BOBINA O CAÑON DE GAUSS

Un coilgun (también conocido como arma Gauss, cañón Gauss o rifle Gauss) es un tipo de cañón que usa una sucesión de electroimanes para acelerar magnéticamente un proyectil a una gran velocidad. La denominación "arma Gauss" proviene de Carl Friedrich Gauss, quién formuló las demostraciones matemáticas del efecto electromagnético usado por los cañones Gauss.

CONSTRUCCION

Un cañón Gauss, consiste en una bobina de alambre o solenoide con un proyectil ferromagnético colocado al final de uno. Una gran corriente es pulsada por la bobina creando un fuerte campo magnético, atrayendo el proyectil al centro de la bobina. Cuando el proyectil se acerca a este punto, la bobina es desconectada y la siguiente puede ser encendida, acelerando cada vez más el proyectil con las etapas sucesivas. En diseños corrientes de cañón Gauss, el cañón del arma está compuesto de un carril por donde discurre el proyectil, con las bobinas conductoras alrededor de dicho carril. La energía es suministrada a los imanes por algún tipo de descarga rápida de un dispositivo de almacenaje, normalmente una batería con condensadores de alto voltaje y capacidad diseñados para la rápida descarga de energía.

FUNCIONAMIENTO

La energía debe de llegar a cada sucesivo electroimán en un tiempo preciso, debido a la histéresis. A los electroimanes les lleva un tiempo en alcanzar la potencia máxima después de que el voltaje es aplicado, de esta manera el suministro de electricidad debe comenzar antes de que el proyectil alcance al imán determinado. Lo mismo ocurre después de que la energía esta apagada, y si el proyectil se encuentra en "el lado lejano" del imán en aquel momento, el imán seguirá atrayéndolo, desacelerando. Una solución obvia sería accionar los imanes mucho antes de que el proyectil los alcance, pero como la fuerza magnética disminuye con el cuadrado de la distancia (es decir muy rápidamente) demasiada energía se perdería con tal solución. Por esta razón la mayor parte de las armas Gauss que usan más de un imán incluye algún tipo de dispositivo de cronometraje electrónico para accionar los imanes, uno que pueda ser ajustado para distintos parámetros como la potencia de disparo, y la masa del proyectil. El arma comienza con todos los imanes conectados, y luego se los apaga uno por uno antes de que el proyectil los alcance. Una ventaja del cañón Gauss sobre el railgun consiste en que puede ser hecho arbitrariamente largo. Esto tiene un cierto número de efectos secundarios, pero el principal es que la aceleración puede ser muy lenta sobre una longitud más larga, lo cual significa que la energía necesaria en cualquier sección del cañón Gauss es menos intensa. Sin embargo esta ventaja es compensada por el coste y la complejidad del sistema de conmutación que requiere el abastecimiento de un arma más larga.

BOBINA DESMAGNETIZADORA

Aunque todos los TV color y Monitores que usan TRC (Tubo de Rayos Catódicos o cinescopios) cromáticos tienen incorporado un circuito desmagnetizador (o “degausing”) para eliminar todo rastro de magnetización de la “mascara de sombra” dentro del TRC y de otras partes metálicas externas como soportes, tornillos y abrazaderas que lo sujetan. En ocasiones el técnico se encuentra con fuertes “magnetizaciones” que afectan la correcta convergencia de los tres ases sobre los respectivos puntos de fósforo en la pantalla. Esto produce, que en algunas áreas de la pantalla las imágenes tengan colores notoriamente diferentes a los correctos.
En esos casos el técnico encargado de la reparación debe recurrir a un desmagnetizador, cuando el monitor carece de este servicio o cuando la mancha es muy difícil de reparar; esta herramienta no siempre se encuentra en los comercios de electrónica y de igual manera suele ser de gran valor, por lo tanto aquí se describe como se puede construir una bobina desmagnetizadora que servirá de gran ayuda en el taller a la hora de realizar una reparación.

MATERIALES PARA LA CONTRUCCION

• Un trozo de tabla o madera de unos 35 x 35 cm.15 clavos de 3 o 3 1/2 pulgadas (7.5 a 9 cm
• Aproximadamente 2Kg de alambre de cobre esmaltado #24 (0.5 mm de diámetro o 0.2mm2 de área)
• Cinta aislanteHiloCable úplex
• Clavija Interruptor, preferiblemente de tipo pulsador.
• Pinzas
• Martillo
• Bisturí
• Cable
• Martillo
• Regla
• Cautín y Soldadura

COMO SE CONSTRUYE

• Se corta un trozo de madera de 35 cm. X 35 cm.

