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Per fi l tecnológico
El magnetismo nuestro de cada día
Pri mer a de do s par tes ...7 Leopoldo Parra Reynada
Temas para el estu diante
Código s u til izados en capacito res y resist encias ...19 Alvaro Vázquez Almazán
Servicio t écnico
Lo que debe saber para la instalación
y el servi cio a autoestéreos (primera de dos partes) ...25 Javier Hernández Rivera
Casos de servicio en televisores Sony Wega ...41 Javier Hernández Rivera, en colaboración
con Rafael Ordóñez Garrido
Fuente de poder para los circ uitos d e convergencia
digit al en retr opr oyecto res de tv ...49 Javier Hernández Rivera
Consejos prácticos para un desempeño
de calidad en el serv ici o ...62 Guillermo Palomares Orozco
Mantenimiento PC
Instalación y co nfi guración de una
red inal ámbr ica (segun da y últ ima part e) ...73 Leopoldo Parra Reynada
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CONTENIDO
Julio 2005
PRÓXIMO NÚMERO (88)
P e r fi l t e c n o l ó g i c o
• El magnetismo nuestro de cada día. Segunda y última parte
T e m a s p a r a e l e s t u d i a n t e • Dispositivos optoelectrónicos S e r v i c i o t é c n i c o
• Fundamentos de la sonorización en recintos públicos
• Fallas relacionadas con los mecanismos de los modernos autoestéreos
B ú s q u e l a c o n s u d i s t r i b u i d o r
h a b i t u a l • Lo que debe saber para la instalación
y el servicio a autoestéreos. Segunda y última parte
• Pruebas para localizar dispositivos dañados en componentes de audio • Mantenimiento a interruptores y microinterruptores E l e c t r ó n i c a y c o m p u t a c i ó n • Conectividad y expansión de funciones en una PC www.electronicayservicio.com Fundador
Francisco Orozco González Dirección general J. Luis Orozco Cuautle
(luis.orozco@electronicayservicio.com) Dirección editorial
Felipe Orozco Cuautle
(felipe.orozco@electronicayservicio.com) Dirección técnica
Armando Mata Domínguez Subdirección técnica Francisco Orozco Cuautle
(videoserviciopuebla@prodigy.net.mx) Subdirección editorial
Juana Vega Parra
(juanitavega@infosel.net.mx) Adm in ist rac ión y mer cad otec nia
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Ma. de los Angeles Orozco Cuautle (tekno@electronicayservicio.com) Gerente de publicidad
Rafael Morales Molina
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Lic. Eduardo Mondragón Muñoz Colaboradores en este número Leopoldo Parra Reynada Javier Hernández Rivera Oscar Montoya Figueroa Alvaro Vázquez Almazán
Diseño gráfico y pre-prensa digital Norma C. Sandoval Rivero
Apo yo en figuras Susana Silva Cortés Agen ci a de ven tas
Lic. Cristina Godefroy Trejo
Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunica-ción, S.A. de C.V., Junio de 2005, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle.
Número Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04 -2003-121115454100-102. Número de Certificado de Licitud de Título:
10717. Número de Certificado de Licitud en Contenido: 8676.
Domicilio de la Publicación: Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos, Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 35-01. Fax (55) 57-87-94-45. ventas@electronicayservicio.com. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixtlahuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero).
Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son pro-piedad de sus respectivas compañías.
Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.
El contenido técnico es responsabilidad de los autores. Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares
La vuelta del crecimiento y la perspectiva de nue-vas inversiones en energía e infraestructura en
Bra-sil impulsaron la 23ª FIEE y la 3ª electronicAmeri-cas, realizadas por Alcantara Machado Ferias de Negocios, Abinee y Messe München, del 25 al 29 de abril, en el Parque Anhembi. Los eventos contaron con 1.051 expositores, de 34 países, y 49.286 visitantes, de los cuales 1.195 eran extranjeros, de 42 países. La expectativa es que el vol umen de negocios generados con las ferias este año supere los US$ 1,5 millo-nes, récord alcanzado en la edición de 2003. Una encuesta realizada por la Abinee midió el índice de sa-tisfacción de los expositores con relación al desempeño de los eventos y a la calidad del público visitante. Entre las empre-sas encuestadas, 87% consideraron la FIEE excelente o buena,
mientras que el 83% dieron la misma clasifi cación a la
elec-tronicAmericas. Respecto a los visitantes, el 86% respondieron que la calidad fue muy buena.
Tradicionales expositores de la FIEE, Heimer, Festo y Weg in-vierten en el evento para ampliar negocios y estrechar lazos con
los cli entes. “ Participamos de la FIEE hace 20 años. La feria reafi rma
nuestra buena relación con los clientes antiguos, al mismo tiempo que abre la posibilidad de conquistar nuevos negocios” , comenta el empresario José Heimer.
“ Estamos satisfechos con la cantidad de visitantes que vinieron a nuestro stand durante esos días. La feria es una buena oportunidad para hacer contacto con profesionales y empresas que buscan soluciones y novedades. Para eso estamos aquí” , declara Eduardo Mariano, gerente de Producto de Festo.
Resul tados de la FIEE
animan los sectores
Para Weg, uno de los mayores fabricantes de motores eléctricos de América Latina, una de las ventajas de esta edición fue la distribución de los stands. “ Está mucho mejor y estoy contento, pues invité aproximadamente tres mil clientes con el objetivo de estrechar las relaciones comerciales y conté con la presencia de por lo menos 80% de ellos” , comenta Paulo D onizeti de Abreu, gerente de Marketing de la empresa.
El gerente de Automación de Orteng, Ricardo de Assis Lomez, expresó su satisfacción con la organización de las ferias: “ La organización estaba ex-celente. El evento fue muy i mportante para la renovación de la imagen de nuestra marca. Hubo una serie de nuevos contactos con posibles compradores, además de la presencia de personas realmente
rele-vantes para la empresa”.
Otras tres opiniones contribuyen para sintetizar los excelen-tes resultados de los eventos. Para Rubens Campos, gerente de Producto de Pirelli, “ la FIEE representa una semana para el forta-lecimiento de la marca ante los compradores, pues no es nuestro objetivo concretar negocios durante la feria”. Elizabeth Castro de Almeida, asistente Técnica de Eletrobrás,
dice que “el objetivo de divulgar la Eletrobrás fue plenamente alcanzado, pues la FIEE reúne a las más impor-tantes industrias del sector”.
Mônica Biazos, gerente de Ventas y Mar-keting de 3M tiene la misma opinión. “ La feria es una gran oportunidad de entrar en contac-to con los usuarios de nuestros produccontac-tos. Un gran puente entre la empresa y el consumidor” .
Las impresiones de las empresas que participa-ron por primera vez también son optimistas. “ FIEE/
y electronicAmericas
léctrico y electrónico
electronicAmericas es el evento más relevante del área y sinónimo de retorno garantizado” , declara Luciano Camargo, gerente Comercial de La Cabine. Por
otro lado, Meneval Dantas Rodrigues, ingeniero de Productos de Pfi sterer, afi rma:
“ Nuestra primera experiencia como expositora en la FIEE está siendo muy prove-chosa”.
“ La feria es muy importante para nosotros. Nuestra empresa tiene apenas un año de existencia y esta es una excelente oportunidad para presentar la Express y mostrar su competencia como distribuidora de material eléctrico”, explica Fábio de Cunto, gerente de Marketing de Express.
De acuerdo con Walmir Bortoletto, gerente de Negocios de Action Motors, también por primera vez en la feria, la participación de la empresa en la FIEE for-ma parte de las conmemoraciones por el aniversario de cinco años. “Elegimos la FIEE para festejar por ser la feria más importante del sector” .
Números del sector
Uno de los sectores más dinámicos de la economía brasileña, la industria elec-troelectrónica está presente en casi todas las actividades productivas del país. Según los datos de la Abinee, el sector facturó R$ 81,6 mil millones en 2004, un crecimiento del 28% con relación a 2003, cuando llegó a R$ 63,9 mil millones, 13% superior a lo registrado en 2002.
