Un proyecto de demostración en lecciones de electrónica (transmisión) o física (óptica o acústica) es un dispositivo que permite la visualización del fenómeno de onda estacionaria y que se puede construir fácilmente con material fácil.
¿Que muestran la visualización de las ondas estacionarias? Aquí hay algo que sería muy útil para entender el fenómeno y que también puede resultar un montaje en un efecto visual muy interesante.
Lo que proponemos en este artículo es un dispositivo que produce oscilaciones en un alambre de nicromo calentado y que permite la visualización de ventres y nudos por diferencias de temperatura y por las propias oscilaciones, ya que el hilo caliente emite luz.
Alimentado por la red local, el efecto visual es muy hermoso, que sirven como sugerencias para óptimos trabajos escolares.
CÓMO FUNCIONA
La producción de ondas estacionarias en una cuerda vibrante es fenómeno bien conocido, no hay necesidad de este artículo entrar en detalle sobre su producción.
El hecho es que, si tenemos una cuerda vibrante, como se muestra en la figura 1, ventres igualmente espaciados que dependen de la frecuencia de vibración.
Para un efecto electrónico puede hacer lo siguiente: usamos como cuerda vibrante un alambre de nicromo calentado al rojo (teniendo cuidado de no sobrepasar la temperatura que provoca su fusión).
En posición apropiada ponemos un imán que, interactuando con la corriente que circula por el cable, causa la oscilación, en caso que sea de su propia red local.
Formase entonces entre nos y vientres que corresponden a los puntos de vibración de alambre de más pequeñas y más grandes amplitudes.
En los ventres, la amplitud de la vibración es mayor y, en consecuencia, la ventilación del alambre entonces aparece con una luminosidad inferior. En los nodos, la amplitud del movimiento es menor y en consecuencia la ventilación es mayor. El resultado es una mayor calefacción e menor iluminación.
Tenemos una vista perfecta del fenómeno, sobre todo si se hace la demostración en un ambiente ligeramente oscuro.
Para controlar la temperatura de la calefacción cable usamos un circuito electrónico: un dimmer simple que está basado en un SCR.
El potenciómetro controla el ángulo de conducción y con el que la corriente aplicada al alambre de nicromo. Obtenemos la temperatura adecuada para ver el fenómeno.
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el diagrama de la unidad.
La montaje en puente de terminales de la parte electrónica se muestra en la figura 3.
El elemento de visualización es un alambre de nicromo con resistencia entre 200 y 500 ohms. Podemos utilizar este hilo obtenido de un resistor de alambre de 300 a 1 000 ohms x 10 W que este con problemas (el cable puede ser enmendado, pero no es conveniente porque en el nudo aparece una mancha oscura, y nicromo no acepta soldadura).
Los extremos del alambre son arrestados en dos clavos colocados en los extremos de una tabla de 1 y 1,5 metros de longitud.
La lámpara de neón es común y eventualmente el SCR debe ser dotado con un pequeño radiador de calor.
El capacitor de 100 nF debe tener al menos una tensión de trabajo de 80 V,
PRUEBA Y USO
Para demostrar que puede prender en lugar de un elemento de demostración una lámpara de 25 a 60 W.
Actuando sobre el potenciómetro la debe variar su brillo desde cero hasta aproximadamente el 50% del máximo.
Una vez comprobado el funcionamiento, conectar el elemento de demostración con el potenciómetro en la posición de menor potencia (apagado).
Luego va abriendo el potenciómetro hasta que el alambre de nicromo brille y vibre por la acción del pequeño imán (el imán puede ser altavoz o pequeños motores).
No deje que el cable brillar excesivamente pues él puede quemarse.
SCR – TIC 106 D o equivalente SCR
NE – 1 - Lámpara de neón -común
P1 - 470 k - potenciómetro
R1 - 22 k - resistor (rojo, rojo, naranja)
C1-100 nF - capacitor cerámico o de poliéster
R2-10 k-resistencia (marrón, negro, naranja)
F1 - fusibles 2A
Otros: alambre del nicromo, clavos, ripa, cable, cables, terminales, caja de montaje de electrónica etcétera.