• Trazar una circunferencia de unos 25 a 30 cm. De diámetro sobre la madera aproximadamente. La puntilla del centro se hace únicamente para guiarse de la mitad de la circunferencia y no influye en ningún resultado del proyecto.
  

• Forrar cada clavo con un trozo de cinta aisladora, para que el roce del metal no deteriore el esmalte del alambre.
• Clavar sobre esa línea trazada los clavos con una separación entre ellos de unos 6 o 7cm y a una profundidad aproximada de 1,5 cm (solo lo suficiente para que queden firmes)
  

• Una vez realizados los pasos anteriores ya tenemos lista la base para realizar la bobina desmagnetizadora
• La bobina se realiza enrollando el alambre de cobre esmaltado, sobre la circunferencia de clavos. Y dejando los extremos del alambre visibles para su posterior utilización. Si se trata de una bobina para ser usada en una red eléctrica de 120VAC deberemos enrollar unas 600 a 700 vueltas, si es para 220VAC debemos enrollar unas 1200 a 1400. En este caso será utilizad en una de 120 V. La cantidad exacta no es critica, incluso se puede construir con menos espiras (500 o 1000) si se usa alambre un poco más fino.

• Una vez completado el enrollado, se debe atar con un hilo en barios puntos, para que, el conjunto de alambres se mantenga unido al retirar los clavos.

• Unimos el cable úplex a la clavija
  
  

• Se conecta una punta del cable úplex a un extremo del alambre haciendo un empalme y el otro extremo del alambre lo colocamos en una de las patitas del interruptor, podemos ayudarnos de una cajita para hacer mas estética la bobina.

• se procede a forrar todo el conjunto con cinta (tape) aislante, de forma de cubrirla totalmente dándole una consistencia firme al conjunto, preferiblemente dos o tres capas de cinta. Podemos realizar una cajita de cartón para dar firmeza al interruptor.Quedara algo parecido a un volante de automóvil, ver la fotografía.

Modo de uso:

Ahora procedemos a realizar la prueba teniendo en cuenta las anteriores indicaciones.

Para realizar la prueba debemos de disponer de un monitor previamente manchado. Si no lo tenemos podemos mancharlo acercando un imán al monitor, ya que este ejerce un fuerte campo magnético sobre la pantalla

Colocar la bobina frente a la pantalla a desmagnetizar a 2 o 3 centímetros de esta, conectarla, hacer movimientos circulares para cubrir toda el área de la pantalla, y alejarla progresivamente de esta, desconectar la bobina cuando esté suficientemente lejos (1m o más) hasta que desaparezca el campo magnético.

IMPRESORA DE MATRIZ DE PUNTO

Las impresoras matriciales fueron las primeras que surgieron en el mercado, y aunque han perdido terreno últimamente frente a las impresoras de inyección de tinta, siguen siendo las únicas que pueden imprimir formularios continuos, lo que las hace una opción válida para locales comerciales que necesitan imprimir facturas.
Según como sea el cabezal de impresión, se dividen en dos grupos principales: de margarita y de agujas. Las de margarita incorporan una bola metálica en la que están en relieve las diversas letras y símbolos a imprimir, la bola pivotea sobre un soporte móvil y golpea a la cinta de tinta, con lo que se imprime la letra correspondiente. El método es absolutamente el mismo que se usa en muchas máquinas de escribir eléctricas, lo único que las diferencia es la carencia de teclado.
Las impresoras de margarita están en completo desuso debido a que sólo son capaces de escribir texto; además, para cambiar de tipo o tamaño de letra deberíamos cambiar la matriz de impresión (la bola) cada vez.
La impresora de matriz de agujas tiene este nombre debido a que tiene un cabezal móvil con un conjunto de agujas separadas en una o varias columnas. Por lo que se explicará a continuación, esta es una impresora de impacto.El procesador de la impresora recibe la información de la tabla de bitmaps y se dedica a calcular el camino más eficiente, línea por línea, para el viaje del cabezal. A partir de esto envía las señales al cabezal y al rodillo para realizar la impresión.

