Programador de varios canales conectado a las electroválvulas que abren los respectivos circuitos de riego

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Sobre el uso de materiales reciclados del consumo diario para construir juguetes, instrumentos de medición ...

Los materiales reciclados de nuestro consumo doméstico —envases, tapones, cápsulas de café, latas de refrescos, botellas de plástico, entre otros muchos—, correctamente seleccionados y almacenados, pueden ser muy valiosos a la hora de llevar a cabo proyectos de construcción de juguetes e instrumentos científicos humildes, pero de enorme potencial recreativo y formativo. $\diamond$

Bloqueo de la articulación de una mesa de trabajo plegable

Mi vieja mesa de corte, en el taller, se plegaba al ejercer fuerza en el sentido longitudinal, debido a los reguladores de apertura de las patas, que, por mucho que las apretara no conseguía bloquear la articulación. Al final, encontré la solución (véase la fotografía): disponer los travesaños en diagonales opuestas; de esta manera, se bloquea la articulación, aunque los tornillos de regulación estén flojos. La misma solución puede verse en muchas estructuras: algunas torres del tendido eléctrico, por ejemplo.

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Control remoto para realizar tareas en mi impresora 3d mediante Raspberry Pi y la cámara V2

El pasado invierno di mis primeros pasos en el mundo de la impresión 3D. Un complemento interesante que prové es el del control remoto del proceso de impresión mediante un servidor Raspberry Pi, con una cámara V2, que aparece conectada a la Raspberry. El control remoto permite detener la impresión en el caso de que, las imágenes de la cámara muestren algún problema de impresión, y, también, cambiar algunos parámetros (velocidad, temperatura del extrusor, etcétera) a través de un sencillo servidor web. Toda la información y las acciones de contral se realizan desde un navegador web.

>Fig. 1: En esta fotografía se muestra la conexión de la pequeñisima cámara Camera V2 a mi Raspberry en el momento de hacer las pruebas de control remoto de las tareas de impresión 3d

Fig 2: Detalle de la conexión por cable de la Raspeberry Pi a la impresora 3D (una Ender 3D Pro)

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Una manera curiosa de medir la longitud de un conductor

La resistencia de un conductor entre sus extremos viene dada por $R=\rho\,\dfrac{\ell}{S}$, donde $\rho$ es el coeficiente de resistividad del material del que está hecho expresada en $\Omega\cdot\text{mm}^{2}\cdot\text{m}^{-1}$; $\ell$ la longitud del conductor, y $S$ el áraea de la sección del mismo (se supone que su sección es uniforme y también supondremos aquí que es circular).

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Si el conductor viene enrrollado en una bobina, es muy engorroso desenrrollarlo para medir su longitud con una cienta métrica; sin embargo, podemos evitarlo, midiendo para empezar la resistencia óhmica entre sus dos extremos con un polímetro, el área de la sección del conductor —que se supone constante a lo largo de su longitud— con un pie de rey (calibre), y consultando el valor de la resistividad del material de que está hecho en las tablas técnicas. Así, podremos simplemente despejar la incógnita $\ell$ de la expresión de arriba, ya el valor de los otros factores serán conocidos.

A modo de ejemplo, supongamos que el hilo conductor tiene sección circular y su diámetro es de $0.5\,\text{mm}$ (medido con el pie de rey) es de cobre — su coeficiente de resistividad es $\rho = 0.017\, \Omega\cdot\text{mm}^{2}\cdot\text{m}^{-1}$— y que el valor de la resistencia eléctrica medida entre los dos extremos del hilo enrollado es $R=2.1\,\Omega$. El área de la sección del conductor es $S=\pi\,(d/2)^2\approx 0.2\,\text{mm}^2$, así que podemos escribir que $2.1=0.017\cdot \dfrac{\ell}{0.2}$, luego $\ell=\dfrac{2.1\cdot 0.2}{0.017}=25\,\text{m}$, aproximadamente. $\diamond$

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Referencias:
  [1] S. Burbano de Ercilla et.al., Física General (Tébar, Madrid, 2007, pp. 452-454).
  [2] Pablo Alcalde San Miguel, Electrónica Aplicada (Paraninfo, Madrid, 2020, pp. 24-26).
  [3] Kurt Gieck, Reiner Gieck, Manual de Fórmulas Técnicas (Alfaomega, Mexico D.F., 2007).

Acerca de valorar el peligro de electrocución al trabajar con electricidad

Trabajar con circuitos electrónicos no entraña tanto peligro como con elementos de la red eléctrica, por supuesto —pero cuidado porqué, como veremos, sí puede haberlo, incluso con valores pequeños de voltaje—. No obstante, es muy importante tener bien presente que lo que causa el daño a un organismo es la corriente eléctrica que pasa por él; y, en concreto, debemos tener muy claro a partir de qué valores de la intensidad de corriente pueden aparecer daños. Por otra parte, es sabido que la electrocución por corriente continua es más grave que por corriente alterna, debido a que la primera penetra fácilmente hasta los organos vitales, aunque un accidente eléctrico tanto con una como con la otra pueden ser fatales.

Al recibir una descarga eléctrica, por debajo de $3\,\text{mA}$, un ser humano apenas percibirá la sensación; este valor se considera, de hecho, el umbral de sensación del cuerpo humano ante el paso de una corriente eléctrica a través del mismo. Por encima de dicho valor aparece el daño, y obviamente éste crece conforme aumenta la intensidad de corriente. Por encima de los $100\,\text{mA}$, el riesgo se considera ya de muerte. Por ello el valor de intensidad eléctrica para el que un interruptor diferencial se activa —cortando la corriente de la casa— como medida de seguridad en el caso de una sobrecorriente suele ser de $30\,\text{mA}$.

Hay que tener esto siempre en cuenta para valorar el peligro: lo que produce daño en la electrocución es el paso de la corriente eléctrica a través del organismo, y no necesariamente el valor de la diferencia de potencial eléctrico presente, pues la corriente circulante puede estar por debajo del umbral aunque la diferencia de potencial sea grande; si bien claro está que un alto voltaje deba evitarse prudentemente en cualquier caso aunque en principio la intensidad de corriente que circule se prevea muy baja o incluso nula. Tal es el caso de lo que sucede en una tormenta con aparato eléctrico: entre las capas de la atmósfera puede haber una enorme diferencia de potencial eléctrico (decenas de miles de voltios por metro en la dirección perpendicular a tierra), por lo que toda persona que se encuentre en una situación así está en evidente peligro, si bien el daño no se producirá si no hay una corriente eléctrica (el rayo) que al llevar cargas de la nube a la superficie de la tierra esta persona no se encuentra en su camino. Evidentemente, el rayo puede alcanzarnos, o no. Cabe mencionar tambuén que en muchas atracciones en las que se emplea una bobina Tesla para hacer saltar descargas en el aire con elevadísimos voltajes, los espectadores están a salvo siempre que estén aislados del suelo, dentro de una jaula de Faraday, y los valores de las intensidades de eventuales corrientes que puedan afectarles sean pequeños, por dabajo del umbral de seguridad del que se acaba de hablar. $\diamond$

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Referencias:
  [1] Pablo Alcalde San Miguel, Electrotecnia (Paraninfo, Madrid, 2020, pp. 369-398).
  [2] Benilde Bueno González, Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Marcombo, Barcelona, 2021).

Los circuitos integrados reguladores para emplear con las placas de prototipos en electrónica como un recurso sencillo para estabilizar la tensión de alimentación de los mismos

Los circuitos integrados reguladores permiten estabilizar la tensión con la que se alimenta un circuito montado, por ejemplo, en una placa de prototipeado (bread bard). Suelen tener tres pines: uno para la tensión de entrada (procedente de una pila, por ejemplo), otra para la tensión estabilizada de salida del dispositivo, y un tercer pin que se conecta a GND ( 0 V). La serie 78xx (7805 p 78L05) da una salida estabilizada de 5 V. También existen estabilizadores que proporcionan una tensión estabilizada negativo, como por ejemplo los de la serie 79xx.

Montaje del circuito estabilizador 78L05 con los filtros adicionales necesarios

En el montaje del circuito integrado estabilizador es necesario instalar condensadores a la entra y a la salida del mismo, a modo de filtros.

Créditos de la imagen: https://www.electronicoscaldas.com/es/reguladores-referencias-conversores-de-voltaje/173-regulador-78l05.html

Operando con el circuito estabilizador 78L05 a 5 V

Una vez montado el sistema estabilizador, pongamos que con el circuito integrado 78L05, se puede comprobar que al ir variando la tensión de entrada desde valores menores que 5 V a valores mayores, como por ejemplo 7 V, se obtiene una tensión estabilizada en 5 V a la salida —para comprobarlo, recomiendo el uso de una fuente de alimentación—. Ahora bien, hay que tener en cuenta que para valores de la tensión de entrada muy grandes (30 V o 40 V, por ejemplo), el calor generado puede no disiparse bien y acabar estropeando el circuito integrado estabilizador.

Y si necesitamos una tensión algo mayor que 5 V?

Si necesitamos una tensión de salida estabilizada algo mayor que 5 V —por ejemplo de 5.7 V—, un recurso que podemos emplear es el de conectar un diodo cuya tensión de trabajo sea de 0.7 V entre el pin central y GND, ya que este valor sumado a la tensión de 5 V es el que va a poder trabajar con una tensión (estabilizada) de 5+0.7=5.7 V; si necesitásemos una tensión estabilizada de 6.4 V, bastaría conectar dos diodos en serie entre el pin central y GND ya que así se obtendría la tensión deseada: 5 +2·0.7=5+1.4=6.4 V.

Esquema de aplicación del estabilizador 78L05 para alimentar un microcontrolador ATEMEGA 328

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Referencias:
  [1] Mikel Etxebarria Isuskiza, Curso de Electrónica Básica [curso en línea del Campus Tecnológico Virtual, https://curso-electronica.es/]
  [2] vv.aa., https://es.wikipedia.org/wiki/78xx (Wikipedia).
  [3] vv.aa., https://es.wikipedia.org/wiki/Atmega328 (Wikipedia).