El valor superó en R$ 2,1 mil millones las proyecciones que fueron realizadas
al fi nal del año pasado, que apuntaban una facturación de R$ 79,5 mil millones
y un crecimiento nominal de 24%. Para 2005, l a previsión de crecimiento de la facturación permanece en 20%.
Sobre Alcantara Machado
Alcantara Machado realizó su primera feria en 1958, en São Paulo, y su historia está íntimamente relacionada con el desarroll o de la industria brasileña. Pionera en Brasil y en América Latina, es una de las principales marcas mundiales del segmento de ferias de negocios y creó un calendario constituido por más de 50 eventos de magnitud nacional e interna-cional, que cubren aproximadamente 90% de los sec-tores económicos del país. Entre ellos: Fenit, Fenatec, Salón del Automóvil, Feicon, Cosmética, PhotoIma-geBrazil, Automec, Brasilpack, Mecánica, Geobrasil,
Expolux, Itmex, Fiepag/Converfl ex, Feimafe/Qualidade,
P e r f i l t e c n o l ó g i c o
EL MAGNETISMO NUESTRO
DE CADA DÍA
Primera de dos partes
Leopoldo Par ra R eynada
E s tan impor tante el papel del mag netism o en la vida diari a, que r esulta in creí ble pensar que h ace menos de 200 años se comenzó a comprender y a explotar en todo su potencial este fenómeno descubierto hace casi 30 00 años. D e hecho, un a simple licu ador a o un a computadora no podrí an trabajar si n los fenóm enos mag néticos . P er o, ¿qué es el m ag netism o y por qué es tan im portante en la tecnologí a moderna? Pr eci samente, la i ntención de este artículo es darle una visi ón g eneral de la hi stori a del mag netismo; veremos cómo fue apr ovechado en la antig üedad, cómo se descubr ió su r elación con los fenómenos eléctr icos y cóm o todo esto ha dado pi e a casi toda la tecnolog ía que nos r odea ahora en el hog ar o en el tr abajo.
“... explicaba cómo la nave utilizaba las líneas del campo magnético, como una araña su tela. - Eso no tiene sentido –dijo Harry Pur-vis- Puedo demostrarlo, el magnetismo es
mi especialidad-“ Arthur C. Clarke. “Cuentos de la taberna del ciervo blanco”.
Los remotos orígenes
La historia del magnetismo se pierde en la bruma de los tiempos. Tan sólo nos han lle-gado referencias de dudosa autenticidad, que tienen más de leyenda que de historia verdadera. Sin embargo, muchas veces es-tos relaes-tos encierran un grano de verdad.
El magnetismo fue descubierto aproxi-madamente en el año 900 AC en la anti-gua Grecia, por un pastor de ovejas llama-do Magnus. Según la historia, cierto día en
que conducía a su rebaño, tuvo que cruzar un afloramiento de piedra, que tenía un ex-traño color negro. Al hacerlo, notó que una “fuerza misteriosa” hacía que sus sandalias (que llevaban clavos de hierro) se adhirie-ran a la piedra; y lo mismo pasaba con la punta metálica de su bastón. Asombrado por este fenómeno, recogió fragmentos de la piedra y los llevó a su pueblo; ahí descu-brió que podían atraer pequeños trozos de ciertos metales. Pronto corrió la noticia del descubrimiento, al que se le dio el nombre de “magnetismo” (en honor de la región de Magnesia, donde sucedió todo esto).
Esta piedra es uno de los pocos materiales que, en su forma natural, tienen un compor-tamiento magnético. Aunque generalmente se conoce como “magnetita”, en algunos lu-gares se le denomina “piedra imán”; se trata de un óxido muy particular de hierro (Fe3O4, figura 1), que es capaz de mantener magne-tismo por tiempo casi indefinido.
Aunque el fenómeno del magnetismo era fascinante para los griegos, nunca le encon-traron ninguna aplicación práctica; fueron los chinos quienes crearon el primer art-ilugio totalmente basado en un fenómeno magnético; cuenta la leyenda que un
artesa-no construyó una cucharilla de magnetita, ya que el raro color de la piedra le pareció inte-resante; pero una vez concluido su trabajo, y por esas casualidades que se dan más a menudo de lo que imaginamos, la cucharilla quedó perfectamente balanceada; tanto, que sólo se apoyaba en un punto muy pequeño de la superficie de la mesa (figura 2). Ante el asombro de su constructor, la cucharilla comenzó a girar y finalmente se detuvo; su “mango” quedó apuntando hacia el sur, y su “cabeza” hacia el norte; y siempre volvía a su posición de reposo, con una alineación sur-norte casi perfecta, aunque alguien in-tentara colocarla de otra manera.
Pronto los chinos descubrieron que un instrumento de tales características podría ser un excelente auxiliar en la navegación por tierra o por mar. De hecho, luego de di-versos experimentos, se demostró que no hacía falta que el dispositivo tuviera forma de cucharilla para funcionar; sólo había que fabricar una barra de magnetita y colocarla sobre un pedazo de madera que flotaba en un recipiente con agua para que la barra
gi-Figura 1
La magnetita o “piedra imán”, fue el primer magneto conocido.
Figura 2 La primera brújula apareció por casualidad, cuando se construyó una cucharilla con magnetita, y se encontró que se alineaba en dirección sur-norte.
NORTE Figura 3
La brújulaflotante, fue utilizada por siglos en la antigua China, antes de llegar a Europa.
rara de manera automática, hasta orientarse en dirección sur-norte (figura 3). Esto per-mitió que los navegantes y viajeros chinos contaran con una referencia rápida para sa-ber en qué dirección se desplazaban.
Los comerciantes árabes llevaron este descubrimiento a Europa, a través de la fa-mosa “ruta de la seda” (antigua ruta comer-cial que unía a China con Occidente; las caravanas iban traspasando la mercancía – seda y especias de China, oro y plata de Eu-ropa–, en vez recorrer los 6 mil kilómetros cada comerciante). Por ejemplo, ya en 1175 el monje inglés Alexander Neckem describe de forma detallada el principio de operación de este dispositivo, al que finalmente se le denominó “brújula”; y un siglo más tarde, el marinero Francés, Petrus Peregrinus hizo una descripción funcional de este dispositi-vo. Lo interesante del caso, es que no sólo mencionó a la “brújula flotante”, sino tam-bién a la brújula que giraba sobre un pivote, que es la que más se utiliza en la actualidad y cuya producción, por entonces, requería de gran destreza artesanal (figura 4).
Durante siglos, la gente utilizó las brúju-las sin saber cómo funcionaban. Pero en el año 1600, el médico inglés William Gilbert, realizó diversos estudios sobre los imanes. Descubrió, por ejemplo, que dos imanes se atraen si son colocados en cierta posición;
y que se repelen, cuando se invierte la po-sición de uno u otro. Es decir, descubrió las dos “polaridades” de los imanes y dedujo que la propia Tierra se comporta como un gigantesco imán (lo cual explica por qué se alinea con el norte la aguja de una brújula). También observó que el acero puede mag-netizarse cuando entra en contacto con un imán, o cuando se le deja reposar por mu-cho tiempo en dirección norte-sur. Gilbert publicó sus descubrimientos en un libro llamado “De magnetos y cuerpos magnéti-cos” (figura 5); es el estudio más avanzado que hasta esa época se había hecho sobre el fenómeno.
Entre los descubrimientos hechos por Gil-bert, destaca el hecho de que si un imán se rompe en dos partes, automáticamente se invierte la polaridad de una de ellas; y es im-posible unirlas, porque se repelen (figura 6). Esto significa que no se puede obtener un fragmento con una sola polaridad magné-tica, pues cada fragmento se transforma en un imán bipolar independiente, al menos en
Figura 4 Las brújulas modernas que giran sobre un pivote, ya se conocían en el siglo XII. S S N N N S Figura 5
Portada del primer tratado científico sobre los imanes, escrito por William Gilbert.
Figura 6
Cuando se rompe un imán, uno de los “pedazos” cambia de polaridad, por lo que resulta imposible unirlo nuevamente (por la repulsión de polos iguales).
situaciones del mundo real (en el nivel suba-tómico esto no siempre se cumple).