CARACTERISTICAS:

Una de las principales características de la impresora de matriz de punto, es que no imprime cada carácter" de un solo golpe"; la forma poco a poco con una serie de puntos, que al acomodarse de cierta forma simulan las letras números, símbolos necesarios para imprimir un documento:

• El secreto detrás de la impresora de matriz de punto, son una serie de minúsculos solenoides colocados en la parte trasera de la cabeza de impresión, mismo que empujan finas agujas de acero de modo que golpeen una cinta empatadas en tita y transferí así un punto a la hoja de papel. La combinación de los puntos forma letras, símbolos e incluso gráficos de mediana complejidad. En este diagrama hemos retirado algunas de las laminillas impulsoras para mayor claridad en el dibujo
  
  




• Forma en que trabajan un solenoide y una aguja de impresión: Cuando el solenoide no esta energizado, un resorte ( no ilustrado ) mantiene a la aguja retraída en la cabeza de impresión. Cuando se aplica un voltaje al solenoide, el campo magnético atrae a la laminilla impulsora, lo que hace que la aguja de impresión sobresalga ligeramente de la cabeza, con esto se golpea la cinta entintada y se imprime un punto en la hoja de papel.
  
  
  
• Impresión de un carácter usando cabeza de impresión de 7 agujas. Note que conforme la cabeza se desplaza de izquierda a derecha , va imprimiendo una serie de puntos, mismos que al reunirse forman un carácter en baja resolución se hace pasar la cabeza dos o tres veces sobre una misma línea, de modo que se llene los huecos y se consiga un tipo de letra mas agradable.
  

FUNCIONAMIENTO DE UNA IMPRESORA DE MATRIZ

La tecnología de matriz de punto se basa en un cabezal que contiene un rápido, compacto y preciso mecanismo de agujas que se encargan de realizar la impresión de caracteres o gráficos mientras se desplaza a lo ancho y largo del papel. Estas agujas se disparan de forma controlada para dejar puntos que, al verse en conjunto, conforman las letras e imágenes que provengan del computador.
Cada aguja está controlada por una bobina electrónica que es la encargada de realizar el desplazamiento de la primera hacia una cinta entintada la cual deja sobre el papel un punto preciso cada vez que es activada.
En la siguiente imagen podemos observar un esquema de cómo funciona este mecanismo:

Existen tres configuraciones típicas en las impresoras de matriz de punto. Las mismas son resultado de la adaptabilidad de esta tecnología para lograr un mejor resultado en cada una de las distintas necesidades de los usuarios. Estas se basan en el número de agujas que se sitúan en cada cabezal, por lo que se ofrecen dos opciones a elegir.

ESTRUCTURA DE UNA IMPRESORA DE MATRIZ

Veamos brevemente como funciona una impresora de matriz de punto típica. Para mover horizontalmente la cabeza de impresión, se utiliza un mecanismo impulsado por un motor de pasos. De forma precisa y en todo momento, este mecanismo determina la posición de la cabeza; para lograr, tomar como punto de referencia el momento en que se activa un interruptor de posición (HP); y elemento, se localiza en la parte inferior del propio mecanismo.

FLAYBACK

El Flyback típico o Transformador de Línea consta de dos partes:

1. Un transformador especial que junto con el transistor y circuitos de salida y deflexión horizontal, eleva el B+ de la fuente de poder (unos 120 V en los TV), a 20 a 30 KV para el TRC, y provee varios voltajes más bajos para otros circuitos.

Un rectificador que convierte los pulsos de Alto Voltaje en corriente continua que luego el condensador formado en el TRC, filtra o aplana. El Alto Voltaje puede desarrollarse directamente en un solo bobinado con muchas espiras de alambre, o un bobinado que genera un voltaje más bajo y un multiplicador de voltaje de diodo-condensador.

Varios secundarios que alimentan: sintonizador, circuitos de vertical, video y filamentos de TRC. De hecho, en muchos modelos de TV, la única fuente que no deriva del Flyback es para los circuitos de espera, necesarios para mantener memoria del canal y proporcionar el inicio (o arranque) de los circuitos de deflexión horizontal.

2. Un divisor de voltaje que proporciona el enfoque y screen de la pantalla. En los potenciometros y circuito divisor se encuentran las principales causas de falta de foco, brillo excesivo, o fluctuación del enfoque y/o brillo. Un corto total también podría producir la falla de otros componentes como el transistor de salida horizontal. El Foco y Screen generalmente están arriba y abajo respectivamente. En algunos TV, el foco y screen son externos al flyback y susceptibles al polvo y problemas particularmente en los días húmedos.

FALLAS EN EL FLAYBACK

• El recalentamiento produce grietas en el plástico formando arcos externos. Si no hay mayor daño a los bobinados, la reparación puede ser posible. Sin embargo, al formarse arcos se perfora el delgado aislamiento de las bobinas y pueden producirse cortos. Aun cuando los bobinados estén en buenas condiciones, la fiabilidad a largo plazo de tal reparación es cuestionable. No obstante, no se pierde nada con probar limpiando y cubriendo con capas múltiples de sellador de alto voltaje, anticorona, o plástico (preferentemente como una reparación temporal, yo evito dejar esto permanentemente). Si es posible, alejar el punto al que el flyback está formando arco, (es decir, la pieza de metal o otro alambre) también ayudara.Al sellar flybacks, yo he notado que el sellador de silicona ha trabajado muy bien. Yo uso el tipo claro, aunque los otros tipos probablemente también sirven. (Nota del autor: asegúrese de permitir un buen tiempo para el secado del sellador del silicona (o podría producirse otra avería) por lo menos 24 horas. Algunos tipos de solventes (esos con olor a vinagre - ácido acético) puede producir corrosión en los alambres a largo plazo).
• Grietas o otros daños en el núcleo afectan las características del flyback al punto de no poder funcionar correctamente o incluso volar el transistor de salida horizontal. Si el núcleo puede reconstruirse para que no quede ninguna abertura sujetándolo y/o pegándolo, debe ser posible probarlo sin riesgo indebido de daño al circuito, pero se debe considerar reemplazar el flyback como una solución más duradera.
• Se presentan cortos internos en la red divisora de FOCUS/SCREEN. Una señal de esto puede ser desenfoque o chispas en el circuito impreso que se encuentra en el cuello del TRC.
• Corto circuitos internos en los bobinados.
• Bobinados abiertos.

COMPUERTAS

Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas.

CLASES DE COMPUERTAS

COMPUERTA NAND:es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.

COMPUERTA OR:La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.

Compuerta NOT: el circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria. Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.

Compuerta NOR: la compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.

BOBINAS

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire. Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y mH.

CARACTERISTICAS

• Permeabilidad magnética (m).- Es una característica que tiene gran influencia sobre el núcleo de las bobinas respecto del valor de la inductancia de las mismas. Los materiales ferromagnéticos son muy sensibles a los campos magnéticos y producen unos valores altos de inductancia, sin embargo otros materiales presentan menos sensibilidad a los campos magnéticos.El factor que determina la mayor o menor sensibilidad a esos campos magnéticos se llama permeabilidad magnética.Cuando este factor es grande el valor de la inductancia también lo es.


• Factor de calidad (Q).- Relaciona la inductancia con el valor óhmico del hilo de la bobina. La bobina será buena si la inductancia es mayor que el valor óhmico debido al hilo de la misma.

TIPOS DE BOBINAS

1. Con núcleo de aire.- El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Se utiliza en frecuencias elevadas. Una variante de la bobina anterior se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico. Se utiliza cuando se precisan muchas espiras. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.
   


2. Con núcleo sólido.- Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados son la ferrita y el ferroxcube. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan núcleos parecidos a los de los transformadores (en fuentes de alimentación sobre todo). Así nos encontraremos con las configuraciones propias de estos últimos. Las secciones de los núcleos pueden tener forma de EI, M, UI y L.
   

CONDENSADORES

En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).

TIPOS DE CONDENSADORES

• CONDENSADOR TERMICO: Es un elemento intercambiador térmico, en cual se pretende que cierto fluido que lo recorre, cambie a fase líquida desde su fase gaseosa mediante el intercambio de calor (cesión de calor al exterior, que se pierde sin posibilidad de aprovechamiento) con otro medio. La condensación se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un ventilador o con agua (esta última suele ser en circuito cerrado con torre de refrigeración, en un río o la mar). La condensación sirve para condensar el vapor, después de realizar un trabajo termodinámico p.ej. una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimido de un compresor de frío en un circuito frigorífico. Cabe la posibilidad de seguir enfriando ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado en el caso del aire acondicionado.
  El condensador termodinámico es utilizado muchas veces en la industria del aire acondicionado o en la industria naval y en la producción de energía eléctrica centrales térmicas o nucleares.
• CONDENSADOR ELECTRICO: En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo formado por ocho conductores o arsenes, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material derivado de la plata dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica.