su centro, se ha hecho un taladro que ha sido roscado ya que el eje del motor también está roscado. Sin embargo, esto puede cambiar según el motor elegido, pues no todos los motores tienen un eje roscado. Aquí tendrá que poner cada uno de su cosecha para unir este disco al eje del motor.

Una alternativa al taladro central roscado es un taladro sencillo sin rosca y mediante tuerca y arandela, fijaremos esta pieza al motor. En cualquier caso procuraremos que este disco o pieza no resbale y gire solidaria con el motor.



5) Circuito regulador de velocidad del motor

Vista superior de la fuente de alimentación

El molino de bolas no puede girar a cualquier velocidad. Tiene una velocidad óptima. Por debajo de esa velocidad, los materiales y las bolas tienden a deslizarse en el tarro mezclador y no se realiza ningún trabajo. Por encima de esa velocidad, la fuerza centrífuga hace que material y bolas se peguen a las paredes del tarro y tampoco se hace el trabajo de moler.

Es prácticamente imposible que se dé la casualidad de que la velocidad de giro propia del motor coincida con la necesaria. Así que habrá que dotarlo de un regulador de velocidad.

Si vamos a usar un motor de corriente continua (como en este caso) recurriremos a una fuente de alimentación clásica con un transistor de potencia que será el que haga la regulación.

Pero si vamos a usar un motor de corriente alterna (opción perfectamente válida), lo anterior no nos sirve. En lugar de un transistor de potencia usaremos un triac. En el siguiente enlace tenéis un vídeo de cómo hacer esto:

Cómo regular la velocidad de un motor de corriente alterna mediante TRIAC

Volviendo a nuestro motor de corriente continua, el siguiente esquema corresponde al circuito utilizado para alimentar dicho motor:


Regulador para motor 12V DC, de lavaparabrisas de auto.

En la parte izquierda tenemos la entrada de 220/125 voltios -según el caso- y lo primero que encuentra la corriente es un fusible de 5A. Después el interruptor general y de ahí, directamente al primario del transformador. Es opcional poner un neón indicador de encendido en paralelo con el primario.

El transformador deberá ser (para este motor) de al menos 3 amperios. Aunque el motor no llega apenas a consumir 2 amperios, es buena idea sobredimensionar un poco el transformador para evitar su rotura.

El secundario del transformador es de 18 voltios. Esto parece mucho, y más si tenemos en cuenta que, una vez rectificada por P1, esa tensión de 18 voltios sube hasta 27 voltios... en vacío. Cuando le conectamos una carga a esta fuente (el motor), la tensión cae a unos 18 voltios.

Aún así, 18 voltios siguen pareciendo mucho si tenemos en cuenta que el motor es de 12 voltios.

Esto de los 12 voltios en automoción tiene su gracia, porque una batería de 12 voltios a plena carga ofrece no 12 sino 14 voltios (13.8 para ser exactos), así que 18 voltios suponen sólo 4 voltios de más. Pero como este motor no va a ser sometido apenas a esfuerzo (girará libremente sin freno, sólo tiene que mover un tarro en el aire) pues aguantará esos 4 voltios de más. A mí al menos me los ha aguantado durante años, y han sido muchos ciclos de funcionamiento ininterrumpido por períodos de 4-5 horas...

Os preguntaréis el porqué de ese empecinamiento en esos 4 voltios de más. La razón es que si dejaba la tensión en 12-14 voltios, al motor le faltaba un poco para conseguir la velocidad óptima de funcionamiento.

El secundario de la fuente tampoco tiene nada en especial: Un puente rectificador compacto (más cómodo que los cuatro diodos por separado) y un condensador electrolítico de 1000 µF. La tensión de este condensador será como mínimo de 35V, aunque también serían correctos valores de 50 y 63 voltios.

La última parte, la de más a la derecha en el esquema es la que realmente hace el trabajo de regulación: El potenciómetro P1 de 1K (1000 ohmios) toma en su terminal central una tensión variable entre 0 y 18 voltios según la posición del potenciómetro. Esa tensión variable se aplica a la base del transistor de potencia con lo cual conseguimos regular la salida, desde 0 hasta 18 voltios.

El transistor que yo usé es un 2N3054, es un transistor de potencia tipo NPN que aguanta hasta 4 amperios, va un poco justito pero vale. Por supuesto hay que ponerle un disipador para que se libre del calor generado o se romperá en un momento. Mejor opción sería un transistor 2N3055, también NPN y con el mismo encapsulado (aunque algo más grande) y con la misma disposición de patillas, pero en vez de 4A, el 2N3055 aguanta hasta 15A, con lo cual nos despreocupamos del consumo. También a éste habría que ponerle un disipador.

La salida ya regulada, se envía directamente al motor. La unión de fuente y motor la realizo con una regleta de electricista.

Recordad que siempre se puede elegir el sentido de giro de un motor DC con sólo invertir la polaridad de los cables de alimentación.

Si tenéis alguna duda acerca de estos dos transistores, ya sabéis que en datasheet está toda la información:

Transistor 2N3054. Parámetros.
Transistor 2N3054. Medidas y patillaje

Transistor 2N3055. Parámetros y patillaje



6) Tupper o recipiente para usar como tambor giratorio y sus accesorios


Numerados en la foto, del 1 al 5 están los componentes del molino en sí, lo que realmente va a hacer el trabajo.

El (1) es un simple tupper o tarro de tamaño adecuado, se acoplará al disco que gira con el motor mediante el imán (2) y contendrá en su interior el tarro (3) que será donde pongamos el material a moler/mezclar.

Las pequeñas secciones cilíndricas (4) son las "bolas" del molino que, como veis, no es necesario que sean esféricas y hacen el trabajo igual siendo mucho más fáciles de obtener. Basta con cortar de una barra maciza tantos trozos como se necesiten. Para este tamaño de tarro, con nueve bolas está bien.

Muy importante es que estas bolas o cilindros no sean de material férrico, nada de hierro ni acero, pues estos metales al contacto con una pequeña piedrecita o un grano de arena pueden generar chispa...

En su lugar usaremos metales no-férricos como el latón (en mi caso), y también serviría el bronce, aluminio...

Las medidas de estos pequeños cilindros (en mm) son:

Longitud: 18
diámetro: 17

Acerca del imán (2), diré que es de neodimio (muy potente) pero también puede servir uno convencional si es suficientemente grande, por ejemplo, uno obtenido de un altavoz.


Imán de neodimio, el no va más en potencia

Una vez relleno el tarro (3) con el material a moler y las bolas lo cerramos (aconsejo sellar la tapa con cinta adhesiva para que no se abra ni se salga el material), lo introducimos en el tarro grande (1) y usaremos los cuatro trozos de esponja (5) para que el tarro (3) no resbale y así girará solidariamente con el resto del montaje.

Quedará mas o menos así, a falta de poner la tapa del tarro grande (1):


Tambor dispuesto, listo para empezar a trabajar



Cómo acoplar el tambor de mezclado al motor

Como ya habréis visto, tanto en el vídeo como aquí en el blog en el punto anterior, el acoplamiento del tambor al motor es sumamente sencillo y rápido, además de ahorrarnos bastante mecánica: El tambor no se sujeta en ambos extremos sino sólo en uno: El del imán que lo obliga a pegarse al disco de hierro.

Con este método de acoplamiento también nos ahorramos transmisiones, poleas, correas, reducciones, rodamientos, soportes, etc.


El vídeo.



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domingo, 13 de abril de 2014

Circuitos ÚTILES. 04. Fuente SIN transformador. Luz nocturna

La electricidad que nos llega a casa lo hace con una tensión de 220 voltios (125 voltios en muchos países). Y además esa corriente es alterna. Muchos dispositivos funcionan a una tensión bastante menor y en forma de corriente continua, no alterna. Para hacer esa conversión sirven unos circuitos conocidos como "fuentes de alimentación". Estas fuentes de alimentación casi siempre están basadas en un transformador que reduce la tensión de 220V al valor deseado (3, 6, 9, 12,... voltios) y después se rectifica y filtra con ayuda de diodos, condensadores, etc.

Pero... ¿Es posible hacer esa conversión con una fuente tan sencilla que no necesite un transformador?

Si, es posible

Al prescindir de transformador, la fuente resulta:

- Mas barata: La mayor parte del coste de una fuente es del transformador
- Mucho más liviana: También la mayor parte del peso es del... transformador
- Tamaño mas reducido: El transformador ocupa mucho volumen



Típico transformador empleado en fuentes de alimentación
http://www.masoportunidades.com.ar



El esquema de la fuente sin transformador es este:


Fuente sin transformador. De 2,2 a 18 voltios, intensidad máx: 150 mA

Lista de componentes:
- Un trozo de circuito impreso de aproximadamente 70 mm x 50 mm
- c1: condensador tipo plástico, 250 volts, capacidad: Lo veremos...
- c2: condensador electrolítico 100µf/25v
- c3: condensador electrolítico 1000µf/25v
- r1: resistencia 1 MegaOhm 1/2 W
- r2: resistencia 220 ohm 2 W (o 5W si el consumo es > 70 mA)
- d1, d2: dos diodos genéricos tipo 1N4007 o similar
- F1: Fusible de 250V/0.5 Amp.
- dz1: diodo zener del mismo voltaje que el dispositivo a alimentar
- Algo para conectar como carga. Yo he usado diodos LED de alto brillo, de los grandes (10 mm de diámetro) con un voltaje de alimentación de entre 3-3.4 voltios y un consumo de 24 mA a 3.1 voltios.

Como veis, los componentes anteriores son absolutamente estándar, y están en cualquier tienda de electrónica. Mención especial para el zener, sólo para decir que se fabrican en voltajes desde 2,2 voltios hasta 200 voltios, en incrementos pequeños (a veces sólo décimas de voltio para los valores iniciales). Esto nos permite tener siempre un valor que se adapte a nuestro uso. Por ejemplo, los valores iniciales para un zener son:

2.2, 2.7, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13, 13.8, 15, 16, 18...

Aunque hay zener para voltajes mas elevados (hasta 200V), debemos limitarnos a la lista anterior ya que esta fuente está hecha para entregar un máximo de 18 voltios.


Funcionamiento:

En el esquema, a la izquierda vemos la entrada de corriente alterna que puede ser desde 80V hasta 240V, por lo tanto, también vale para 125 voltios. En la línea de arriba nos encontramos con C1 cuya función es debilitar el paso de la corriente. En paralelo con C1 está la resistencia R1 que tiene el fin de favorecer la descarga de C1 cuando desconectamos la fuente de la red, así podremos manipularla sin riesgo de recibir una descarga ya que C1 se quedaría cargado a la tensión de red.

A continuación, D1 y D2 rectifican la corriente alterna y la convierten a continua. C2 y C3 se encargan de "aplanar" esa corriente continua aún pulsante de modo que la corriente queda filtrada.

Finalmente, R2 y el zener DZ1 se encargan de estabilizar la tensión al valor del zener elegido. Si ponemos un zener de 3.3 voltios tendremos a la salida una tensión de prácticamente ese valor. Y así con cualquier valor de zener que pongamos desde 2.2 hasta 18 voltios.

La capacidad de C1 dependerá del consumo de la carga que vayamos a conectar. Este esquema es sumamente sencillo y el zener no trabajará correctamente si el condensador C1 no tiene un valor adecuado. Mas adelante, en este post, veremos una tabla con algunos valores correctos después de haber hecho numerosas pruebas.



