Tomas Bradanovic

NULLA DIES SINE LINEA. Filosofía barata, historias, historietas, mecánica, moralejas, chamullos, relatos absurdos, la vida de un vago, cosas de Arica, literatura, música, pornografía, política, física, cocina regional, minas, copete y cosas por el estilo. The awesome, absurd and often bored adventures of our Man of Mistery in Arica, from the trenches, in the Northern Front. Sacar a mil, sacar a mil. Streams of brilliance often springs from boredom. Atendido por su propio dueño, dentre nomás.

Telecomunicaciones para dummies

sábado, 12 de febrero de 2011

La radio a galena tuvo la culpa de que me metiera a estudiar electrónica, en lugar de seguir mi verdadera vocación dedicándome a tocar música tropical en un combo. A mediados de los años 60 yo tenía unos 11 años y un amigo de la familia vivía cerca de la estación transmisora de Radio Minería, una de las más importantes del país en esa época, como transmitían en AM la torre era enorme y usaba mucha potencia, entonces escuché que colocando una cáscara de naranja cerca de algo metálico se podía escuchar radio.

Nunca pude comprobarlo pero al poco tiempo leí sobre la radio a galena, me pareció maravilloso poder hacer un receptor que funcionara sin energía y a los pocos días había destripado una radio vieja de la que saqué el condensador variable y la bobina, un auricular de teléfono, un diodo de germanio y un condensador fijo que compré en Casa Royal: me permitieron construir mi primera radio a galena, lo que selló mi maldición con la electrónica.

Años después mi primo Alejandro me mandó de regalo varios componentes electrónicos, en ese tiempo me había dado por fabricar osciladores para hacer "música" con radios a válvulas, tuve suerte de no morir electrocutado pero me dio la corriente tantas veces que desde entonces debo haber quedado medio cucufato.

Tenía la práctica pero no la teoría, hacía xperimentos pero como funcionaban era magia negra para mi. Me tomó varios años llegar a entender el maldito asunto, hasta que en 1972 tuve la suerte de descubrir un libro que lo explicaba todo. Había leído la biblioteca completa del Liceo de Ancud y me faltaban solo dos libros, uno era El Quijote y cuando traté de leerlo no hubo caso, en mi vida había leído algo más absurdo y aburrido, lo dejé y hasta el día de hoy es de los pocos libros conocidos que nunca terminé de leer.

El otro era un librito poco atractivo de la Biblioteca Técnica de Phillips con un título raro: se llamaba "Del Electrón al Superheterodino: curso sencillo para el reparador de radios", lo leí una y otra vez durante los dos años que me quedaban en Ancud hasta que lo aprendí casi de memoria. Tuve mucha suerte de encontrarme por casualidad con este libro de culto entre los comunicantes.

Me jacto de entender mejor que la mayoría de mis colegas las comunicaciones y fue gracias a ese libro extraordinario, que le dio el marco para todo lo que aprendí en los seis o siete años siguientes. Nunca hubiese entendido bien los fenómenos radiantes de no haberlo leído y bueno, eso me sentenció a convertirme en electrónico, pasión que me entretuvo por muchos años.

La radio es el ejemplo más extraordinario de acción a distancia que existe. Cuando vemos que el capitán Kirk y su tripulación se teletransportan en Star Trek pensamos que es algo que jamás será posible, sin embargo nadie se inmuta porque podemos -por ejemplo- activar un interruptor a miles de kilómetros de distancia con soio apretar un botón remoto. La acción a distancia (todas las fuerzas lo son pero la radio permite hacer trabajos a mucha distancia) es uno de los fenómenos fundamentales y más misteriosos de la naturaleza.

Aprovecharé que el fin de semana para aburrir a los pocos que leen sábado y domingo con telecomunicaciones para dummies, dudo que sea de interés muy general pero creo que es un asunto muy lindo e interesante, por si algún proyecto de electrónico está leyendo le puede interesar.

Radiacción (lat radiatio) tiene que ver con arrojar, despedir, emitir, lanzar como cuando el Dios Zeus lanzaba rayos a los pobres mortales, por eso las telecomunicaciones a veces se simbolizan con rayos. En palabras simples la radiación electromagnética (ondas de radio) es una clase de luz que no podemos ver porque su frecuencia es más baja, si el ojo pudiese ver las ondas de radio no podríamos ver ni una otra cosa. Las ondas de radio y las de luz son lo mismo, solo se diferencian por la frecuencia.