A pesar de tales avances, los fenóme-nos magnéticos seguían sin ser compren-didos por los científicos. Pero esto no impi-dió que se intentara explotar dicha “fuerza” de un modo más preciso que con la simple magnetita. Entre 1730 y 1740 se produjeron los primeros imanes artificiales, que gene-raban un campo magnético más estable y duradero que la propia magnetita natural; y en 1750, ya se producían imanes de ace-ro magnetizado (incluso apareció el primer libro sobre la manufactura de magnetos ar-tificiales). Esto permitió reducir el precio de las brújulas; tanto, que casi cualquier per-sona interesada podía tener una en casa; es una situación que obró a favor de poste-riores descubrimientos, como veremos en-seguida.
La era del electromagnetismo
La primera mitad del siglo XIX fue muy pro-lífica en descubrimientos diversos; sobre todo los relacionados con áreas de la elec-tricidad y el magnetismo. La creación de una “celda eléctrica”, capaz de producir
volta- jes y corrientes muy estables, en un hecho que influyó de manera determinante en tal situación.
Recordemos que la primera “pila eléctri-ca” de la historia, fue creada por el científi-co italiano Alejandro Volta; científi-con base en al-gunas experiencias de su compatriota Luigi Galvani, dedujo que cuando dos metales di-ferentes se colocan en una solución líquida, es posible producir un voltaje entre las dis-tintas capas metálicas. Este descubrimien-to permitió construir la primera pila voltai-ca, en el año 1800; y esto, a su vez, motivó la realización de diversos experimentos con esta nueva forma de energía (figura 7).
Hasta ese momento, los “generadores” eléctricos funcionaban sólo por medio de la fricción, y se usaban para cargar con-densadores; es el caso de la famosa “Bote-lla de Leyden” (figura 8). Es decir, cualquier experimento con electricidad podía
hacer-Figura 7
Alessandro Volta, un científico italiano (A), descubrió la pila voltaica (B), y por consiguiente, una fuente confiable de energía eléctrica.
Figura 8
A pesar de que con la botella de Leyden se pudieron llevar a cabo los primeros experimentos con cargas eléctricas, la pila voltaica proporcionó unflujo más constante de energía, y fue el punto de arranque de toda la teoría electromagnética.
Figura 9 Oersted descubrió que cuando por un alambre circula una corriente alta, a su alrededor se forma un campo magnético capaz de desviar la dirección de una brújula. A B
se sólo por breves lapsos (apenas el tiem-po que tardaba en descargarse la botella). Con la invención de la pila, este problema fue solucionado.
En 1820, el físico Hans Christian Oersted descubrió que si una brújula es acercada a un cable que conduce una corriente eléctri-ca elevada, la aguja eléctri-cambia de posición; se desvía de su orientación norte-sur, y toma una posición perpendicular con respecto a la corriente que está en circulación (figura 9). Esto le hizo suponer que hay una interac-ción o un conflicto entre ambos fenómenos; sin embargo, no pudo comprobarlo.
También en aquella época, luego de rea-lizar un experimento interesante, el científi-co francés André Marie Ampere pudo expli-car la teoría electrodinámica (de hecho, fue el primero que lo hizo). Su prueba consistió en colocar dos cables paralelos, uno de los cuales estaba suspendido como si fuera un balancín; después, hizo circular corrientes eléctricas a través de ellos. Descubrió que si las corrientes son del mismo sentido, los cables se atraen; y que si las corrientes son opuestas, los cables se repelen (figura 10).
Ampere formuló una teoría matemática que establece una relación entre los fenó-menos eléctricos y los fenófenó-menos magnéti-cos. Y en reconocimiento a sus aportaciones a la tecnología eléctrica, la unidad que mide el flujo de corriente eléctrica recibe
precisa-mente el nombre de “amperio”.
¿Por qué surge esta atracción
o repulsi ón de los alambres?
Porque, tal como lo había descubierto Oers-ted, alrededor de un cable por el que circula una corriente eléctrica, se forma también un campo magnético. Por medio de los expe-rimentos de Oersted, se demostró que si la corriente fluye en un sentido, las agujas de las brújulas apuntan hacia cierta dirección; y que si se invierte la corriente, las agujas apuntan hacia la dirección opuesta; es de-cir, alrededor del cable se forma un “campo magnético circular” (figura 11), cuya polari-dad depende de la dirección en que se des-plaza la corriente (esto, según el principio que se llama “de la mano izquierda”).
Este principio indica que si se cierra la mano izquierda y sólo se deja levantado el dedo pulgar de la misma, éste apuntará en la dirección en que fluyen los electrones de
Campo magnético asociado Corriente circulando Figura 10 Ampere confirmó los descubrimientos de Oersted, y
comprobó que si por dos alambres corre electricidad en el mismo sentido, se atraen; pero si corre en sentidos opuestos, se repelen.
Figu ra 11
Ampere descubrió que, cuando circula una corriente eléctrica por un alambre, a su alrededor se forma un campo magnético circular, con una dirección como la mostrada.
Figura 12
Para saber en qué dirección gira un campo magnético en un conductor, guíese de la “Ley de la mano izquierda”, donde el pulgar señala la dirección delflujo electrónico, y los otros dedos la dirección del campo magnético.
la corriente eléctrica; y el resto de los dedos, señalará la dirección del campo magnético generado alrededor del cable (figura 12).
Ahora bien, veamos qué sucede cuan-do fluye corriente por cuan-dos cables paralelos. Tal como puede ver en la figura 13, si la di-rección de la corriente es igual en ambos conductores, los campos magnéticos pro-ducidos son de polaridad opuesta; y por el principio de atracción-repulsión de los ima-nes, entonces los cables tienden a atraerse. En cambio, si la corriente circula en cierta dirección por un cable y en dirección opues-ta por el otro, los campos magnéticos indu-cidos tienen la misma polaridad y entonces los conductores se repelen. Todo esto fue descubierto por el físico francés André Ma-rie Ampere, que tuvo el mérito de traducir a un lenguaje científico y matemático los des-cubrimientos de Oersted.
Ahora bien, el campo magnético produ-cido por una corriente que fluye es propor-cional al valor de dicha corriente; pero es un
campo muy leve. Por lo tanto, para que la aguja de una brújula se mueva todavía más, es necesario que circule una corriente muy elevada por los alambres. Ampere también descubrió que con la ayuda de una bobina se puede incrementar el campo magnético, sin necesidad de aumentar demasiado la co-rriente. Luego de varios experimentos, Am-pere también desarrolló la primera bobina y el primer galvanómetro conocidos en la historia (figura 14). Propuso que se utiliz ara este dispositivo para crear un telégrafo rudi-mentario, en el que una aguja señalaría las distintas letras que se fuesen transmitiendo; pero las pérdidas ocasionadas por la distan-cia y la poca precisión de los dispositivos de la época, impidieron el éxito de este méto-do de comunicación.
Por todos estos descubrimientos, a Am-pere se le considera una de los “padres” del electromagnetismo y de todos los ins-trumentos y equipos que han surgido has-ta la fecha.
Figura 13
Si por dos conductores paralelos circula una corriente en el mismo sentido, tienden a atraerse por sus campos magnéticos opuestos; mientras que si la corriente circula en sentidos opuestos, los cables se repelen.
Figura 14
Primera bobina eléctrica, construida por Ampére para experimentar con el electromagnetismo.
Figura 15 Joseph Henry fue el primero en descubrir que un campo magnético podía inducir una corriente eléctrica; por ello, la unidad de magnetismo fue bautizada como “Henrio”.
Otras aportaciones científi cas
En 1830, el físico estadounidense Joseph Henry descubrió que un cambio en el cam-po magnético aplicado a un alambre, cam-podía generar una pequeña corriente; pero por ex-traños motivos, nunca publicó estos resul-tados; sólo publicó la propiedad de autoin-ducción, que es la propiedad fundamental de un inductor. Debido a este descubrimiento, a la medida de campo eléctrico se le cono-ce como “henrio” (figura 15).