Probando la fuente con distintos valores de C1 y de zener



Limitaciones

Esta fuente, a pesar de su atractiva sencillez y versatilidad, tiene dos "peros":

1) La intensidad máxima que puede entregar sin que el funcionamiento se vuelva problemático es de 150 mA, aunque recomiendo no sobrepasar los 100 mA. No es mucha intensidad, pero puede servir para muchas aplicaciones. Si la intensidad va a ser mayor de 70 mA recomiendo poner R2 de 5W, si va a ser menor puede dejarse de 2W lo que supone un ahorro de volumen.

2) El segundo "pero" es relativo a la seguridad: Precisamente al no tener transformador, perdemos una característica deseable: El aislamiento de la red que proporcionan los transformadores.

Ahora, ambos polos de 220V están directamente comunicados a la salida. Aunque hayamos elegido una configuración que nos proporcione sólo 3 voltios, sin embargo, superpuestos a esos 3 voltios están los 240 voltios de la red. Esto no va a afectar lo más mínimo a cualquier dispositivo que conectemos a esa fuente, pero sí a nosotros en caso de estar tocando uno de los terminales de salida y al mismo tiempo tocamos otro electrodoméstico que tenga una derivación, o sencillamente si estamos descalzos: Podríamos recibir una sacudida eléctrica peligrosa. Por esto, recomiendo que esta fuente se monte en proyectos donde no salgan cables al exterior. De esta manera, esta fuente es tan segura como cualquier otra.



Tabla de valores para C1, Zener y R2

Con R2 la cosa es bien sencilla, como ya se dijo, R2 siempre será de 220 ohm. Lo que cambiaremos será su potencia según el consumo.
Para consumos iguales o menores a 70 mA, la pondremos de 2W
Para consumos mayores a 70mA mejor ponerla de 5W de tipo vitrificado

El Zener también es asunto trivial: De los valores de zener normalizados posibles, elegiremos aquél que mas se parezca a la tensión de funcionamiento de la carga que vayamos a conectar. Si la tensión de zener disponible no coincide exactamente con el valor de tensión de funcionamiento del dispositivo, elegiremos una tensión de zener ligeramente superior. Por ejemplo, si necesitamos 6 voltios veremos que el valor de zener idóneo es de 6.2 voltios (El zener suele venir marcado como 6V2)

Con C1 tenemos que, según el valor de capacidad elegido, la tensión y la intensidad a la salida serán: 

- C1 con poca capacidad: Tensión e intensidad insuficientes
- C1 con capacidad correcta: Tensión e intensidad correctas.
- C1 con demasiada capacidad: Tensión y/o intensidad demasiado elevada.

En todos los casos C1 debe elegirse para una tensión de 250 voltios (como mínimo).

Los siguientes valores para C1 fueron determinados poniendo distintas cargas a la salida de la fuente. La carga consistía en diodos LED de alto brillo, dispuestos en paralelo. Como cada LED consume unos 24 mA, cada vez que se añadía uno, la intensidad aumentaba en ese valor, unos 24 mA, sin embargo la tensión necesaria seguía siendo la misma en los cinco casos: Unos 3 voltios:

Intensidad                           Valor correcto de C1
22.7 mA   (Un diodo LED)       820 nF (nanofaradios)
43.9 mA   (Dos  "       "  )       1.5 µF (microfaradios)
69.0 mA   (Tres "       "  )       2.2 µF
93.9 mA   (Cuatro      "  )       3.3 µF
116.5 mA (Cinco        "  )       4.7 µF

También se hizo la prueba de poner seis LED, pero esta vez en serie, con lo cual la tensión requerida era la suma de los seis = 6 x 3 = 18 voltios, así que se puso un zener de 18 voltios. En cuanto a C1, el valor correcto resultó ser de 1 µF (1 microfaradio, o lo que es lo mismo: 1000 nanofaradios). El consumo en mA de los seis LED en serie es el mismo que el de uno sólo: Unos 24 mA.

Vemos que el producto Tensión x Intensidad se mantiene constante tanto si elegimos una configuración en serie o en paralelo.

En caso de que quieras experimentar con el valor de C1, empieza siempre por un valor bajo de capacidad en C1 para evitar romper la carga o dispositivo conectado. Después, vas incrementando el valor de capacidad de C1 observando los resultados a la salida. No olvides que el zener tiene que ser de la misma tensión (o parecida) a la de la carga.



Aplicación práctica de esta fuente: Luz nocturna

Un buen uso para esta fuente sería hacer una luz nocturna, de las usadas en las habitaciones para crear una penumbra y no estar en oscuridad total.












Para eso vamos a reciclar un cargador o alimentador de los que tenemos por casa, ya en desuso por obsoleto o incluso averiado. Lo único que nos hace falta de ese cargador o alimentador es su caja. El resto, tanto la pequeña fuente del interior como el cable serán retirados de su sitio con lo cual la caja queda prácticamente vacía.

Aprovecharemos ese espacio libre para poner nuestra fuente sin transformador. La luz la podemos crear usando uno o dos diodos LED de alto brillo que darán luz mas que suficiente. En este montaje he usado dos diodos LED, y creo que uno sólo también hubiera sido suficiente



Montaje

A la hora del montaje, el vídeo es mas explicativo que el blog, por lo que aquí solo diré algunas cosas:

- Si podemos usar un cargador translúcido, mejor: Nos ahorramos hacer taladros para que los LED asomen ya que la luz saldrá desde el interior, y además lo hará difusa, mejor que en forma de haz, típica de los LED.

- Es posible que necesitemos usar cartulina o cartón para aislar el circuito impreso de los dos pines de corriente

- No omitir el fusible bajo ningún concepto. Un valor de 0,5 Amp está bien. Esta luz nocturna consume mucho menos de 0,5 Amp, pero al momento de enchufarla, los condensadores, al cargarse, consumen un pico de corriente que podrían romper un fusible de por ejemplo 100 mA. Si un condensador o un diodo se cruza (cortocircuita) podemos estar seguros de que el consumo será bastante mayor de 0,5 Amp, por lo que este valor es funcional al tiempo que evita falsas roturas.

