FÍSICO MATEMÁTICO 2011: RADIO GALENA

Hola somos Pablo Díaz, Mª Pía Grilli y Lorena de los Santos del grupo FM2. El tema de nuestro proyecto es “Sintonizador de radio”, desde que se planteó la propuesta del proyecto se nos ocurrió realizar una Radio a Galena debido a que es un tema interesante ya que no utiliza una fuente de energía externa para su funcionamiento, sino que basta con que se tengan los materiales necesarios y una emisora que transmita una onda radial.

A lo largo del desarrollo del proyecto iremos publicando la información más relevante y describiendo la relación de lo que vayamos haciendo con los temas tratados en clase, así como también los avances a nivel práctico que realizaremos.

Para comenzar estuvimos mirando videos en youtube, los cuales explicaban el armado y funcionamiento de la radio a galena, luego buscamos información sobre la radio, su historia, así como también información de la piedra a utilizar. A continuación publicamos dicha información.

Saludos.

Los Galenos :-)

Historia de la radio.

El descubrimiento de las ecuaciones de Maxwell sobre las ondas electromagnéticas expuestas en 1867, la demostración de 1887 por Hertz y los trabajos que a partir de 1896 realiza Marconi, primero en Italia y después en Inglaterra, forman parte de la historia de la comunicación a través del éter mediante el sistema telegráfico; pero no es hasta 1919 cuando se considera que nace en USA la RADIODIFUSION con el Dr.Conrad en 1920 la Compaña Westinghouse instala la primera emisora de radiodifusión con 100 W y en 360 metros de longitud de onda.

Esta década del nacimiento de la radiodifusión se caracteriza por dos tipos de receptores de radio:

Los aparatos de radio GALENA

Los aparatos de radio a LAMPARAS.

Los aparatos de galena son de una gran simplicidad y por ello de muy bajo coste. Podían autoconstruirse, no necesitaban ninguna conexión a la red eléctrica, ni baterías, pero era imprescindible una buena tierra y antena.

Las radios de galena se escuchaban individualmente mediante auriculares telefónicos y, en general, solo recibían la emisora local más cercana, no distante más de unos 20km.

Los aparatos a lámparas podían escucharse mediante un altoparlante, que acostumbraba a tener forma de trompeta y amplificaba acústicamente el sonido permitiendo escuchar la radio en grupo.

Con las radios a lámparas se podían ya sintonizar separadamente varias emisoras, incluso a distancias de más de un centenar de kilómetros.

El principal inconveniente de las radios a lámparas era su precio extraordinariamente elevado, no solo en su compra, sino también por su mantenimiento en el consumo de pilas y el recambio de las lámparas que tenían una duración limitada.

Por el interés que despertaban las audiciones de radio y el coste de los aparatos y baterías, hacía que la radio se escuchara generalmente en familia y en un absoluto silencio, debido en gran parte a la poca potencia sonora del aparato.

Escuchar la radio podía ser complicado, pues el aparato disponía de muchos mandos que había que accionar para conseguir sintonizar una emisora, lo cual podía llevar su tiempo.

En aquella época la radio más que un electrodoméstico era un aparato de física de laboratorio.

Como funciona la radio galena

Las ondas que recibe la antena son de distintas frecuencias según las emisoras, es lo que se expresa como kilociclos o kilo-hertz que son los miles de ciclos que la componen (distintos en cada emisora) y que no hay ningún reproductor que pueda vibrar a esa frecuencia (AF), por eso están moduladas con otras de frecuencias audibles.

La recepción sin alimentación.

La amplitud modulada (AM) que es la que nos ocupa, emite sus ondas con una frecuencia constante y una amplitud que es modulada en BF para que podamos oírlas.

Nuestra antena recibe al mismo tiempo todas las emisiones que hay en el espacio, lo que pasa es que recibe mucho mas fuerte aquellas que están cerca y como las radios a galena o germanio no utilizan pilas y solo aprovechan la electricidad que nos llega a través de las ondas, naturalmente solo recibiremos bien aquellas que están mas próximas o que emiten con más potencia.
Como recibimos un galimatías de ondas de las distintas emisoras mezcladas, lo primero que tenemos que hacer es separarlas para desechar aquellas que no nos interesan, para ello hemos de construir un circuito oscilante.
El circuito oscilante, básicamente consta de una bobina y un capacitor que funcionan de la siguiente forma:

Las bobinas cuando son atravesadas por una corriente generan un campo magnético, que al cesar la corriente, este campo vuelve a generar en la bobina una corriente de sentido contrario a la primera.
Los capacitores son dos placas metálicas muy próximas que al aplicarles una corriente se cargan, de forma que una placa se carga de electricidad positiva y (por la atracción de las corrientes de sentido contrario) la otra se carga negativamente. Cuando unimos con un conductor ambas placas estas cargas se neutralizan pasando la corriente por el conductor de una placa a la otra, o sea que se descarga.
Si unimos estas placas, en lugar de con un simple conductor, con una bobina, ocurre un efecto curioso, y es que al descargarse el capacitor, la bobina crea un campo magnético de sentido contrario que a su vez carga el capacitor, que vuelve a descargarse pero cambiando la polaridad de las placas. Y así es como la corriente oscila miles de veces por segundo, dependiendo de las espiras de la bobina y la capacidad del capacitor.

Naturalmente estas oscilaciones, poco a poco pierden su fuerza, a no ser que le añadamos una pequeña corriente en cada oscilación, de eso se encargará la corriente que aporta la antena.
Cuando la frecuencia de estas oscilaciones coincide con las oscilaciones de una emisora, estas se refuerzan en nuestro artilugio, amortiguándose todas las demás y de esta forma podemos hacer la separación de unas emisoras y otras. Por eso utilizamos un capacitor variable (variando la superficie enfrentada de las placas), con lo que podemos variar el número de oscilaciones por segundo y así elegimos las distintas emisoras.

Para “separar” la BF de la AF, se utiliza un pequeño capacitor que tiene la virtud de dejar pasar las corrientes de alta frecuencia y bloquear las de frecuencia audible, con lo que se obtienen las frecuencias audibles que precisamos y que podemos escuchar con un auricular antiguo de alta impedancia o actualmente con uno pequeño a cristal, fácil de encontrar (no sirven los pequeños que se encuentran en el mercado por que son de muy baja impedancia).

Para conseguir esto en nuestro aparato, se utiliza la cualidad que tienen las oscilaciones de alta frecuencia (AF) y es que son capaces de atravesar los capacitores y sin embargo las de baja frecuencia (BF) no pueden hacerlo, así que añadiendo un capacitor en paralelo con el auricular conseguimos “separar” las señales de baja frecuencia y su sonido quedará mucho más limpio (por supuesto, el auricular ha de descargar la corriente conectándolo a tierra o al circuito, de forma que haya una salida de esta corriente).
Esto es básicamente lo que necesitamos para el funcionamiento de nuestro aparato.

Piedra galena

La piedra galena es un mineral natural de color gris, pertenece al grupo de los Sulfuros (sales ácidas de azufre). La forma más corriente de presentarse es el cubo, el cual aparece con aristas biseladas o vértices truncados, llegando a la forma octaédrica.

Contiene el 86.6% de plomo con pequeñas cantidades de cadmio, antimonio, bismuto y cobre.Es la principal mena de plomo y una de las más importantes menas de plata.

La galena puede aparecer en diferentes ambientes; asociada a depósitos metamórficos, pegmatitas, rocas sedimentarias,etc. Pero cabe destacar su presencia en filones hidrotermales donde aparece asociada a blenda, pirita, cuarzo, barita y siderita, entre otros.