El científico inglés Michael Faraday, fue quien dio a conocer entre la comunidad científica el fenómeno de la inducción de corriente (figura 16). En 1821, se hizo una pregunta que ahora nos parece obvia, pero que fue muy importante en aquella época: “Si una corriente eléctrica puede generar un campo magnético, ¿no podría un cam-po magnético generar una corriente
eléc-trica?”. Entusiasmado por la posibilidad de comprobar y aprovechar tal hecho, durante los siguientes 10 años estuvo haciendo di-ferentes investigaciones; y en 1831, descu-brió que lo único que se necesita para ge-nerar una corriente eléctrica a partir de un campo magnético, es hacer que varíe éste. Por la importancia de las investigaciones de Faraday, decidimos estudiarlas en el si-guiente subtema.
En 1836, se construyó una celda voltai-ca denominada “celda Daniell” (en honor de su descubridor, el inglés John Daniell). Como esta celda proporcionaba una co-rriente constante por más tiempo, fue pie-za fundamental para posteriores descubri-mientos en los campos de la electricidad y el magnetismo.
En 1837 se creó el electroimán, que es una bobina de alambre con un núcleo de hierro, a la que se aplica una corriente eléc-trica (figura 17). Este descubrimiento abrió la puerta para el desarrollo de la primera aplicación práctica de la electricidad y el magnetismo: la comunicación a través del telégrafo. Este invento, obra de varios inves-tigadores pero finalmente perfeccionado por el estadounidense Samuel Morse, enviaba
Figura 16 Al científico inglés
Michael Faraday, se le considera el descubridor de los principios del electromagnetismo, tal como los conocemos hoy en día.
Figura 17
Enrollando un alambre sobre un núcleo de hierro, y aplicando una corriente eléctrica a dicho alambre, se produce un electroimán, dispositivo muy útil para aplicaciones diversas.
Figura 18
El principio de operación de los electroimanes, sirve para hacer funcionar los modernos relevadores eléctricos.
los mensajes codificados por medio de pul-sos eléctricos largos o cortos (puntos o ra-yas); y cuando la distancia entre emisor y receptor era muy grande, se colocaba una “estación repetidora”, en donde unos elec-tromagnetos activaban a unos interrupto-res; y éstos proporcionaban nueva potencia a los pulsos, para compensar la pérdida que inevitablemente se produce cuando una co-rriente eléctrica recorre grandes distancias. Estos “interruptores electromagnéticos” son los precursores de los modernos relevado-res (figura 18).
¿Siglo de oro para la ciencia?
Por todo lo que hemos visto, puede afirmarse que en los inicios del siglo XIX se puso la pie-dra angular en la que descansa casi toda la teoría electromagnética moderna. Veamos ahora con más cuidado, las notables apor-taciones de Faraday a este campo.
Michael Faraday y la inducción
electromagnética
Este científico, es uno de los más impor-tantes personajes en el desarrollo de la tec-nología electromagnética tal y como la co-nocemos hoy en día. No sólo descubrió la inducción electromagnética, sino que tam-bién planteó la posibilidad de construir una gran cantidad de dispositivos y equipos que se construirían años más tarde, con base en sus teorías, y que se han convertido en la piedra angular en la que descansa la civili-zación moderna.
Pero vayamos despacio. Tal como se dijo, desde 1820 Faraday comenzó a investigar si a partir de un campo magnético se podía generar una corriente eléctrica en un con-ductor; descubrió que siempre y cuando el
campo magnético sea variable y no estático,
puede producir una corriente en un conduc-tor. Hizo esta comprobación, mediante un
experimento muy interesante: conectó un galvanómetro en los extremos de una bo-bina formada por un alambre de cobre en-rollado en forma de tubo, y decidió introdu-cir un imán permanente en la bobina, para ver qué sucedía; para su sorpresa, vio que mientras introducía el imán, se generaba una pequeña corriente eléctrica, y que una vez dentro de la bobina y en estado inmóvil, el imán hacía desaparecer la corriente (figu-ra 19). Después, en el momento de reti(figu-rar el imán del interior de la bobina, observó que el galvanómetro registraba una corriente aunque ahora en sentido inverso.
Con base en tales resultados, Faraday de-dujo que el secreto de la inducción electro-magnética se encuentra en el movimiento del campo magnético; y señaló la existen-cia de unas “líneas de campo magnético”, que rodean a un imán en un patrón
norte-Figura 19 Por medio de una bobina y un imán móvil, Faraday pudo demostrar que un campo magnético en movimiento inducía un voltaje en la bobina. Figura 20 Líneas del campo magnético de un imán, visibles gracias a limaduras de hierro.
sur (figura 20); cuando estas líneas de cam-po magnético se desplazan a través de un conductor, se genera la corriente; y cuan-do no se mueven, no se produce corrien-te alguna.
Entonces, Faraday hizo otros experimen-tos por demás interesantes; por ejemplo, construyó dos bobinas en forma de tubo, de modo que una cupiera en la otra, y aplicó una corriente eléctrica a una de ellas, para ver qué sucedía en la segunda (figura 21). Descubrió que cada vez que aplicaba y de- jaba de aplicar corriente a la bobina elegida,
en la otra bobina se generaba una corriente; y que cuando dejaba que la corriente
circu-lara de forma continua por la primera bobi-na, en la segunda no se producía corriente alguna. Por lo tanto, dedujo que lo que ge-nera el voltaje en esta última, es el cambio de corriente ocasionado por la conmutación; y que si se aplica una corriente variable (no continua) en la primera bobina, es posible mantener una corriente más o menos regu-lar en la segunda. En realidad, este experi-mento plantea el principio de operación de los modernos transformadores, que son pie-zas clave en la generación y distribución de la energía eléctrica (figura 22).
Faraday también sentó las bases para la construcción del generador eléctrico. En este sentido, para verificar si la energía eléc-trica se induce en un conductor en movi-miento, ideó el siguiente experimento: co-locó un plato de cobre entre los extremos de un imán en forma de herradura, de modo que pudiera hacerse girar por medio de una manivela (figura 23). Cuando hizo girar al plato y le colocó un par de contactos desli-zantes, descubrió que se generaba una co-rriente directa, proporcional a la velocidad de giro del plato y a la intensidad del campo magnético producido por el imán. Éste fue el primer generador eléctrico funcional.
Faraday hizo muchos otros experimentos en el área de la electricidad y el magnetismo,
Figura 21
Primer transformador eléctrico conocido, desarrollado por Faraday para sus experimentos con al inducción magnética.
Figura 22
Los transformadores se han convertido en parte fundamental de la vida moderna. Sin ellos, la distribución y aprovechamiento de energía eléctrica
serían prácticamente imposibles. Figura 23
Con este sencillo aparato, Faraday construyó el primer generador eléctrico, ya que el movimiento del disco dentro del campo magnético, provocaba unflujo de corriente en las terminales del dispositivo.
y planteó las bases teóricas para diversos descubrimientos posteriores. Sin embargo, sus investigaciones no lograban interesar al público en general; al parecer, no tenían una aplicación práctica. Según una anécdo-ta, después de una conferencia en la que Fa-raday explicó sus descubrimientos en estos campos, uno de los asistentes se acercó y le hizo la siguiente observación: “Todo esto es muy interesante, pero ¿para qué sirve?” Y el científico respondió: “Señor, ¿para qué sirve un recién nacido?”. Esto indica que Faraday estaba consciente del gran potencial de sus investigaciones, y que preveía su importan-cia para el desarrollo de la tecnología futu-ra. Y no se equivocó.
Un paso al frente
Basado en los experimentos de Faraday, un joven investigador francés, de nombre
Hi-ppolyte Pixii, fabricó el primer generador de corriente alterna. Para el efecto, construyó una bobina circular de forma toroidal, dentro de la cual puso a girar un imán permanen-te (impulsado también por una manivela). Cuando colocó un galvanómetro en la salida de la bobina, descubrió que se generaba una corriente eléctrica pero de polaridad varia-ble (contra la corriente directa que producía el generador de Faraday, figura 24).
Cuando Joseph Henry (sí, el mismo in-vestigador que descubrió la autoinducción) conoció el generador de Faraday, decidió invertir el proceso y utilizar los contactos deslizantes en el plato de cobre para inyec-tar una corriente eléctrica. Con asombro, ob-servó que el plato comenzaba a girar por sí mismo. Esto le permitió construir el primer motor eléctrico de inducción.
Mas la invención del motor eléctrico tal y como lo conocemos ahora, es obra de un herrero estadounidense llamado Thomas Davenport. En un principio, este personaje estaba más interesado en las propiedades que tienen los electromagnetos para sepa-rar material de hierro (aplicación descubier-ta por Oersted); y decidido a descubrir este fenómeno, adquirió un electroimán, lo des-armó y luego construyó sus propios elec-troimanes. Colocó uno de ellos en una rue-da giratoria y el otro de forma estacionaria; descubrió que si se aplica energía a ambos imanes, éstos, por leyes de atracción y re-pulsión, pueden ocasionar que la rueda mó-vil dé medio giro. También observó que si se cambia la polaridad de alguno de los ima-nes, la rueda da otro medio giro y entonces se completa una vuelta; y si de manera rá-pida se cambia una y otra vez la polaridad, puede hacerse que la rueda permanezca en movimiento continuo (figura 25).
Una vez comprobado esto, más tarde construyó un conmutador de escobillas (dis-positivo que hasta la fecha se sigue
utilizan-Figura 24 Primer generador de corriente alterna. El imán en movimiento de la parte inferior, inducía una corriente alterna en las terminales del embobinado de la parte superior. Figura 25 El primer motor eléctrico, no se parecía en nada a los actuales, pero mantenía girando las bobinas que se ven entre los extremos del imán en herradura.
do en la mayoría de los motores eléctricos). En febrero de 1837, Davenport consiguió la patente por el primer motor eléctrico; pero mientras él vivió, su invento no se aplicó de forma comercial (debido principalmente a la ausencia de una fuente de energía eléc-trica confiable).
¿Cómo funciona un motor eléctri co?
Vea en la figura 26 un diagrama simplifica-do de la operación de un motor típico;
ob-serve que utiliza unos imanes permanentes como armadura fija y un rotor de dos polos. Si el rotor no recibe energía eléctrica, no tie-ne ningún impulso para moverse. Pero si se le aplica un voltaje como el que se indica en esta figura, en uno de los polos del rotor se genera un campo magnético; mas como éste es rechazado por el extremo izquierdo de la armadura y atraído por el extremo de-recho de la misma, el rotor comienza a gi-rar en el sentido en que lo hacen las mane-cillas del reloj.
Cuando el polo del rotor está a punto de alinearse con el de la armadura, ahora, gra-cias al conmutador, se deja de aplicar vol-taje al primer polo y se le aplica al segundo; es decir, se repite la situación. Por lo tanto, sólo es necesario aplicar un voltaje al ro-tor (a través de su respectivo conmutador), para que, automáticamente, el motor co-mience a girar.
Si en vez de imanes permanentes se co-locan electroimanes en la armadura, el mo-tor será mucho más eficiente (figura 27). Debido a esto, casi todos los motores eléc-tricos modernos utilizan esta configuración de embobinados tanto en el rotor como en el estator; sólo algunos motores de DC pe-queños siguen empleando imanes perma-nentes en el estator. A B N S N N N N N N N N A B N S S S S S S S S + (i) (ii) B B B B A A A A S N (iii) (iv) (v) Figura 26
Funcionamiento de un motor eléctrico: en el diagrama, (i) se aplica un voltaje a la bobina del rotor, y como los campos magnéticos de rotor y bobina son opuestos, se induce un giro (ii) y (iii). Cuando la atracción de los polos está a punto de alinear el rotor con el estator, el conmutador invierte elflujo de corriente (iv) y la inercia lleva al rotor a la posición (v), que es idéntica a la (i), con lo que se repite el proceso.
Figura 27
Si en vez de imanes permanentes se utilizan electroimanes en el estator (armadura) de un motor, su funcionamiento se hace más eficiente.
Hasta 1866, se obtuvo una fuente de ener-gía eléctrica confiable. Efectivamente, Char-les Wheatstone, físico británico, y Werner Siemens, ingeniero alemán, fabricaron unos generadores eléctricos mucho más eficien-tes. En realidad, era una configuración muy parecida a la de un motor con embobinado tanto en la armadura como en el rotor; pero la diferencia estaba en el material con que fue construido el estator: hierro dulce. Lo que tiene de especial este material, es que una vez que se ha retirado la corriente eléc-trica que circula por los embobinados que lo rodean, el hierro conserva algo de carga magnética; esto permite que, cuando el ro-tor comience a girar, se genere un poco de corriente eléctrica; y ésta circula entonces por los embobinados del estator, refuerza al campo magnético e incrementa la can-tidad de electricidad producida. Este efec-to se sigue realimentando, hasta que llega a un punto de equilibrio, y de esta mane-ra, se tiene un eficiente generador eléctri-co (figura 28).
Con todo esto, se sentaron las bases para el aprovechamiento comercial de la electri-cidad y el magnetismo. Y esto finalmente se logró en la segunda mitad del siglo XIX, con
Figura 28
Generador eléctrico de Siemens y Wheatstone, el primero en tener la eficiencia suficiente como para usarse en generación de energía eléctrica para su posterior venta.
la invención de la luz de arco eléctrico (que tuvo gran demanda para iluminar calles y teatros) y –sobre todo– con uno de los tan-tos inventan-tos de Tomás Alba Edison: la bom-billa eléctrica (figura 29). El gran mérito de este científico, es que no sólo creó la bom-billa sino que también ideó toda una infra-estructura de generación y distribución de energía eléctrica; y así, por primera vez, los usuarios disfrutaron de todas las ventajas de contar con electricidad en su casa (para tener iluminación, activar motores econó-micos y silenciosos que no generan humo, etcétera).
Comentarios finales
En la segunda y última entrega de este ar-tículo, veremos la teoría electromagnética; explicaremos cómo se dedujeron sus prin-cipios de operación y cómo se descubrió su aplicación en el mundo real. Y una vez que usted termine de leer ambos artículos, estará de acuerdo con nosotros en que la tecnolo-gía actual no sería la misma si no existieran los fenómenos electromagnéticos.
Figura 29 Generador eléctrico de Edison. Este inventor norteamericano, apoyó fuertemente la distribución de energía eléctrica en forma de voltaje de DC, y se opuso al uso de AC. El tiempo le demostraría que estaba equivocado.
T e m a s p a r a e l e s t u d i a n t e
CÓDIGOS UTILIZADOS
EN CAPACITORES Y
RESISTENCIAS
Alvar o Vázquez A lmazán
E n este artículo de ni vel básico, explicaremos los di fer entes códig os que se usan en los capacitores y r esistencias par a especifi car su valor. Si usted no sabe iden tifi car de manera corr ecta dichos códig os, difícilmente podrá determinar si el componente se encuentra en buenas condiciones o tiene algú n daño, debido a que en estos códig os se i nclu ye i nfor maci ón i mpor tante de las condi cion es de tr abajo del componente; y por lo tanto, le será más difí cil locali zar el ori g en de la falla de los equ ipos electr ón icos cuya reparación teng a a su carg o. Aquí pr esentamos los pr inci pales puntos que debem os obs er var par a apoyarnos en tu labor de servi cio.
Los capacitores
Un capacitor es básicamente un disposi-tivo eléctrico capaz de almacenar energía por medio de un campo eléctrico. Consta de dos placas metálicas, separadas por un material aislante llamado “dieléctrico”
(fi-Placas metálicas Material aislante (dieléctrico) Terminales de conexión Estructura de un capacitor Figura 1
gura 1). Del tipo de material utilizado como dieléctrico, depende el nombre genérico de cada capacitor; si por ejemplo el dieléctrico es cerámico, el capacitor será cerámico; si es de poliéster, el capacitor será de poliés-ter; si es electrolito, el capacitor será elec-trolítico, etc.
El valor de un capacitor depende de (fi-gura 2):
1. La calidad del material dieléctrico o ais-lante. Mejor aislante igual a mayor capa-cidad.
2. El tamaño de las placas metálicas. Si son grandes, la capacidad será alta y si son pequeñas, la capacidad será baja.
3. La separación entre las placas. Si se en-cuentran muy separadas, la capacidad de los mismos será baja y si se encuentran juntas, la capacidad de los componentes
será alta.
Unidad de medida
La unidad de medida de un capacitor, es el faradio. Mas como su valor es muy grande para las aplicaciones comunes en equipos electrónicos, se prefiere el uso de alguno de sus submúltiplos: Baja capacidad Gran capacidad Gran capacidad Baja capacidad Baja capacidad Gran capacidad Calidad del aislante Separación de las placas Tamaño de las placas Figura 2 Color
Valor de capacidad en pf Tolerancia “E” Coeficiente de temperatura “ A”
ppm/°C 1a. Ci fr a “ H” 2a. Ci fr a “ C” Mu lt ip li cad or “ D” Men or es d e 10 pf May or es de 10 p f
Negro 0 x1 +-2pf +-20% 0 Café 1 1 x10 +-0.1pf +-1% -33 Rojo 2 2 x100 +-2% -75 Naranja 3 3 x1000 +-2.5% -150 Amarillo 4 4 x10,000 -220 Verde 5 5 x100,000 +-0.5pf +-5% -330 Azul 6 6 -470 Violeta 7 7 -750 Gris 8 8 x0.01 +-0.25pf +-10% 100a-1500 Blanco 9 9 x0.1 +-1 100 a-1500 Oro 100
Tabla 1. Código de color es para capacitores
•El microfaradio (µF, que es 1 x 10-6) •El nanofaradio (nf, que es 1 x 10-9) •El picofaradio (pf, que es 1 x 10-12)
Códigos utilizados en capacitores
Para identificar el valor de los capacitores, se usa un código de colores o un código alfanu-mérico, veamos cómo se utiliza cada uno.
El código de colores
El código de colores se muestra en la tabla 1; y en la figura 3, se indica la forma correc-ta de utilizarla. Si usted aprende el orden de los colores, podrá determinar el valor de cualquier capacitor marcado con este tipo de código; además en dicha tabla, también se incluyen los datos para conocer el coefi-ciente de temperatura del componente (esto depende del color con que esté marcado).
El código alfanumérico
El código alfanumérico está grabado en el cuerpo del capacitor. Observe si en el valor indicado se usan números enteros o deci-males (figura 4)
Si se usan números enteros, significa que el valor está expresado en picofaradios. Pero, si el código está indicado con
núme-ros decimales, significa que el valor está ex-presado en microfaradios.
Es muy importante hacer esta diferencia-ción, ya que al medir el componente, es el valor que se toma de referencia para deter-minar si se encuentra en buen estado.
Como sabemos el capacitómetro es el instrumento que nos ayuda a conocer el va-lor de su capacidad y con base en esta medi-ción, determinar si está (o no) dañado.
Recalcando para que no queden dudas
Si el valor está indicado con números
en-teros, las dos primeras cifras se tomarán
como el valor básico y la tercera cifra indi-cará la cantidad de ceros; al final agregue la palabra picofaradios y obtendrá el valor del capacitor (figura 5A).
Si el valor está expresado condecimales,
la lectura deberá hacerse de forma directa colocando al final del valor leído la palabra microfaradios (figura 5B).
Las letras que acompañan el valor del ca-pacitor son datos del fabricante; con ellas indica el material utilizado, la tolerancia y la temperatura máxima de trabajo. Para in-terpretarlas correctamente debe consultar la información de cada fabricante.
Las resistencias
Las resistencias son dispositivos que se opo-nen al paso de una corriente eléctrica.
Mien-Figura 3 Figura 4 Figura 5 103 = 10000 picofaradios 8.2 microfradios A B
tras mayor sea el valor de la resistencia, ma-yor será su oposición; y mientras menor sea el valor de la resistencia, menor será la opo-sición al paso de la corriente eléctrica.
Las resistencias que se usan comúnmen-te en los circuitos electrónicos consiscomúnmen-ten bá-sicamente de un trozo de carbón. Su valor está indicado por medio de franjas de co-lores que van grabadas en su cuerpo; y al igual que en los capacitores, cada color re-presenta un número. Este código de colo-res, se muestra en la tabla 2; y en la figura 6, se indica cómo utilizarla.
Las resistencias también llegan a mane- jar un código numérico, en el que las dos
primeras cifras indican el valor básico y la última indica la cantidad de ceros que se le deben agregar. Este código se utiliza tanto en resistencias semi-fijas (controles), como en resistencias de montaje superficial (fi-gura 7).
Unidad de medida
La unidad básica de medida de las resisten-cias es el ohmio (Ω). Sin embargo, también
se llegan a manejar sus valores en múltiplos y submúltiplos.
Múltiplos
Kilo-ohmio (K Ω, que es 1 x 103) Mega-ohmio (MΩ, que es 1 x 106) Color rojo 2 Color violeta 7 Color café x 1 Color oro 5% Valor de la resistencia 27 x 10 = 270 ohms Figura 6 Color Valor d el primer color Valor d el segundo color Multiplicador expresado por el tercer colorToleranci a expresada por el cuarto color
Confiabilidad expresada por el quinto color
Nego 0 100=1 Café 1 1 101=10 1% Rojo 2 2 102=100 0.10% Naranja 3 3 103=1000 0.01% Amarillo 4 4 104 =100000 0.00% Verde 5 5 105=1000000 Azul 6 6 106 = 10000000 Violeta 7 7 Gris 8 8 Blanco 9 9 Oro 0.1 5% Plata 0.1 10% Ninguno 20%
Tabla 2. Código de colo res para resistencias de carbón
Submúltiplos
Mili-ohmio (mΩ, que es 1 x 10-3)
Conversiones
Debido a la gran cantidad de cifras que se necesitarían para indicar el valor de un com-ponente, el uso de los múltiplos y los sub-múltiplos de la unidad básica de medida es de vital importancia; sin ellos, tendrían que imprimirse muchas cifras en el cuerpo de cada componente; con ellos y con los códi-gos correspondientes, se facilita la tarea de especificar el valor de cada elemento.
Pero de poco o nada sirve que una resis-tencia tenga por ejemplo tres franjas de color naranja y una de color oro, y que con toda corrección se interprete que su valor es de 33,000 ohmios (con una tolerancia de 5%), si al medirla con el óhmetro éste muestra un valor de 33K Ω (kilo-ohmios). Y lo mismo
podemos decir, si un capacitor tiene mar-cado en su cuerpo el número 333, lo cual significa que su valor es de 33,000pF (pico-faradios), si al medirlo con el capacitóme-tro éste nos marca 0.033nF (nanofaradios). En ambos casos, sólo hay que convertir los múltiplos en submúltiplos y viceversa, para
determinar el valor real de uno u otro com-ponente; en la tabla 3 se explica la forma de hacer tales conversiones.
Observe que esto es muy fácil; sólo tie-ne que recorrer el punto decimal en el sen-tido y las posiciones que se indican en la misma tabla. Si, por ejemplo, quiere saber el equivalente en microfaradios de 15 na-nofaradios, sólo deberá recorrer el punto decimal tres lugares hacia la izquierda; há-galo, y verá que 15 nanofaradios equivalen a 0.015 microfaradios.