¿Y que es la frecuencia? bueno, para que exista radiación debe haber una oscilación que la genere. Todos los electrones tienen un campo eléctrico estático que los rodea, si con un oscilador hacemos variar el campo eléctrico igual como cuando movemos un péndulo. Un campo eléctrico variable crece y decae, cuando esto ocurre la energía pasa a generar un campo magnético variable, cuando el campo magnético se agota genera uno eléctrico luego todo se invierte y ahí tenemos una onda electromagnética que se irradia.

Esa es la parte complicada en la que no me voy a meter porque no existe nadie en el mundo que entienda realmente la naturaleza de los campos de fuerza. Cuando estudiaba electromagetismo me quejé con mi profesor Tito Torres porque me era imposible imaginarme un campo, me dijo "no te preocupes, nadie en el mundo ha llegado a eso".

Pero podemos hacer la analogía en una dimensión cuando hacemos vibrar un elástico, o en dos dimensiones con el campo ondulatorio que se produce cuando tiramos una piedra a una laguna tranquila y vemos como se propagan las ondas. Un campo electromagnético es en tres dimensiones y lo podemos imaginar propagándose por el espacio como las capas esféricas de una cebolla que se expande hasta el infinito. Ojalá fuese tan sencillo porque en realidad son dos campos que se alternan desfasados en 90 grados y bueno, mejor lo dejamos hasta aquí. Digamos más o meno así son las ondas de radio.

Ah tantas cosas entretenidas, mañana colocaré la explicación de por que funciona la radio a galena y que es el superheterodino, aunque no le importe a nadie total, es fin de semana. Hasta mañana

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12 Comments:

Anonymous Claudio said...

No te preocupes Tomás, a pesar de que todavía estoy en Santa Cruz, yo he leído completo tu post. Ahora me voy al centro a ver las comparsas de la precarnavalera.

12 de febrero de 2011, 22:49

 
Blogger Ulschmidt said...

¿el condensador variable era esa cosa con placas intercaladas con otras placas y que girando uno aumentaba o disminuída el área de una fremte a la otra?

12 de febrero de 2011, 22:52

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Dos lectores ¡BIEN! chas gracias Claudio y Ulschmidt.

Si, un condensador almacena carga eléctrica básicamente enfrentando dos flacas, es variable cuando las placas se desplazan y así cambia el área enfrentada.

La corriente alterna tiene una especie de "resistencia variable" que depende de la frecuencia, cuando pasa por un condensador se llama capacitancia y cuando pasa por una bobina el efecto se llama reactancia, al efecto de ambas más la resistencia normal se le llama impedancia.

Si conectamos en paralelo un condensador con una bobina a cierta frecuencia la reactancia y la capacitancia se anulan con lo que la impedancia es mínima. Es como una trampa que permite atrapar señales de una determinada frecuencia (la frecuencia de sintonía) presentando mínima impedancia a esa frecuencia y mayor para todas las demás.

Es lo que se llama un "filtro pasa banda" porque deja pasar una banda o rango de frecuencias. Mientras más selectivo (menos frecuencias pasan) la señal tiene mayor ganancia y viceversa.

Así es como se sintoniza cualquier señal de radio.

12 de febrero de 2011, 23:13

 
Anonymous Anónimo said...

ja! Y eso que has ignorado la componente magnetica. En cada onda electromagnetica, tiene dos componentes una electrica (generalmente dominante) y otra magnetica. Cada componente se mueve en un "plano" definido por los vectores de polarizacion. O sea, para definir cada onda de luz o radio, necesitas cuatro vectores. Sin mencionar la dualidad onda-particula. Ninguna sorpresa que no puedas imaginaralo. Da lo mismo en todo caso. El formalismo que describe las ondas electromagneticas es uno de las mas elegantes y precisos de la fisica.


MV

13 de febrero de 2011, 08:51

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Maxwell, Maxwell, James Clerk Maxwell!

Que tipo, el campo electromagnético debe ser una de las cosas imposibles de imaginarse por los enredos que mencionas: para un lado el eléctrico, para el otro el magnético y para otro el avance del campo que se transforma de uno en otro ¿quien podría formalizar semejante enredo?