- En este montaje se han puesto dos LED de la misma clase que los utilizados en las pruebas. Se han conectado en serie por lo que la tensión es la suma de ambos 3 + 3 = 6 voltios (se usó un zener de 6V2), sin embargo la intensidad es la misma que la de uno solo (24 mA). Se eligió un valor de C1 de 1 microfaradio. A decir verdad, es posible que usando un solo LED también se genere luz suficiente, con la consiguiente simplificación



Prueba

En el justo momento de publicar este post así como el vídeo, esta luz nocturna ya tiene en su haber al menos 48 horas de funcionamiento, y no se calienta lo más mínimo, el funcionamiento parece fiable lo que, unido al hecho de que va protegida por fusible, hace de este proyecto algo realmente práctico.


Tres en uno: Proyecto electrónico, reciclaje de un cargador/alimentador y circuito útil.
Luz nocturna hecha reciclando un viejo cargador/alimentador, usando una fuente sin transformador. Ha demostrado un funcionamiento fiable sin sobresaltos.



El vídeo




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viernes, 4 de abril de 2014

Tutorial Electrónica Básica. 08. El TIRISTOR





1. Qué es y para qué sirve un tiristor

Un tiristor o SCR (Silicon Controlled Rectifier: Rectificador Controlado de Silicio) es un componente electrónico que se comporta como un interruptor. y al igual que éste, tiene dos estados: 

1) En conducción: Deja pasar la corriente sin apenas resistencia, 
2) Bloqueado: No la deja pasar. 

Tiene tres terminales (cátodo, ánodo y puerta) y se presenta en distintos encapsulados, siendo uno de los mas frecuentes el TO220

Como interruptor electrónico que es, sirve para trabajos de conmutación. Hay tiristores para muy distintas potencias, desde tan pequeños que sólo pueden manejar potencias de unos pocos mW, hasta potencias de muchos miles de vatios.


Distintos encapsulados para distintas potencias en los tiristores.
Fuente: http://www.tme.eu/html/ES/indice-de-tiristores-segun-corriente/ramka_422_ES_pelny.html


El tiristor es unidireccional, como un diodo. Sólo deja pasar la corriente en un sentido.




2. Identificación de terminales: Cátodo, ánodo, puerta

Identificación de terminales en un tiristor. (K)Cátodo, (A)ánodo y (G)puerta


Los tres terminales de un tiristor o SCR son:

- Cátodo: Se le conecta el polo negativo

- Ánodo: se le conecta el polo positivo

- Puerta (Gate): Es el terminal que controla al tiristor.
 



3. Funcionamiento

El tiristor se debe polarizar directamente para que funcione: Negativo al cátodo y positivo al ánodo. Si se polariza inversamente no funciona (nunca deja pasar la corriente). Por supuesto, si la polarización (ya sea directa o inversa) sobrepasa un límite, el tiristor se destruye.

Una vez polarizado directamente es como un interruptor abierto: No conducirá.

Si aplicamos al terminal puerta un impulso positivo (respecto del cátodo), y ese impulso tiene magnitud y duración suficiente, el tiristor se "dispara": Comienza a conducir. Y lo va a seguir haciendo aunque dicho impulso positivo en la puerta cese. Es la característica conocida como "enclavamiento": No es necesario mantener la acción que creó el disparo para que el tiristor conduzca indefinidamente.

Un tiristor deja de conducir cuando la corriente que lo atraviesa es menor que la conocida como "corriente de mantenimiento". Al hecho de "apagar" un tiristor, es decir, hacer que deje de conducir se le conoce como "extinguir" al tiristor. Esto se puede conseguir de muchas maneras, aquí van tres:

1. Interrumpiendo la alimentación, ya sea en el ánodo o en el cátodo. Cuando restablezcamos la alimentación, el tiristor ya no conducirá (a no ser que el tiristor esté recibiendo en la puerta un impulso positivo, en cuyo caso será disparado nuevamente).

2. Aumentando la resistencia de la línea cátodo-ánodo del tiristor, haciéndola de tal valor que la corriente que lo atraviesa sea menor que la de mantenimiento.

3. Polarizando inversamente el tiristor, aunque sea un instante.

Cualquiera de las tres acciones anteriores se puede hacer manualmente mediante una intervención nuestra, o se puede hacer automáticamente por medio de un circuito que lo haga por nosotros.

No hay forma de "apagar" un tiristor utilizando el mismo terminal que sirvió 
para activarlo: La puerta. Este terminal de puerta sólo sirve para dispararlo, no para extinguirlo. Esto tiene una excepción: El GTO, un tipo especial de tiristor que sí permite la extinción del mismo aplicando un impulso negativo a la puerta.

El tiristor es un dispositivo con clara vocación de CONMUTACIÓN. Conduce "Todo" o "Nada", como un interruptor, no tiene estados intermedios.

Queda por decir que la forma habitual de disparar un tiristor es -como hemos visto- aplicando un impulso positivo (respecto del cátodo) a su puerta. Pero hay otras formas:

- Iluminando la unión cátodo-puerta (tiristor activado por luz)
- Aumento de la temperatura
- Aumento de la tensión ánodo-cátodo por encima de cierto valor
- Incremento rápido de la tensión ánodo-cátodo: Lo que importa no es la variación en voltios (que puede ser una variación muy pequeña) sino que el tiempo empleado en esa variación sea muy breve.



4. Curva típica de un tiristor y características principales


Curva de un tiristor

En esta gráfica se muestra, mediante varias curvas, las distintas maneras de funcionar un tiristor:

1) En azul, polarización directa SIN aplicar corriente a puerta
2) En negro, polarización directa aplicando distintas tensiones a puerta

Según la gráfica, vemos que el tiristor no conduce si se aplica tensión inversa, y si se sobrepasa una tensión, el tiristor se destruye por el fenómeno avalancha. Igual que un diodo.

En polarización directa (sin aplicar tensión en puerta, gráfica azul) el tiristor no conduce hasta llegar a un voltaje, momento en que "se dispara" y entonces se comporta como un diodo. Pequeños incrementos de tensión suponen grandes incrementos de intensidad. Hay dos intensidades importantes en este momento: La intensidad máxima que puede conducir sin ser destruido I(max) y la intensidad mínima para mantener la corriente, I(h) llamada corriente de mantenimiento o corriente de enclavamiento. Si la intensidad disminuye por debajo de ese valor, el tiristor deja de conducir y no lo hará de nuevo hasta que sea disparado otra vez (aplicando un impulso en puerta).

También en polarización directa vemos en la gráfica las curvas de color negro: Si aplicamos un impulso positivo en el terminal puerta, el tiristor se dispara antes. Y cuanto mas voltaje tenga ese impulso, antes se disparará.




5. Parámetros o características de un tiristor

Un tiristor tiene innumerables parámetros, encaminados a definir claramente su comportamiento. Algunos de estos parámetros son tan específicos como por ejemplo, el tiempo de retardo T(d): Tiempo que pasa desde que la corriente de puerta alcanza la mitad de su valor final hasta que la corriente cátodo-ánodo supera el 10% del valor máximo.

Muchas características tan detalladas como la anterior las encontrareis en la hoja de especificaciones del tiristor en cuestión.

La mayoría de las veces será suficiente con disponer de los parámetros siguientes:

Parámetros ánodo-cátodo

VDRM: Tensión directa máxima ánodo-cátodo
VRRM: Idem, pero tensión inversa.
I(t): Corriente máxima que puede circular por el triac sin ser destruido
I(h): Corriente mínima de mantenimiento. Por debajo de I(h), se extingue

Parámetros de la puerta (gate):

I(GT): Corriente máxima a circular por la puerta sin destruir al tiristor
V(GT): Tensión mínima necesaria en la puerta para disparar al tiristor
I(GT): Intensidad mínima necesaria en la puerta para disparar al tiristor
V(GD): Tensión máxima en puerta que NO dispara al tiristor
t(gt): Tiempo de encendido del tiristor

Estos valores y muchos más los podéis consultar en esta tabla:

DataSheet. Parámetros típicos de un tiristor


Se fabrican tiristores para voltajes de varios miles de voltios e intensidades de más de 1000 amperios, lo que les permite ser utilizados en regulación de potencia para vehículos eléctricos.

En electrónica "común" lo normal son tensiones de trabajo máximas de 600 voltios y 25 Amperios de intensidad. Esto ya se considera un valor mas que suficiente para la mayoría de las aplicaciones.



Tipos de tiristor

Hay al menos nueve tipos de tiristor, vamos a ver los cinco más comunes:

1) SCR (el tiristor común)
Todo lo visto hasta ahora es sobre este tipo de tiristor. Recordando: Es como un interruptor direccional (solo deja pasar la corriente en un sentido). Se puede disparar de varias formas, pero lo común es hacerlo aplicando un impulso positivo en la puerta.

2) LASCR (activado por luz)
En lugar de dispararlo mediante un impulso positivo en su puerta como se hace con el SCR común, se ilumina la unión cátodo-puerta. Esto nos recuerda al fototransistor, que en lugar del terminal "base" tiene una ventana que al iluminarla, produce la saturación de dicho transistor.

3) Diac (Diodo bidireccional)
Este componente tiene sólo dos terminales, y conduce en ambos sentidos, pero sólo cuando la tensión excede de cierto valor, típicamente unos 30 voltios. Si la intensidad decae por debajo de cierto valor, también se extingue (deja de conducir). Su uso típico es disparar otro tipo de tiristor: El Triac, que ahora veremos.

Su funcionamiento se asemeja a la lampara de neón, con una diferencia: Mientras que el diac se dispara (conduce) a partir de unos 30 voltios, la lámpara de neón lo hace a una tensión sensiblemente superior: Unos 90 voltios.


Diac


4) Triac (SCR bidireccional)
Este es un componente muy conocido por la mayoría de los aficionados a la electrónica. Es utilizado en infinidad de circuitos especialmente circuitos de potencia, alimentación, reguladores...


Triac. Aquí no hay cátodo y ánodo como en el tiristor
sino "ánodo 1 y 2" ya que el triac es bidireccional
El equivalente de un triac son dos tiristores SCR montados en antiparalelo. De este modo, la conducción es en ambos sentidos, es decir, si se le aplica corriente alterna conduce en ambos semiciclos... siempre que se le aplique un impulso a puerta, claro está.

En lugar de ánodo y cátodo sus terminales se denominan A1 y A2. Y no tiene dos puertas como cabría esperar, sino sólo una puerta en común para ambos sentidos de la corriente.

Una aplicación muy común para el triac es actuar como control en los dimmers o reguladores de tensión, que permiten obtener una variada gama de voltajes, desde prácticamente cero hasta la máxima empleada. Podéis ver un ejemplo de esto en uno de los vídeos de mi serie "Circuitos Útiles", se trata de un regulador al que se le hacen entrar 220V (también vale para 125V) y devuelve a la salida una tensión que puede ir desde unos pocos voltios hasta ése máximo (240 ó 125 según el caso):

Cómo hacer un regulador de tensión hasta para 3.8 Kw con TRIAC

Con este circuito podemos hacer funcionar a distintas velocidades a un motor eléctrico, variar la intensidad luminosa de una lámpara, variar la fuerza del campo electromagnético de una bobina...

En el vídeo del enlace anterior, en el minuto 5:32 hay una breve explicación sobre la manera de conseguir que el Triac regule la tensión por medio de impulsos oportunamente aplicados en su puerta.


5) GTO (posibilidad de extinción por impulso negativo en puerta)
Los primeros tiristores no tenían forma de ser extinguidos mediante el uso de la puerta. Ésta sólo servía para disparar el tiristor. La aparición del GTO (Gate Turn-Off: Apagado por puerta) hizo posible esto. 