Dispositivos de montaje superficial
El valor de los componentes de montaje su-perficial se indica mediante un código impre-so en su superficie. Para retirarlos correcta-mente de la tarjeta de circuito impreso, es necesario calentar sus dos extremos al mis-mo tiempo por medio de un par de cautines. Una vez que las terminales estén suficiente-mente calientes (o sea, cuando la soldadura se haya derretido), gire el componente con la ayuda de los cautines y podrá separarlo de la tarjeta de circuito impreso (figura 8). Y después de retirarlo, coloque el componente
DE
MEGAS KILOS UNIDAD mili micro nano pico
MEGAS 0 3 a la derecha 6 a la derecha 9 a la derecha 12 a la derecha 15 a la derecha 18 a la derecha KILOS 3 a la izquierda 0 3 a la derecha 6 a la derecha 9 a la derecha 12 a la derecha 15 a la derecha UNIDAD 6 a la izquierda 3 a la izquierda 0 3 a la derecha 6 a la derecha 9 a la derecha 12 a la derecha mili 9 a la izquierda 6 a la izquierda 3 a la izquierda 0 3 a la derecha 6 a la derecha 9 a la derecha micro 12 a la izquierda 9 a la izquierda 6 a la izquierda 3 a la izquierda 0 3 a la derecha 6 a la derecha nano 15 a la izquierda 12 a la izquierda 9 a la izquierda 6 a la izquierda 3 a la izquierda 0 3 a la derecha pico 18 a la izquierda 15 a la izquierda 12 a la izquierda 9 a la izquierda 6 a la izquierda 3 a la izquierda 0 Tabla 3
de reemplazo y caliente sus terminales tam-bién con los dos cautines; si es necesario, aplique un poco de soldadura en cada una de ellas. Proceda con cuidado, de modo que no aplique demasiado calor; si se excede, puede dañar el componente nuevo.
Comentarios finales
Recuerde que cada uno de los muchos com-ponentes utilizados en electrónica tiene su
Figura 8
propio código de identificación. Por lo tan-to, es muy difícil aprender todos y cada uno de estos datos; entonces, es recomendable tener siempre a la mano las tablas con los códigos de identificación de cada uno de es-tos elemenes-tos (al menos de los que más se usan en el servicio); así ahorrará tiempo y esfuerzo, y podrá realizar su trabajo de una manera más eficaz.
w w w . e l e c t r o n i c a y s e r v i c i o . c o m
S e r v i c i o t é c n i c o
LO QUE DEBE SABER PARA
LA INSTALACIÓN Y EL
SERVICIO A AUTOESTÉREOS
Primera de dos partes
Javier H er nández R iver a
Y… qué debemos saber
En los automóviles modernos, cada vez se utilizan más y más sistemas de tipo electró-nico. Esto se traduce en nuevas funciones, comodidades y prestaciones que, sin duda, no son nada despreciables para el usuario hasta cierto punto exigente. Y a la vez, cons-tituye un reto para los técnicos que pres-tan el servicio de instalación de esta clase de equipos.
Una de las principales modificaciones he-chas en los vehículos de reciente fabrica-ción, está relacionada con el “mejoramiento de la calidad de vida a bordo”; nos referi-mos a la incorporación de teléfonos de tipo “manos libres”, videoconsolas, reproducto-res de DVD y, por supuesto, aparatos de au-dio (figura 1).
La proliferación de todos estos sistemas y de programas informáticos que sirven para hacerlos funcionar, ha incrementado tam-bién los riesgos de fallas; una cosa es
insta-E n muchas ocasiones, hemos recibi do pr eg untas i nter esantes r elaci on adas con la maner a en que debe hacer se la instalación de los autoestéreos. Esta inquietud de nuestros lector es y de los asistentes a los seminar ios que impartimos en diversas ciudades de la R epública Mexicana, tiene un ori g en común: la confusión del especialista cuando observa los cables del aparato; en vez de consu ltar el manual de usuario que acompaña al mismo, y que contiene in formación sobre sus funci ones y sobr e la for ma de i nstalar lo, pr efi er e dej ar este tr abajo en manos de otr os –que, se su pon e, son “esp eci ali stas ” en la i nstalaci ón de estos equi pos. E n este pri mer artículo veremos aspectos fundam entales sobr e lo que debe saber par a poder r eali zar la i nstalaci ón de u n autoestér eo. Per o más que de la instalación fí sica de sus componentes, hablaremos principalmente de cuestiones técnicas-electrónicas relacionadas con este tipo de trabajos. E n artí culos pos ter ior es, ver emos los aspectos r elaci on ados con los demás elementos que integ ran la cadena de audi o, así como con la parte de ser vi ci o a cada uno de ellos.
larlos, y otra es lograr que funcionen de for-ma coordinada. Sin embargo, para el área electrónica, esto puede convertirse en una nueva fuente de oportunidades; sobre todo, la que tiene que ver con la instalación de equipo de audio. No olvidemos que el con-trol y manejo de la electrónica requiere de personal capacitado; y que nuestra área, ya no se limita a la electrónica de consumo.
Por tal motivo, enseguida trataremos de discernir las bases para una correcta insta-lación de autoestéreos. Se trata de una se-rie de actividades, que pueden ser agrupa-das en dos grandes etapas:
Antes de la instalación
• Medidas de seguridad para técnico, el au-tomóvil y el equipo de audio.
• Preparación de las herramientas y material necesario (manuales, instrumentos de me-dición, herramientas especiales, etc.)
El proceso de la instalación
• Identificación de las características técni-cas del equipo a instalar.
• Selección de la mejor ubicación física de los componentes.
• Procedimiento de instalación según el tipo y características del sistema.
Medidas de seguridad
Las medidas de seguridad son las acciones que nos ayudan a prevenir accidentes o con-tratiempos en nuestro trabajo. No comien-ce usted a trabajar en el vehículo, sin tomar
Pantalla del navegador
Autoestéreo Monitores posteriores Antena Cargador de DVD Bocinas Antena Caja cambiadora de CD Computadora de navegación Bocinas subwoofer Au tomó vil mul ti media Figura 1
El avance tecnológico y la incursión de la electrónica de consumo en los automóviles, han contribuido a la creación de los llamados vehículos multimedia. Estos cuentan con una gran variedad de accesorios que hacen más placentero el viaje y elevan la “calidad de vida a bordo”.
Medidas de seguridad personal • Siempre tenga a la mano un extintor y un
botiquín de primeros auxilios. Recuerde que la batería del vehículo puede entregar corrientes instantáneas de hasta 500 amperios; usted puede sufrir quemaduras, si se incendian las alfombras o los asientos de la unidad.
• Utilice gafas de seguridad cuando tenga que cortar, taladrar o extraer alguna pieza metálica.
• No use corbata, hebillas, ni ropa con
botones; pueden llegar a atorarse en alguna pieza del vehículo. Lo ideal, es que utilice camisa o bata de manga corta.
• Mientras trabaje en el panel de instrumentos, no utilice reloj, pulseras, anillos, etc.;
pueden ocasionar un cortocircuito en alguna terminal, y hasta un incendio. No lo tome a la ligera, pues muchos accidentes se deben a este descuido.
• Siempre trabaje con el vehículo apagado, y con la palanca de engranaje (velocidades) en NEUTRAL o PARKING. Y el freno de mano activado.
Medidas de seguridad para el equipo a instalar
• En el momento de desempacar el equipo, revise que venga acompañado por todas las piezas que necesita y que éstas se encuentren en buenas condiciones. • Consulte en el manual del fabricante, cómo debe
manipular el aparato.
• Antes de instalar cualquier componente, pruebe su operación; maneje sus controles, y revise sus conexiones.
• Por medio del sentido del oído, verifique que ninguna pieza esté suelta y que no haya otras anomalías. • Para que los tornillos y arandelas retirados no se
pierdan, póngalos en una pequeña caja.
Medidas de seguridad para el automóvil
• Utilice siempre herramientas adecuadas, para evitar que se dañen los componentes del vehículo.
• Tenga mucho cuidado, para evitar que se rayen las partes plásticas del tablero o se manchen los asientos.
• Verifique si se puede desconectar la terminal negativa de la batería (como comúnmente se hace). Y si no es posible desconectarla, trabaje con cuidado para no causar un cortocircuito. Recuerde que los automóviles modernos cuentan con una serie de
microcomputadoras que necesitan de alimentación continua. Tenga mucho cuidado con esté punto, ya que si desconecta la terminal negativa, puede desconfigurar las funciones de dicha computadora.
en cuenta las consideraciones que se indi-can en la figura 2.
