Ciencia, inventos y experimentos en casa: Cómo hacer un ALTAVOZ en un Tupper con un imán y una bobina

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A pesar de su simplicidad, éste es un proyecto creo que bastante atractivo.

Vamos a construir un altavoz desde cero, con unos pocos materiales

Materiales. Necesitamos:

- Un recipiente a modo de caja, por ejemplo, un tupper de cocina
- Un imán. Mejor si es cilíndrico. El imán se puede sacar de un viejo altavoz, o se puede comprar. Dan mejor resultado los de neodimio por ser más potentes.
- Cable de cobre esmaltado, diámetro entre 0,15 y 0,30 mm. El cobre esmaltado puedes reciclarlo de un transformador o bobina. También puedes comprarlo en una tienda de material electrónico.
- Un trozo de tubo de plástico para hacer la bobina
- Un A4 de acetato. Se vende en papelerías.

Dónde conseguir el imán de neodimio:
https://ebay.to/2J2QpnX
https://ebay.to/2GmkFsc
https://ebay.to/2IjJfdL

Procedimiento.

En la caja elegida (en mi caso un tupper) vamos a fijar con pegamento el imán en el centro del tupper poniéndolo sobre un soporte, yo utilicé como soporte dos tapones, el imán debe quedar un poco mas bajo que los bordes de esa caja.

A continuación hacemos la bobina.
Necesitamos un trozo de tubo de plástico que tenga un diámetro ligeramente superior al del imán. Me sirvió el tubo de PVC usado en conducciones eléctricas que tiene un diámetro de 40mm, el imán es de 36mm, así que el imán quedará cerca de la bobina.

Se le colocan al tubo en los extremos dos gomas elásticas a modo de tope para que el bobinado de cobre se contenga y no se salga.

Pasamos el extremo del hilo de cobre a través de una de las gomas para que se quede fijo. Dejamos al menos 10 cms libres de hilo para que podamos hacer la conexión.

Y comenzamos a bobinar, entre 150 y 250 vueltas. Esto dará suficiente campo electromagnético para hacer funcionar al altavoz, además de suponer una impedancia de aproximadamente 8 ohmios que es lo que suele tener un altavoz.

Una vez hechas las 150-250 espiras cortamos el hilo de cobre y pasamos ese extremo por la otra goma elástica para que también quede fijado. También aquí hay que dejar al menos 10 cms libres para poder hacer la conexión.

La bobina queda mas o menos así:

A esta bobina hay que hacerle tres cosas:

1) Debemos fijar con un punto de pegamento ambos terminales para evitar que la bobina se deshaga. También es buena idea poner una especie de cordón de pegamento a lo ancho de la bobina en cualquier punto de ésta.

2) A los extremos de ambos terminales hay que retirarles el esmalte aislante que lleva este cobre, de lo contrario, no podremos hacer una conexión eléctrica. Eso podemos hacerlo raspando con una lija fina. Con cuidado de no partir el hilo porque es relativamente frágil.

3) No es buena idea andar haciendo empalmes y sometiendo a stress a este hilo de cobre: terminará por partirse. Mejor soldarle algún tipo de clavija o conector para liberar de esfuerzo al hilo. Yo opté por una clavija de tipo jack.

El próximo paso es adherir la bobina a la plancha de acetato, que será lo que vibre solidariamente con la bobina y produzca el sonido. También puede servir cartulina o cualquier otro material tipo "hoja". Incluso puede servir papel de aluminio aunque éste es mucho más frágil y puede rasgarse con facilidad. Uniremos bobina y plancha de acetato con pegamento.

Ya solo queda ensamblar los componentes.

En mi caso, hice un taladro de 7mm en el tupper para fijar el conector de la bobina. Después, se acopla la bobina sobre el imán. Y solo queda pegar (fijar) el acetato al tupper. Pero aquí surgió una duda: Cuando el acetato descansa sobre los bordes del tupper, el sonido se ahoga. Levantando la lámina de acetato se observa que el sonido es mas fuerte y mas claro.

Esto es debido a que parte del sonido se queda dentro del tupper

Aquí hay dos opciones:

1) Hacemos agujeros en los laterales del tupper para dejar escapar el sonido.
2) Pegamos el acetato NO en los bordes del tupper, sino en soportes que pondremos en los bordes del tupper (yo elegí esta segunda opción con tuercas como soportes).

Una vez recortado con tijeras el sobrante de acetato, el altavoz queda así:

Funcionamiento

El imán no interactúa con el cobre como lo haría con un material ferromagnético. Pero la cosa cambia cuando aplicamos corriente eléctrica a ese cobre: Se crea un campo electromágnético variable (fiel reflejo de la corriente eléctrica también variable que contiene la información del sonido) y ahora bobina-imán sí interactúan. Se repelen o atraen en función de la fuerza y sentido de ese campo electromágnético. Como consecuencia, la bobina, o el imán, o ambos vibran.

Y cuando un objeto vibra dentro de un margen de frecuencias audibles genera sonido.

Este es precisamente el fundamento del cómo y porqué funciona un altavoz.

Vídeo con el montaje de este altavoz: