En este experimento, una vela parece cobrar
vida, o al menos, tener ciertahabilidadointeligencia: La de buscar ella
sola el equilibrio, quedando perfectamente horizontal, no importa la posición
inicial en que la situemos.
Como veréis en el vídeo que acompaño al final,
el montaje consiste en hacer pasar a través de la vela (lo mas centrado
posible) una varilla que servirá de eje y soporte. El conjunto vela-soporte se
apoya en cualquier objeto que improvisemos, de modo que la vela puede girar
libremente.
Se encienden ambos extremos de la vela y
ocurre elautomatismo: la
vela busca la posición de equilibrio, y la mantiene.
La explicación es obvia: Cuando la vela no
está horizontal es porque las dos mitades no pesan lo mismo, y entonces la
llama de cada extremo arde de mododiferente:
La llama mas baja, la de la parte mas pesada
de la vela, derretirá mucha cera ya que la llama le incide directamente,
perdiendo así mucho peso.
La llama mas alta, apunta directamente al
aire, derritiendo menos cera, y por lo tanto, pierde menos peso.
La consecuencia es que por la mayor pérdida de
peso en uno de los lados, se crea un par de giro que tiende a poner la vela en
horizontal, y a medida que ésta se endereza, la llama quema menos cera, pero
aún sigue quemando más que en el otro extremo...hasta que al quedar horizontal,
la cantidad quemada en ambos extremos es la misma, pues las llamas arden con el
mismo ángulo respecto a la vela, y se alcanza entonces una posición de
equilibrio estable.
Una lente convencional tiene forma ovalada, y está construida por moldeo (si se trata de plásticos) o puliendo su superficie (si se trata de materiales tipo vidrio).
Las lentes fresnel recurren a un ingenioso sistema para dar esa forma cóncava (o convexa) sin necesidad de que éstas tengan ninguna curvatura. Una lente fresnel vista de canto es perfectamente plana.
¿Cómo puede comportarse como una lente algo que es plano?
En realidad, una lente fresnel no es tan plana como parece:
En la parte inferior de la imagen sobre estas líneas puede verse como está construida una lente fresnel (vista de canto), y en la parte superior está el equivalente. El efecto lente se consigue porque en el proceso de fabricación se le hacen una especie de microsurcos (algo parecido a los surcos en un disco de vinilo de los utilizados en los tocadiscos).
Cada uno de estos surcos tiene una inclinación variable, consiguiendo así un efecto que simula a una lente. Esto ahorra grosor, y por lo tanto ahorra volumen, peso y...coste económico.
----------
Las lentes tienen una cualidad interesante: Si se les proyecta algún tipo de luz, esta luz atraviesa la lente y convergen en un punto (normalmente a pocos cms de la lente) que llamamos foco.
Este punto es cientos o miles de veces mas pequeño que la propia lente, por lo tanto, la densidad energética también debería de ser cientos o miles de veces mayor que una superficie igual en la lente. La cantidad de energía es la misma en el foco que en la superficie de la lente. Lo que cambia es la superficie implicada.
Como la ley de la conservación de la energía siempre se cumple, la temperatura en ese foco sube de manera espectacular, y dependiendo del tamaño de la lente y de la fuerza del sol en ese momento, se pueden alcanzar temperaturas realmente altas.
Es importante percatarse que hay tres parámetros relacionados
- Cantidad de calor
- Temperatura
- Superficie implicada
1) La cantidad de calor es prácticamente la misma delante y detrás de la lente
2) La superficie de la lente es mucho mayor que la superficie del foco
3) Por lo tanto, la temperatura en el foco deberá subir para que se verifique el principio de la conservación de la energía.
Es decir, la lente "no crea" energía, simplemente cambia la forma de manifestarse: Aumenta la temperatura a costa de disminuir la superficie de iluminación.
_________________
El caso es que ese aumento de temperatura nos permite hacer procesos que con una insolación normal, directa, no conseguiríamos, a pesar de estar implicada la misma cantidad de energía.
La radiación solar tiene un amplio espectro, y además de luz visible también contiene -entre otras- infrarrojo, que se comporta como la luz y también se puede someter a procesos ópticos. Esta radiación infrarroja es la que contiene el calor que nos da el Sol.
_________________
Conseguí una de estas lentes de un viejo proyector de transparencias, que está situada en la cubierta superior, justo tras el cristal externo protector.
Hice unas pruebas en la terraza con esta lente, orientándola al sol y haciendo incidir el foco sobre diversos materiales, y confirmé mi suposición de que esta lente era capaz de alcanzar altas temperaturas. En solo dos o tres segundos de exposición todos los materiales comenzaron a emitir humo, quemándose y haciéndose incluso agujeros en el caso del tejido (gamuza) y el plástico (rotulador).
________________
Esto me dio la idea de probar con un motor stirling que aún conservo en perfecto estado de funcionamiento. Estos motores funcionan con aire caliente (no con vapor). Se basan en aplicar calor en un extremo de un cilindro mientras que el otro extremo se mantiene lo más frío posible.
Hice un montaje improvisado (el de la fotografía siguiente) poniendo la lente fresnel orientada al sol, y proyectando el foco en la parte del motor stirling que hay que calentar.
Tras unos diez minutos de recibir calor, el motor stirling fue capaz de funcionar durante unos segundos tras lo cual se paró. Esto es un experimento "en bruto", y una aplicación real habría que optimizarla con estas medidas encaminadas a aumentar la eficiencia:
1) Puede ser interesante recubrir de algún material aislante la parte del cilindro a calentar para evitar que el calor se disipe a la atmósfera
2) Dejar la otra parte del cilindro al aire (o incluso forzar su refrigeración) para que ambos extremos del cilindro tengan la mayor diferencia de temperatura posible. Un motor stirling funciona tanto mejor cuanta mas diferencia de temperatura haya entre sus extremos.
3) Dotar a la lente fresnel de un soporte mas elaborado, para que el foco sea lo más nítido posible. Basta un error de 2 milímetros en la posición de la lente para que el foco obtenido no tenga el poder que se espera de esa lente.
Este es un ejemplo de cómo la energía solar puede convertirse en trabajo, y no solo en forma eléctrica (panel fotovoltaico) o en forma térmica (energía solar térmica). También puede convertirse la energía solar en movimiento, en energía mecánica. Esa energía mecánica, si el montaje tiene suficiente tamaño y está bien realizado, puede mover un alternador...
_________________
Una observación sobre este montaje: En el experimento previo en la terraza se vio como esta lente era capaz de quemar y taladrar distintos objetos. ¿No cabe esperar que haga también un taladro en el metal del cilindro stirling?
En teoría si, pero...
Hay que tener en cuenta que los tres materiales que elegí para hacer la prueba (madera, tejido y plástico) son materiales malos conductores del calor, por lo tanto, si se les aplica calor en un punto determinado, el calor se queda allí y produce los daños (quemadura y taladro).
En cambio, si se aplica el foco en un objeto conductor del calor -como el caso del metal-, el calor no se limita a quedarse en el punto de aplicación (foco) sino que fluye, se distribuye por todo el metal, evitándose así que la temperatura suba hasta el punto de fusión de dicho metal. Por supuesto, ésto tiene un límite, y si la lente fresnel tiene tamaño suficientemente grande, y el metal expuesto tiene un tamaño suficientemente pequeño, también alcanzará el punto de fusión y se deformará, produciendo también un agujero.
Sentimos un cosquilleo: Nos están llamando al teléfono móvil, ...o hemos recibido un mensaje.
¿Qué es lo que hace que el telefono vibre?
Un motor miniatura que tiene adosado un volante excéntrico, es decir, el peso de ese volante no está equilibrado a propósito, y así, el motor comunica esa vibración a todo el teléfono.
Aquí teneis la pinta que tiene uno de estos motores, con su volante excéntrico, es realmente diminuto, pero cumple bien su cometido:
____________ Para hacer esta manualidad necesitamos:
Un motor vibrador de teléfono movil. Puede aprovecharse el que lleve un movil ya en desuso. Dos trozos de alambre para soldarselos al motor
Un Cepillo de dientes, o mejor dicho, su cabezal. El resto (el mango) lo desechamos. Una pila de botón de 3 voltios Un trozo pequeño de termoretráctil Unas gotas de pegamento ___________ Procedimiento: Salvo excepciones, los terminales del motor no suelen ser adecuados para conectarlo y desconectarlo rápidamente a una pila. Soldarle los dos trozos de alambre servirá para que el motor sea "enchufable". Este montaje también lo uso en otro dispositivo: "Star light o varita luminosa para pescar", y funciona satisfactoriamente. No obstante, si consigues conectar el motor de otra manera a la pila, este paso (soldar alambres a los terminales del motor) puedes saltártelo. Cortamos de un cepillo de dientes la parte del cabezal. Funcionan mejor los que tienen las cerdas rectas, porque si tienen altibajos el juguete tendrá tendencia a volcar. Ponemos la pila dentro del termoretráctil, de modo que quede abrazada por él. Cada uno de los terminales del motor se insertarán entre la pila y dicho termoretráctil. Cada terminal del motor va por un lado de la pila. Polo positivo por un lado, polo negativo por el otro lado. Fijamos la pila al cepillo. Habrá muchas maneras de hacer esto. Me he inclinado por usar dos gotas de pegamento. Dejamos secar. Para hacer funcionar el invento, basta con "pinchar" o "enchufar" el motor en la pila. Ponerlo sobre una superficie suave y que no esté inclinada. Para detenerlo, extraer el motor de la pila tirando suavamente de él. Video:
Encendemos el TV y aparece una línea brillante vertical, centrada en pantalla. El sonido funciona perfectamente. De todas las averías que pueden presentarse en un TV de tubo, ésta es una de las más fáciles de localizar. La imagen en pantalla se forma porque el haz de electrones que proviene del cátodo del tubo de rayos catódicos (TRC) choca contra el fósforo del interior de la pantalla y lo hace brillar en forma de un punto luminoso. Este haz de electrones es susceptible de ser desviado mediante un campo electromagnético para barrer toda la pantalla, de la misma forma que nosotros cuando leemos: De izquierda a derecha y de arriba a abajo. Modulando la intensidad de ese haz se forma la imagen en pantalla. Esta deflexión o desvío del haz de electrones corre a cargo de dos bobinas: Una que desplaza el haz en sentido vertical, y otra que lo desplaza en sentido horizontal. Cuando alguna de estas bobinas falla (o el circuito que las gobierna), el resultado es que el haz sólo se mueve en el sentido de la otra bobina que sigue funcionando. Así, si la bobina que falla es la que mueve el haz horizontalmente, el resultado es una línea que solo se mueve...verticalmente. Si la línea en pantalla fuese horizontal, el fallo deberíamos buscarlo en el circuito de deflexión vertical. Y normalmente la avería va a consistir en: 1. Condensadores en mal estado. 2. Circuito integrado de vertical mal. 3. Soldaduras, pistas, conector, cables mal. 4. Falta de tensión en el circuito de vertical por fallo de la fuente. 5. Mas raramente, bobina deflectora de vertical mal. En este vídeo el caso es el contrario: Linea vertical, por lo tanto, el circuito que falla es el horizontal. Sin embargo, aquí no podemos hacer el mismo razonamiento que en el caso anterior (no debemos buscar la avería en el circuito de horizontal) pues en caso de que ese circuito estuviera mal, tampoco habría alta tensión en el ánodo del TRC, y por consiguiente no habría imagen. Y resulta que SÍ la hay: La línea vertical. Por lo tanto, la circuitería de horizontal está excluida como origen de la avería. ¿Dónde buscar la avería? Pues en la parte de la bobina deflectora horizontal y que no afecta al circuito de horizontal. Esto hace que los candidatos a ser responsables de la avería sean realmente muy pocos y fáciles de identificar, y todo ello en las inmediaciones del conector (en el lado del circuito impreso) de las bobinas de horizontal: 1. Soldaduras en mal estado. 2. Pistas en mal estado (corroídas, fracturadas, manipuladas, etc...). 3. Cables o conectores mal. 4. Mas raramente, bobina deflectora horizontal en mal estado. Aquí os dejo un vídeo con un ejemplo con esta avería y su resolución:
Hay trucos bastante ingeniosos para cada actividad.
En esta entrada me gustaría compartir uno que me llamó la
atención y que pertenece al mundo de la náutica deportiva o de recreo.
Se trata de la forma de subir a bordo un ancla sin apenas
esfuerzo. Cuando estás fondeado a muchos metros de profundidad, aunque el ancla
sea pequeña y pese poco, es una tarea harto pesada subirla a fuerza de brazos.
Si la embarcación no tiene molinete toca subirla a mano.
Es el momento que nadie quiere que llegue, y es la tarea que
nadie quiere hacer.
Pero hay formas y formas...
En este vídeo, se ha subido a bordo un ancla desde casi 80
metros de profundidad así de fácil, usando la fuerza de barco, con la ayuda de una anilla y una
boya:
En el vídeo anterior se trataron varias averías típicas en un horno microondas, pero no se vió nada acerca del transformador de alta tensión, que no es raro que ocasione problemas.
En este pequeño video tutorial veremos como determinar si este transformador está bien o no.
SIEMPRE SEGUIR EL PROTOCOLO DE SEGURIDAD QUE INCLUYO EN EL VIDEO ANTERIOR. EL PRIMER ERROR CON LA ALTA TENSIÓN DE UN MICROONDAS SUELE SER TAMBIÉN EL ÚLTIMO.
PROTOCOLO DE SEGURIDAD: 1- Desenchufar el microondas de la red antes de quitar la tapa. 2- No hacer funcionar jamás un microondas con la tapa quitada, ni un segundo. 3- Proceder a la descarga del condensador de alta tensión -aunque en la práctica no va a estar cargado, en caso de avería interna podría estarlo-. Repetir este tercer protocolo de seguridad después de cada vez que hayamos hecho funcionar el horno si es que vamos a destaparlo otra vez.
_____
Las averias mas comunes que puede tener un transformador son dos:
1) Un bobinado abierto. En algún punto se interrumpe el bobinado y como consecuencia, no circula la corriente,..al menos en teoría. Si esto pasa en el bobinado primario (220 Voltios) no circulará corriente. Pero si ocurre en el secundario, la alta tensión presente puede hacer que salte un arco voltaico entre los dos puntos de interrupción del bobinado. Este arco voltáico va a generar calor, lo que acelera el deterioro del transformador. Puede llegar incluso a salir humo.
La forma de comprobar si hay bobinas abiertas es: - Quitar las conexiones del transformador - medir con el polímetro la resistencia que ofrece el bobinado.
En la medida debemos obtener un valor bajo de resistencia, del orden de unos pocos ohmios para el primario (220V), y de varias decenas de ohmios para el secundario (Alta tensión ~2500V). Esta diferencia es normal y se debe al distinto número de espiras de ambos devanados así como la distinta sección del cable (mas fino en el secundario). 2) Un bobinado con espiras en cortocircuito. El cobre de las bobinas de un transformador está recubierto por un esmalte aislante, de no ser así, el conjunto de espiras no sería una verdadera bobina, sino un simple conductor. Cuando se desprende el esmalte en algún punto del bobinado y entran en contacto dos (o más) espiras de cobre, se produce un cortocircuito que será de mas o menos importancia dependiendo de la posición relativa y del número de las espiras implicadas. En este caso, no podemos fiarnos de una simple medida con el óhmetro, pues vamos a seguir teniendo una lectura baja tal y como cabe esperar. En un bobinado con espiras cortocircuitadas seguramente habrá una menor resistencia, pero la diferencia es muy pequeña y variable. Así que no queda mas remedio que hacer una prueba dinámica para comprobar de modo fiable el funcionamiento del transformador.
Esta prueba dinámica se va a hacer poniendo 12 voltios en el primario del transformador (en lugar de 220) y así la tensión creada en el secundario será proporcionalmente mas baja (unos 120 voltios, en lugar de aproximadamente 2500 voltios). Esto, por un lado supone una importante condición de seguridad, y por otro lado, permite medir la tensión en el secundario con medios convencionales tales como un voltímetro o incluso una lamparita de neón, y sin poner en peligro nuestra vida. Acompaño el vídeo:
A lo lejos -muy lejos- se ven centelleos en el cielo, y no alcanzamos a distinguir si se trata del típico castillo de fuegos artificiales, tan arraigados en el Levante, o si se trata de una tormenta, también con bastante querencia por estas tierras y en estas fechas.
No se oye ningún ruido porque, como digo, las luces se ven muy distantes, así que ni truenos de tormenta ni de cohetes.
De poco sirve consultar el parte meteorológico porque una tormenta es un fenómeno local muchas veces imprevisible.
Tampoco nos va a servir el truco de intentar adivinar según la apariencia de las luces, porque el tintineo de la luz de un relámpago puede ser fácilmente imitado por la explosión simultánea de varios artificios en un castillo de fuegos. No es que me preocupe especialmente el tema, pero como amante de la pesca, nocturna por supuesto, no me hace ninguna gracia que una buena tronada me sorprenda en un lugar de difícil acceso. Y no te digo si te pilla embarcado. Se pasa mal. Muy mal. Para distinguir si se trata de fuegos artificiales o de una tormenta podemos valernos de la siguiente treta 100% infalible y sencilla como ella misma. El truco está basado en que las explosiones de un artificio pirotécnico, por potente que sea, son reacciones químicas de combustión que no generan ningún tipo de ondas electromagnéticas. En cambio, un rayo, como fenómeno eléctrico que es, genera ondas en un amplio espectro: ondas de radio: largas, medias y cortas; luz visible, pero también infrarrojo y ultravioleta. Un rayo también produce rayos-X e incluso hay evidencias de que producen la forma mas poderosa de radiación electromagnética conocida: nada menos que rayos gamma.
Con tal festival de ondas, es muy fácil desenmascarar esas luces lejanas que se resisten a ser reconocidas. Será suficiente con encender una radio en la banda conocida con las siglas A.M. (amplitud modulada) o O.M. (Onda media). La F.M. no sirve porque precisamente tiene en sus circuitos un apartado dedicado a eliminar ruidos parásitos tales como los originados por electricidad estática.
Sirve lo mismo una radio portátil de bolsillo como la de un equipo de música y por supuesto también la del coche.
La sintonizaremos en un punto donde no haya ninguna emisora y daremos volumen. Escucharemos el típico soplido de fondo.
Si cada vez que vemos una luz en la lejanía escuchamos simultáneamente un ruido en la radio, inequívocamente es una tormenta. Ya vereis que el sonido es característico. Si por el contrario, no escuchamos ruido en la radio, será un castillo pirotécnico.
Una radio en la banda de onda media (o amplitud modulada) es capaz de detectar cualquier actividad eléctrica en sus inmediaciones. Por ejemplo, una moto que pasa dejará constancia debido a la chispa de alta tensión en su bujía. También cada vez que enciendes o apagas un interruptor de algún dispositivo. Y si haces funcionar un electrodoméstico basado en un motor, por ejemplo, un molinillo de café, lo oirás claramente. Os pongo un vídeo con una tormenta que vino a visitarme este otoño pasado y el efecto que produce en un receptor de radio en onda media. En el vídeo es evidente que se trata de una tormenta eléctrica, puesto que la tengo practicamente encima, precisamente para demostrar todo cuanto aquí digo. Pero esto también va a funcionar aunque la tormenta esté a 50 kilómetros de tí...
Ponemos el disco en la bandeja, pulsamos play y...flores de colores.
El equipo insiste en que no hay disco, o que éste es defectuoso. Sabemos que el disco está bien, porque es leido por otros equipos.
La mitad de las veces, -si no más-, la causa se debe a acumulación de polvo sobre la lente que gobierna la óptica laser. El haz laser que lee el disco es tan fino, que una mota de polvo es una montaña que se interpone y hace imposible la lectura y el reconocimiento del CD.
La única dificultad es acceder a la lente para limpiarla. La limpieza en sí es trivial.
Hay equipos en donde basta abrir la portezuela para acceder a la óptica. Es el caso de los equipos portátiles, el típico RCD de "asa". Otros equipos como los de sobremesa guardan un poco más celosamente la óptica, pero aún siguen siendo accesibles. Sólo hay que quitar la cubierta o tapa superior, normalmente sujeta por algún tornillo lateral y posterior.
Hay que buscar el engranaje que acciona el carro de la óptica para posicionarla a nuestro alcance. No os preocupeis, no se va a romper nada al mover ese engranaje. Al encender el equipo, sus memorias internas darán la orden oportuna para reposicionar la mecánica y todo volverá a su sitio.
Una vez la óptica a nuestro alcance, con un bastoncito impregnado en alcohol etílico (del botiquín) haremos la limpieza sobre la lente, dejamos un minuto para que se evapore el alcohol y probamos el equipo.
En un 50% de veces -o más-, la operación tendrá éxito.
En los (cada vez menos) puertos en que le dejan a uno intentar echar un rato de relax pescando, tentando la suerte para apañar un buen asado si una buena captura lo permite, y si no hay suerte, pues como digo, pasar un rato entretenido, a veces con los amigos, una buena merienda al aire libre, charlas a-las-tantas-de-la-noche, disfrutando de la cercanía del mar... Otras veces solo,... o no tan solo: Desconocidos que al final se vuelven conocidos, pues la pesca es una actividad que hace amigos.
Una modalidad de pesca que me gusta es en puerto, cuanto más profundo mejor, lanzando muy cerca un par de cañas pequeñas. A menudo estas pequeñas cañas pescan mas y mejor que otras cañas mucho más caras, equipadas con potentes carretes, haciendo teatrales y muy técnicos lances a más de 150 metros y cebadas con...caviar iraní...o casi...
El típico hierro-soporte para sujetar las cañas está bien, pero a veces no se ve bien sobretodo de noche y acabas probando con tu tibia lo resistente que es el hierro. Pero lo peor de todo es la imposibilidad -a veces- de poner esos hierros en el puerto ya que no hay orificio ni hendidura donde ponerlos, y no es plan de andar horadando el hormigón. He visto cañas sujetas en los sitios mas inverosímiles, y también he visto cañas mal sujetas salir volando por una picada repentina de lo que debe ser una buena pieza. Una verdadera lástima: Perder caña y pieza de una sola tacada. Hablando con un colega sobre esta historia, después de darle vueltas, medio en broma medio en serio, se nos ocurrió usar un caballete, pero con una modificación: Cambiar la posición a las bisagras y ponerlas mas altas. Con esto conseguimos que el caballete abra más y así se vuelve muy estable: No vuelca ni se desliza. De hecho, cuanto más tires, mas se afirma el caballete contra el terreno. (Antes partiría la línea o la misma puntera de la caña en el caso de que se nos olvide tarar bien el freno del carrete).
A la hora de transportarla es muy fácil ponerla -plegada- en el típico carrito con el resto del equipo: Silleta, nevera, caja de herramientas, etc...
Este modesto cachivache se me ha convertido en un imprescindible en la pesca en puerto.
Esta tarde he dado un repaso al taller y me he encontrado con un reproductor de CD que no merece la pena ser reparado.
Me resisto a tirar, así sin mas, un electrodoméstico. Siempre hay algún componente que puede ser valioso. En el caso de los lectores CD hay un componente (o mejor dicho, dos) que son el objeto de esta entrada en mi blog: Los dos imanes de neodimio que llevan los lectores de CD.
Estos imanes son muy pequeños, pero tienen una gran fuerza. Pueden servir para muchos propósitos en diversos proyectos. Desde simple diversión o con fines didácticos, hasta un minigenerador eléctrico de alta eficiencia.
En este vídeo expongo la forma de llegar hasta ellos y cómo extraerlos.
No hace falta ser muy experimentado en electrónica, pues vamos a desguazar, a descuajaringar el lector CD, y en eso, todos somos expertos en mayor o menor medida, xDD