Material y equipo necesario
para la instalación
Cómo sabemos, la selección y preparación del material y herramienta que utilizaremos durante la realización de nuestro trabajo, nos permitirá desarrollarlo de una manera más rápida y eficiente. Aquí presentamos una lista de material básico para la instala-ción de un autoestéreo; sin embargo, usted puede enriquecerla según sus propias posi-bilidades y necesidades (figura 3).
a) Multímetro digital para identificar volta- jes.
b) Llaves de diferentes tipos, principalmente para remover los asientos.
c) Pinzas o tijeras de potencia para lámina metálica. Sirve para hacer trabajos en lá-mina metálica.
d) Desarmadores de varios tipos.
e) Taladro con accesorios, para montar uni-dades y hacer huecos.
f) Taladro de esquina. Es útil para hacer los huecos en donde entrarán los tornillos de la bocina trasera.
g) Sierra para cortar metal. h) Pinzas pela-cables.
Figura 3
i) Lámpara de trabajo. De preferencia, con-siga una que pueda ser alimentada me-diante conexión con el encendedor de ci-garrillos del vehículo. Se recomienda un tipo de bulbo fluorescente que genere mí-nimo calor.
j) Generador de potencia, para las ocasio-nes en que se trabaje en sitios carentes de una fuente de energía.
k) Varios. Cinta de aislar, etiquetas, marca-dores, regla, etc.
Qué es la cadena de audio
Por su diseño, cada autoestéreo moderno puede ser utilizado de diferentes maneras; por ejemplo, si es el único aparato conec-tado en el automóvil, al añadir unas cuan-tas bocinas puede obtenerse un excelente equipo audiocar de alta fidelidad. O bien, si
es simplemente uno de los diversos apara-tos de audio conectados en el vehículo, pue-de funcionar como la unidad principal de una completa cadena de audio.
Esta cadena puede consistir en una gran variedad de accesorios, tales como filtros de
corriente, sofisticados capacitores, costo-sos cables para suministrar voltaje a los di-ferentes aparatos del conjunto, finos cables de audio que permiten distribuir la señal de audio, ecualizadores gráficos, crossovers o
divisores de frecuencias, filtros individuales de paso de banda para extraer las señales de muy baja frecuencia, amplificadores de po-der, cajas cambiadoras de discos compac-tos, antenas eléctricas y diferentes bocinas que abarcan todo el espectro de frecuencias audibles (figura 4).
En este último caso, se obtiene un exce-lente equipo que muchas veces supera, tan-to en precio como en calidad, a los sistemas caseros de audio. Y los accesorios de la ca-dena de sonido automotriz AUDIO CAR fi-nalmente instalados, se controlan por me-dio del autoestéreo; sólo hay que encender o apagar este aparato, para que automática-mente sean activados o desactivados.
Evolución de los autoestéreos
Como ya vimos, ya sea como parte de la cadena de audio, o instalado simplemente
Bocinas frontales Bocinas posteriores Bosinas laterales
como un equipo de sonido, el autoestéreo es la parte central. Veamos cómo han evolu-cionado y de qué manera la tecnología elec-trónica dio un vuelco en el diseño de nuevas prestaciones para estos aparatos.
Dado que sería muy laborioso describir todos los tipos de autoestéreos que actual-mente existen en el mercado, sólo veremos tres de los equipos más representativos.
Reproductor de casetes
Este tradicional sistema, es un buen punto de partida para introducirnos en el mundo del sonido del automóvil; sí bien es cierto que cada vez caen más en desuso, toda-vía es común encontrarlos en el mercado y, por lo tanto, no debemos descartar que po-damos recibir uno de éstos para su instala-ción (figura 5).
Entre sus principales características po-demos mencionar que cuentan con un sin-tonizador digital de las bandas comerciales de AM y FM; obviamente un reproductor de audiocasetes; preamplificador, que controla los parámetros de audio, así como un am-plificador de audio estereofónico, que entre-ga una potencia efectiva de 20 watts RMS por canal.
La potencia de audio entregada por el amplificador estereofónico interno, es sufi-ciente para alimentar a cuatro bocinas que se pueden colocar estratégicamente dentro del automóvil (dos bocinas frontales y dos bocinas traseras). Esto es posible, gracias a que el amplificador contiene un
potenció-metro especial que sirve para controlar el desvanecimiento (FADER).
Reproductor de discos compactos
En el mercado existe una gran variedad de equipos de este tipo. Los hay de diferentes marcas, modelos e incluso precios. Sin em-bargo, podemos hablar de ciertas caracte-rísticas generales que comparten en su ma-yoría (figura 6).
Cuentan con las prestaciones básicas de todo reproductor de audio, como son el sin-tonizador digital interno de las bandas co-merciales de AM y FM y un amplificador de alto poder de cuatro canales independien-tes. Su componente principal, obviamente es el reproductor de discos compactos con formato MP3, y audio digital de tipo R (gra-bable) y de tipo RW (regra(gra-bable).
Llama la atención esta última caracte-rística, porque permite que el aparato re-produzca discos compactos que contienen música comprimida (comprada a través de Internet). Gracias a esto, el usuario puede grabar en la computadora sus propios CD, y reproducirlos en el autoestéreo; si consi-deramos que en cada disco, caben más de cien selecciones musicales (tracks),
pode-mos darnos cuenta, el porque este tipo de reproductores son los más populares en la actualidad.
Reproductor de DVD
Por sus excelentes prestaciones, este apa-rato es uno de los elementos más
sofistica-Figura 5
dos que se llegan a incluir en un vehículo (figura 7). Puede reproducir discos de tipo DVD, VCD, FOTO, MP3, AUDIO DIGITAL, CD-R y CD-RW.
Este sistema expande notablemente las posibilidades de la cadena de audio multi-media y de alta fidelidad en medios portáti-les, porque ofrece las siguientes prestacio-nes adicionales:
a) Monitor completamente en color, con pantalla de cristal líquido de 7 pulgadas y abatible por acción de un motor.
b) Panel de toque, para tener un control ple-no del menú (y por lo tanto, para utilizar todas las funciones del aparato).
c) Capacidad de reproducir discos de for-mato DVD, VCD, MP3, FOTO, AUDIO DI-GITAL, etc., tanto de tipo CD-R como de tipo CD-RW.
d) Todas las funciones necesarias para re-producir diferentes formatos de disco compacto.
e) Entradas y salidas de audio y video. f) Permite escuchar el audio que proviene
de una fuente colocada en la parte delan-tera y de una fuente localiz ada en la par-te trasera.
g) Hasta siete ecualizaciones internas (sis-tema EQ7), que sirven para ajustar el
au-dio de acuerdo con las preferencias del usuario.
h) Es compatible con el sistema de radio sa-telital XM.
i) Control remoto inalámbrico de tarjeta. j) Amplificador de potencia de cuatro
cana-les, con salida máxima de 50 watts por canal.
k) Salida para bocina de subgraves (
subwo-ofer ).
l) Salida para conectar un monitor de video trasero.
m) Salidas preamplificadas de audio fron-tales y traseras en terminales tipo RCA, para conectarse a amplificadores de po-der externos.
n) Prestaciones típicas de un autoestéreo como el que vimos en el subtema anterior (autoestéreo para discos compactos).
Identificación de las características
técnicas de los componentes
de la cadena de audio
Tal como se mencionó, existen diversos componentes adicionales que pueden for-mar parte de la cadena de audio. No des-cribiremos el procedimiento de instalación de todos ellos, porque sería un trabajo fue-ra del objetivo de este artículo; sólo descri-biremos las características técnicas de los llamados elementos “básicos” de un equi-po estándar, con el fin de mostrar un pano-rama que le sirva de base para la compren-sión de los artículos posteriores donde sí se abordarán tanto la instalación y servicio de cada uno de ellos.
El autoestéreo
Por lo general, todos los autoestéreos de marca cuentan con un diagrama de cablea-do impreso en su parte superior. En él usted puede observar las indicaciones para las co-nexiones que tiene que realizar. Es