Los campos estáticos ya son complicados, todavía me acuerdo de una de las primeras pruebas con un condensador que tenía una de las placas inclinadas ¡como será un campo que varía y se transforma!

Maxwell lo dijo con matemáticas, l aúnica manera posible, mi prof. de electromagnetismo me contaba que al leer el desarrollo original nadie se explica como pudo hacerlo con las matemáticas que habían en ese tiempo. Por algo Boltzmann fue el que dijo al leerla "¿fue Dios el que trazó esos símbolos?".

Ah, pero ese es un enredo que yo entiendo hasta por ahí nomás, para entenderlo bien se necesita saber muchas más matemáticas que las que yo entiendo, así es que te la dejo para que la disfrutes, maldita sea.

13 de febrero de 2011, 10:37

 
Blogger Miguel V. said...

No estoy seguro que las matematicas de ese tiempo no hubieran sido suficientes. Muchos avances venian desde antes y varias de las ecuaciones de Maxwell son generalizaciones de otras anteriores. Pero si, concuerdo que el desarrollo es extran~o, las leyes esas son casi perfectas (o divinas si se quiere). Incluso la relatividad especial esta ahi metida, escondida entre las ecuaciones y nadie se dio ccuenta.

MV

13 de febrero de 2011, 11:42

 
Anonymous EDO said...

Me quedo dando vueltas eso de que la corriente alterna tiene una especie de resietencia...la corriente alterna es usada para ser transmitida por grandes distancias ya que si usaramos corriente continua tendriamos que usar repetidores a cierta distancia. La "resistencia"..es lo que aportan los elementos activos tales como inductancia y capacitancia

13 de febrero de 2011, 12:41

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Miguel, a lo que me refería es que Maxwell cuando desarrolló sus ecuaciones no usó la notación diferencial con que se presentan ahora, sino que usó un método algebraico en "cuaterniones". Veo en Wikipedia que originalmente fueron 20 ecuaciones que luego se redujeron a 13. Heaviside y Hertz fueron los que finalmente las presentaron en notación diferencial, leo:

"Aunque las fórmulas que lograron Heaviside y Hertz son un modelo de compacidad y síntesis, se considera que el tratamiento en cuaterniones es más intuitivo y permite deducir, "ver" y anticipar más que con las "menos digeribles" fórmulas diferenciales. Los cuaterniones se prestan muy bien para describir vectores que giran en el espacio. Es probable que Nikola Tesla y Marconi conocieran y manejaran las expresiones originales de Maxwell".

Una nota cortita y bien interesante sobre las simetrías de las ecuaciones en el vacío en:
http://tinyurl.com/4fbo9n2

13 de febrero de 2011, 13:40

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Edo, uno de los problemas de la transmisión de corriente alterna es la creación de efectos reactivos y capacitivos entre los conductores que aumentan la impedancia y producen pérdidas. También se da en las industrias que usan corriente trifásica con el famoso "coseno fi"

13 de febrero de 2011, 13:45

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Nota, los "cuaterniones" serían números complejos REALMENTE complejos, o sea no solo del tipo a+bi, sino a+bi+cj+dk+el... etc.

No me los quiero ni imaginar, pero en verdad son mucho más intuitivos (si es que algo puede ser intuitivo a ese nivel) que el cálculo vectorial y la notación diferencial

13 de febrero de 2011, 13:49

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Divina ignorancia, me rayé con los cuaterniones, leyendo la historia de Hamilton veo que:

"Llamaremos cuaternión o simplemente hipercomplejos de Hamilton a una expresión de la forma: Q = a + b i + c j + d k con:

a, b, c, d Î Â . Además i, j, k unidades imaginarias, soluciones dos a dos de la ecuación x2 = -1.
i j = k = - j i ;
j k = i = - k j;
k i = j = - i k;
i2 = j2 = k2 = -1"

O sea la l na que ver, son solo 4 términos, uno real y 3 imaginarios. No es por nada pero yo siempre me pregunté por que había un solo imaginario en el álgebra vectoria, claro que llegué hasta ahí nomás jaja!

13 de febrero de 2011, 18:12

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

FE DE ERRATAS:
La vibración del elástico es en dos dimensiones, la piedra sobre el agua en tres.

27 de octubre de 2017, 15:23

 

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