OBJETIVO: Construir un radio de galena y comprender el funcionamiento de este, especialmente entender cómo se transmite la corriente y las causas de su funcionamiento a pesar de no estar conectado a una fuente.
INTRODUCCIÓN: El radio de galena, también llamado receptor de germanio es un receptor de radio muy primitivo que emplea un cristal semiconductor de plomo (galena) para captar señales de radio en AM en la banda de Onda Media (530 a 1700 kHz) u Onda Corta (diferentes bandas entre 2 y 26 MHz). Una de las ventajas es que no requiere energía para ser usado, sólo una antena y una toma de tierra.
Componentes. Se compone de una antena, una toma de tierra, una bobina (la cual puede variar en tamaño para presentar una mejor señal o más clara), un condensador, un diodo y unos auriculares, a continuación se mencionan algunas características: Antena: Depende de la distancia con la que se encuentre la emisora, la antena tendrá una determinada altura que puede variar desde 20 a unos 30 metros de longitud, puede además realizarse en forma de cruz o vertical totalmente, para una radio casera, se puede usar una antena corta o un pedazo de alambre para la recepción. Toma de tierra: Consiste en una pieza metálica enterrada en una mezcla especial de sales y conectada a la instalación eléctrica a través de un cable, puede estar fabricada además con una chapa de cobre o hierro y debe de estar introducida en tierra con sales o humidificada. Condensador: El condensador variable puede estar comprendido entre 450pF y 500pF. El condensador que va en paralelo con los auriculares es de 1500pf y es de tipo cerámico, por el hecho de ser variable el condensador podemos variar la frecuencia de la radio para sintonizar las frecuencias con las emisoras que queramos recibir. Diodo: El diodo detector estaba constituido por una pequeña piedra de galena sobre la que hacía contacto un fino hilo metálico, actualmente se utilizan diodos fabricados de germanio.
Auriculares de alta impedancia: Como toda la energía que llega a los auriculares es la que trae la propia onda electromagnética que entra por la antena, no se pueden utilizar altavoces ni auriculares de baja impedancia, ya que la señal se disiparía muy rápidamente, para usar este tipo de aparatos se necesitaría un transformador que genere el suficiente voltaje para que se pueda escuchar claramente en los antes mencionados.
Modalidades del receptor Para casos donde alguno de los componentes del circuito se dañe o simplemente no pueda ser encontrado se muestran otras versiones de construcción de radios de galena, aunque existen componentes que no pueden ser omitidos por ser imprescindibles en el receptor como el diodo y el auricular:
Galena con dos condensadores variables: Brinda una mejor sintonía, ya que emplea un condensador variable en paralelo con la bobina de acoplamiento y el otro condensador con la bobina de onda media, creando así dos circuitos tanques. Galena mejorada: El circuito tiene la virtud de no desperdiciar la onda negativa, pues la convierte en positiva aumentando considerablemente la sensibilidad. Para ello utilizamos dos diodos en lugar de uno, con lo que se dobla la onda positiva. El poder de separar las emisoras (selectividad), mejora considerablemente. Con este circuito, si la emisora cuenta con gran potencia, no es necesaria la toma de tierra. Como antena se puede utilizar la antena telescópica de los radios normales, aunque estas estén diseñadas para la banda de FM.
Galena sintonizado por conmutación de las derivaciones de la bobina: Permite seleccionar las emisoras sin necesidad de usar condensador variable, para ello se debe contar con una barra de ferrita y una bobina seccionada donde cada x cantidad de espiras estarán diseñadas para una determinada frecuencia así cuando haga contacto con el conmutador se escuchara la emisora cuya frecuencia sea igual a la editada para la bob
MATERIAL:
Un tubo de PVC de aproximadamente 8 cm de diámetro. 15 metros de alambre de cobre esmaltado grueso. 1 capacitor variable de 500 pF. 1 diodo de germanio. 1 Protoboard. 1 capacitor de 1500 μF. Audífonos para celular 1 antena o un pedazo de alambre de cobre.
Fig. 5 Audífonos
Fig. 6 Protoboard
DESARROLLO:
Con el tubo de PVC se armará la bobina, se recomienda poner un clavo para que el embobinado no se destense y comience a desenrollar. Dar alrededor de 80 vueltas o más para tener una bobina aceptable (mientras mayor número de vueltas tenga, mejor recepción tendrá el radio). Armar el circuito observado en la figura 1. La toma de tierra tiene que ser un tipo de metal que no esté corroído, cabe mencionar que para tener una buena recepción, el radio se debe de probar en un lugar donde se conozca que se tiene una buena recepción de estaciones de radio, si no es así, solo se escuchará estática.
FIGURA 1. CIRCUITO DE UN RADIO DE GALENA . CABE MENCIONAR QUE HAY DIFERENTES FORMAS DE IMPLEMENTAR ESTE APARATO, POR RAZONES PRÁCTICAS SE ESCOGIÓ ESTE DIAGRAMA DEBIDO A SU SENCILLEZ Y FACILIDAD PARA CONSEGUIR LOS MATERIALES.
Fig. 7 y 8 Radio de Galena Armada.
RESULTADOS EXPERIMENTALES: PARA ESTA PRÁCTICA FUE POSIBLE PERCIBIR MEDIANTE LOS AUDÍFONOS, AL MENOS 2 ESTACIONES. LA RADIO FUE ARMADA MÁS DE UNA OCASIÓN Y SE PERCIBIÓ QUE EN LAS CONDICIONES EN LAS CUALES ESTABA EXPUESTA, SE VEÍAN ALTERADOS LOS RESULTADOS, DESDE NO PERCIBIR SONIDO ALGUNO, O LA SINTONÍA DE UNA Y EN EL MEJOR DE LOS CASOS 2 ESTACIONES. CONCLUSIONES. Al construir la radio de galena comprendimos uno de los principios físicos más importantes dentro del electromagnetismo; la autoinducción al incidir una onda electromagnética en un circuito cerrado. La radio de galena al no estar conectado a fuente de alimentación alguna, por si sola es imposible que produzca el efecto deseado, sin embargo cuando la antena percibe las ondas de radiofrecuencia, estas viajan a través de esta, hasta llegar a la bobina creada, la cual produce este efecto de auto inducción generando la corriente necesaria para pasar de un circuito pasivo a uno activo. Después de que la onda a traviesa la bobina, se encuentra con el capacitor variable, el cual será utilizado como sintonizador. La sintonización de las estaciones, se debe lograr mediante el efecto de resonancia en el circuito, es decir que tanto efecto inductivo (bobina) y capacitivo (capacitor variable) se anulen entre si y la onda logre atravesar los elementos para interactuar con el diodo. Este rectificara la onda (demodulación de amplitud modulada- AM) que se encuentra ahora en el circuito, en otras palabras tomara solo la parte positiva de ésta. En cuanto al último capacitor, este actúa como filtro, para llevar hasta la salida de audio, en este caso los audífonos. De los resultados podemos concluir que la mejor opción para la recepción de las ondas de radiofrecuencia, es la exposición de la radio a lugares abiertos. En estas condiciones incrementa la posibilidad de obtener un audio más perceptible y más estaciones sintonizadas.