Con un GTO, y mediante el artificio electrónico correspondiente, podemos conseguir la extinción mediante impulsos negativos en la puerta. Es decir, el GTO se dispara con un impulso positivo (como un SCR normal), y se extingue con un impulso negativo.




Símbolo usado en los esquemas para el tiristor

En esta tabla, los símbolos mas frecuentes usados para representar un tiristor en un esquema electrónico:


Símbolos utilizados en los esquemas para representar un tiristor. En esta tabla los cinco tipos más conocidos



Algunas aplicaciones de los tiristores

Son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, entre las más frecuentes tenemos: Regulación de corriente con lo cual se puede conseguir variación en la velocidad de un motor, variación de temperatura en una resistencia eléctrica, variación de luminosidad en una luz, y muchas variables físicas más según sea el dispositivo controlado.

También se usa como dispositivo de disparo de alarmas, en circuitos de flash, automatismos industriales...

Un ejemplo de aplicación práctica de los tiristores en uno de mis vídeos lo tenéis aquí:

Flash esclavo por 4 euros. Con un TRIAC y una cámara desechable


En el vídeo anterior se describe como hacer un flash esclavo por muy poco dinero, aprovechando una cámara de fotos desechable. En funcionamiento normal, el flash se activa cuando accionamos el pulsador para tirar una foto. La modificación en este montaje consiste en que el flash no se disparará por la acción de nuestro dedo al pulsar el botón. Será un fotodiodo el encargado de detectar que ha ocurrido un destello (el flash principal), ese fotodiodo aplicará una tensión positiva en la puerta de un pequeño tiristor. Al dispararse el tiristor, toda la carga de un condensador electrolítico circulará a través de él. Y con esto se activará el flash. Todo esto ocurre a una velocidad cercana a la de la luz, de modo que ambos flashes ocurren de forma prácticamente simultánea. Este es el concepto del flash esclavo.

Otro ejemplo lo podemos ver en el minuto 4:27 del vídeo de este capítulo 8, con un experimento sobre la mesa, donde hay dos hilos conductores muy próximos entre sí, pero sin tocarse. Uno de estos hilos está conectado a la puerta de un tiristor, y el otro al ánodo (tensión positiva). En estado normal el tiristor no conduce, pero cuando hace acto de aparición el agua y moja ambos hilos, una pequeña corriente pasa desde el ánodo a la puerta (a través de la misma agua) lo que provoca el disparo del tiristor. Esto es básicamente una alarma de presencia de agua.



Cómo comprobar un tiristor

Comprobar un tiristor es bastante fácil. Vamos a ver los tres tipos mas frecuentes:

Comprobar un SCR
Lo mejor es, si se dispone de protoboard, montarlo ahí. En otro caso, usaremos pinzas de caimán para conectarlas a los terminales del tiristor. 

Respetando la polaridad, conectamos el tiristor a una tensión continua, por ejemplo, 12 voltios: Positivo al ánodo y negativo al cátodo. Ponemos en serie con el tiristor una lamparita de 12 voltios, o en su defecto, el polímetro seleccionado en intensidad. Tanto la lámpara como el polímetro nos harán saber si el tiristor conduce o no. 

El tiristor no debe conducir aunque le apliquemos esta tensión. Si lo hace es que está mal, está cruzado o cortocircuitado.

A continuación aplicamos el positivo al terminal de puerta. El tiristor debe conducir indefinidamente aunque retiremos el impulso a puerta. Si no entra en conducción o se extingue cuando retiramos el impulso de puerta es que el tiristor está mal. Debemos asegurarnos que la tensión con la que estamos alimentando al tiristor es capaz de suministrar una corriente igual o superior a I(h) la corriente de mantenimiento.

En este caso se ha aplicado la tensión de ánodo directamente a puerta porque proviene de una fuente de alimentación limitada en intensidad, pero esto no debe hacerse en un circuito real porque el tiristor se destruiría inmediatamente. Un tiristor puede manejar potencias grandes en sus terminales cátodo-ánodo, pero no en el terminal puerta que sólo admite pequeñas tensiones y corrientes.


Comprobar un DIAC
Mediremos con el polímetro en ambos sentidos en la escala de resistencia (ohmios), debe dar una lectura elevada (infinito), como un diodo. Si la lectura es de unos pocos ohmios el Diac estará cruzado, inservible. Cuidado con tocar las puntas de prueba con nuestras manos: falsearíamos la lectura.

Para comprobar que el diac conduce, puesto que el valor de tensión que hay que superar es de unos 30 voltios, haremos un truco: Uniremos un extremo del diac a un destornillador buscapolos, y con el otro extremo del diac tocaremos los dos polos de un enchufe de corriente alterna. El buscapolos debe encenderse en uno de los dos polos, señal de que el diac está dejando pasar la corriente. Si no lo hace en ninguno de los polos es que el Diac está no conduce, está cortado: No vale.


Comprobar un TRIAC
Todas las averías que he visto en triacs consisten en que éste se cruza.

Para comprobar un triac no hace falta que le apliquemos tensión: Aplicamos las puntas de prueba en sus terminales A1 y A2 y debe dar una lectura infinita o muy alta. Si da una lectura cero ohmios o cerca de cero, el triac está mal.

Por supuesto, también podemos hacer un montaje como en el caso del SCR, pero en este caso haremos DOS medidas ya que el Triac es bidireccional. Debe comportarse como el SCR en cada una de las dos medidas.



Rincón de la TEORÍA

El espectro electromagnético

El espectro electromagnético es el compendio de todas las frecuencias posibles de la radiación electromagnética.

Representación gráfica del espectro electromagnético. Fuente: Wikipedia

La radiación electromagnética tiene una frecuencia, una longitud de onda, que puede ir desde unos pocos Herzios (ciclos por segundo) como es el caso de las ondas de radio de frecuencia más baja, a trillones de hertzios como en el caso de las radiaciones gamma más energéticas.

Aunque el espectro es un continuo, a medida que lo vamos recorriendo y la frecuencia va aumentando, la radiación se comporta de distinto modo. Por eso, el espectro está subdividido en las siguientes clases de radiación:


De menos frecuencia a más:

1) Ondas de radio
2) Microondas
3) Infrarrojo
4) Luz visible
5) Ultravioleta
6) Rayos X
7) Rayos Gamma

Vamos a ver algo sobre cada una de estas radiaciones:

1) ONDAS DE RADIO:
Toda corriente eléctrica produce ondas de radio de una frecuencia igual a la de esa corriente eléctrica. Cuando esa onda de radio, después de viajar por el aire o el vacío, llega a un objeto conductor, induce en éste una pequeña corriente eléctrica que sigue el mismo patrón de frecuencia y forma que la corriente original. Este es el principio de las telecomunicaciones inalámbrica: Radio, TV, satélite, telefonía, radioaficionados...




La naturaleza también produce ondas de radio, por ejemplo, en las tormentas: Cada rayo es una gigantesca antena de radio que emite en muchas frecuencias de radio. de modo que se puede captar un chasquido característico en una radio AM si se sintoniza en un punto donde no haya emisoras. En FM no funciona este truco porque la FM tiene un sistema supresor de ruido muy eficaz que silencia ese chasquido.

Las ondas de radio tienen un rango de frecuencias bastante amplio. Van desde unos pocos Hz (Herzios: ciclos por segundo) hasta varios GHz (GigaHerzios): miles de millones de herzios.

Las ondas de radio están cuidadosamente clasificadas y asignadas para cada actividad con el fin de evitar que las comunicaciones se interfieran entre sí y se conviertan en un caos.


2) MICROONDAS
Por encima de las ondas de radio (a veces confundiéndose con ellas en las frecuencias más altas, pues ambas se solapan) están las microondas que 
siguen siendo ondas de radio, pero con unas características especiales.

Es posible dotar a las microondas de cierta direccionalidad, de hacer que se comporten similar a la luz: Viajar en forma de haz.

Esta característica hace idóneas a las microondas para emplearlas en dispositivos como los radares: Se emite un paquete de microondas, si hay un objeto una parte de estas microondas rebotan y vuelven a ser captadas por la misma antena que las emitió. Por el tiempo que tardan en ir y volver estas ondas se deduce la distancia a la cual está ese objeto. Asímismo, la antena es giratoria y también puede deducirse la posición angular del objeto. Juntando ambos datos (distancia y posición angular) puede mostrarse en una pantalla de forma gráfica con bastante precisión y detalle la posición, forma, tamaño, velocidad, etc de ese objeto.

Radar meteorológico. Fuente: Wikipedia

Las microondas también tienen la particularidad de calentar objetos en cuya composición esté el agua. Cualidad explotada en los hornos microondas. El dispositivo que produce y emite las microondas es el magnetrón.


Magnetrón, el componente que genera las microonads en un horno
Fuente: http://www.stereosl.com/sp/index.html

Las microondas también se utilizan en sistemas de comunicaciones.


3) INFRARROJO
A continuación de las microondas, a una frecuencia mayor (una longitud de onda menor) nos encontramos con la radiación infrarroja. Suele subdividirse en dos rangos: Infrarrojo lejano y cercano. Lo de "lejano" y "cercano" se refiere a la distancia a la que se encuentra ese infrarrojo respecto de la luz visible que sería la siguiente franja en el espectro.

El infrarrojo lejano viene justo después de las microondas. Esta radiación es emitida por todo objeto que tenga una temperatura superior al cero absoluto (0º Kelvin). Es decir: Por todos los objetos.

Encontramos aplicaciones prácticas para el infrarrojo lejano en un tipo de alarma conocida como "detector de presencia". Un sensor de esta radiación detecta nuestra presencia por el calor corporal emitido. Una lente facetada conocida como "lente fresnel" hace que, cuando nos movemos, el sensor capte una ráfaga de impulsos de infrarrojo lo que hace disparar la alarma.



Sensor de presencia por infrarrojos. Fuente: http://www.archiexpo.es


El infrarrojo, y especialmente el infarrojo lejano, es ampliamente usado en el ámbito militar y armamentístico: Los equipos de visión nocturna están basados en el infarrojo. Misiles especializados en detectar, perseguir y derribar aviones basados en una cabeza buscadora sensible a los infrarrojos lejanos emitidos por los motores de un avión, en una longitud de onda de unos 4 µm. Lo mismo para sistemas que permiten responder a un cañón basándose en el calor que desprende ese cañón tras haber hecho el primer disparo.


Cabeza buscadora de IR en misil. Fuente: http://z12.invisionfree.com

Esta tecnología militar ha derivado en una versión civil bastante prometedora: La alerta temprana de incendios forestales. Por ejemplo, el sistema BOSQUE, enteramente español, está basado en el sistema antimisil MEROKA, pero en vez de detectar misiles detecta incendios forestales, y lo hace con tanta precisión que es capaz de detectar un incendio de tan sólo 1 metro cuadrado a 10 kilómetros de distancia. Esto hace posible atajar el fuego cuando aún es pequeño y manejable con brigadas de intervención rápida helitransportadas.

Por encima de los infrarrojos lejanos, es decir, a una frecuencia mayor, estan los infrarrojos cercanos, justo por debajo de la luz visible.

Este tipo de radiación se utiliza ampliamente para comunicaciones a cortas distancias, y es el tipo de radiación que comunica nuestros mandos a distancia con los distintos dispositivos gobernados: TV, aire acondicionado, equipo musical...

También se usan frecuentemente en optoacopladores en circuitos electrónicos, en la industria, automatismos...


Actualmente, la práctica totalidad de mandos a distancia utilizan el infrarrojo cercano
para comunicarse con los equipos. Los primeros mandos a distancia usaban ultrasonidos.
Fuente: http://www.vivanco.es

4) LUZ VISIBLE
Llegamos a un punto en el espectro (electromagnético) en que los infrarrojos se convierten ya en luz visible y comienza con el rojo. Según vamos avanzando y subiendo la frecuencia el color torna hasta llegar al violeta, el último color visible para nosotros.

Fuente: http://photography.nationalgeographic.com

Aparte de los usos obvios de la luz visible, es posible hacer sistemas de comunicaciones basados en luz visible mediante la fibra óptica: Por su interior circula la luz y no se pierde ni se fuga al exterior precisamente por la naturaleza de la fibra óptica. En un extremo hay un emisor, y en el otro extremo habrá un receptor. La fibra óptica tiene la ventaja de su mayor capacidad de transmisión respecto del cable, y también ser bastante inmune a interferencias.


5) ULTRAVIOLETA
Más allá de la luz visible, continua el espectro con la radiación ultravioleta que nosotros no podemos ver pero sí es visible para muchos animales.

A partir de los ultravioleta las radiaciones del espectro comienzan a ser bastante energéticas, por ejemplo, los ultravioleta pueden interactuar con la materia rompiendo enlaces químicos, lo que los hace dañinos para los seres vivos. Los ultravioleta, junto con rayos X y gamma pertenecen al grupo de "radiaciones ionizantes".

Los ultravioleta se dividen en varias franjas o tipos según su longitud de onda. Al igual que en el caso de los infrarrojos existen ultravioletas cercanos y lejanos. Los primeros a su vez se subdividen en: UVA, UVB y UVC. El Sol es una fuente de este tipo de radiación.



UVC: Son los más dañinos, letales para la vida. Afortunadamente son bloqueados por completo en la capa de ozono así como por el oxígeno.

UVB y UVA: Bloqueados parcialmente. Los UVB son dañinos aunque no tanto como los UVC. Son los responsables de las enfermedades de la piel y mutaciones genéticas. Los UVA son los menos perjudiciales y los causantes del bronceado en la piel por exposición al Sol.

Este tipo de radiación tiene muchos usos:

- Como agente desinfectante y esterilizador con ventaja sobre los productos químicos: No deja resíduo ni altera al producto tratado.

- Técnicas de impresión y fotografía. Por ejemplo: revelado de placas para elaboración de circuitos impresos

- Ciencia forense

- Lámparas e iluminación de espectaculos


6) RAYOS X
Son producidos por deceleración o frenado de electrones a alta velocidad. Es también un radiación ionizante y puede producir daños a tejidos vivos si la exposición es prolongada o muy intensa.

Son capaces de atravesar en mayor o menor medida materia opaca con grosores considerables. Esta cualidad les hace ser útiles en medicina para hacer radiografias

Otros usos de los rayos X son: En astronomía, en telescopios que operan en esa longitud de onda.


Fuente: http://cuentos-cuanticos.com
Una anécdota acerca de los rayos X recién descubiertos, cuando no se sabía de su peligro, es que muchas zapaterías decidieron instalar un "fluoroscopio", un dispositivo que apuntaba un haz de rayos X a los pies del cliente. Tenía tres visores: Uno para el cliente, otro para el acompañante (Los padres en el caso de que el cliente fuese un niño) y otro para el vendedor. Todos quedaban expuestos a dosis de radiación que hoy serían totalmente inaceptables. Estuvieron en funcionamiento mas de 30 años. La peor parte fue lógicamente para los vendedores que se exponían a diario...

Otra anécdota me sucedió a mí...

Hace unos días, editando un vídeo me dí cuenta de que al extraer un poco de cinta adhesiva el sonido de la cámara se desvaneció. No le di importancia, borré y repetí la toma. Mas tarde, me enteré del sorprendente hecho de que al despegar cinta adhesiva ¡¡se producen rayos X!! y no parece un bulo.

En el actual vídeo, en el minuto 25:00 decido hacer la prueba: Me pongo a contar del 1 al 10 (para grabar sonido) al tiempo que despego cinta adhesiva. Después, editando el vídeo quedo totalmente sorprendido al comprobar, otra vez, que mi cámara de vídeo en lugar de grabar el sonido de la cinta adhesiva (como cualquier otro sonido), lo que hacía era desvanecer el sonido.

No voy a afirmar que la causa sean rayos X, pues se afirma que para producirlos tiene que hacerse en el vacío, en ese caso será alguna otra radiación (aunque sea simple electricidad estática), pero es sorprendente primero, la magnitud del efecto, y segundo, la distancia a la cual ese efecto es capaz de hacerse sentir: Entre la cinta adhesiva y mi cámara de vídeo había aproximadamente un metro de distancia.


7) RAYOS GAMMA

La radiación mas al extremo del espectro. La de menor longitud de onda (mayor frecuencia) y, por supuesto, ionizante. La más energética.

Se origina en procesos de desintegración atómicos en ciertas sustancias por ejemplo, el Americio 241. La radiación Gamma es una de las distintas clases de radiactividad (junto con las partículas Alfa y los rayos Beta) y no hace falta decir que también supone una amenaza para los tejidos vivos.

El espacio exterior es una fuente común de este tipo de radiacion, especialmente en el centro de las galaxias donde la acumulación de estrellas es mucho mayor. Detrás de estas emisiones suele haber fenómenos violentos tales como supernovas.



A pesar de su peligrosidad, en dosis reducidas y concentrando los rayos en zonas muy localizadas, son útiles en medicina y cirugía.

También sirven para detectar fallas en estructuras tales como cisternas o depósitos en una fase muy temprana, cuando el fallo es aún una fisura microscópica.

Los rayos Gamma cada vez se utilizan más en el entorno alimentario, por ejemplo, se irradian frutas y verduras para evitar su germinación o el exceso de maduración. No deja resíduo ni altera las características de los alimentos.




EL VÍDEO:



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