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viernes, 31 de octubre de 2014

Cómo hacer licores. Licor CAFÉ

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Hola amigos!

Este post en el blog y el vídeo que lo acompaña los voy a dedicar a una receta bastante conocida: Elaboración casera de licor café. Como sabéis, esta bebida suele formar parte de los postres, se dice que es digestiva y cae bien. Además de darse el placer de tomar un tapón de este licor, está el placer de elaborarlo, en casa...

Este licor lo podemos hacer partiendo de dos opciones, según de dónde obtengamos el etanol o alcohol etílico que se usará como ingrediente principal:

- orujo comercial, ya comprado
- etanol destilado por nosotros, ya sea de vino o de un fermentado

En el primer caso, lo normal es que se trate de etanol a 30º

En el segundo caso, con un destilador como el que monté hace unos años y que muestro en este vídeo obtendremos etanol a una pureza del doble: Unos 60-65º:




A su vez, el alcohol a destilar lo podemos obtener de las naranjas, así:





1. Algunas cosas referentes a la seguridad

Si el alcohol a utilizar es un orujo comprado, no hay nada que objetar.

En el caso de usar alcohol destilado por nosotros mismos hay que seguir una observación importante: Cuando estemos en el proceso de destilación, descartaremos el primer 3% (mas o menos) del alcohol que estimemos vamos a recoger.

Por ejemplo, si nuestra estimación es que recogeremos medio litro de alcohol, bastará con descartar los primeros 15 c.c. 

Todo esto es para evitar el temido metanol, que es un alcohol muy tóxico y que puede generarse en pequeñas cantidades en el proceso de fermentación, en nuestro caso, al fermentar el zumo de naranja.

De haber metanol en nuestro fermentado (que no tiene porqué haberlo obligatoriamente) lo habrá en pequeña cantidad y será el primero en salir cuando destilemos, pues su punto de ebullición es sensiblemente mas bajo (64,8ºC) que el del etanol (78ºC). Unos 13 grados de diferencia.

Por supuesto, la destilación es un proceso físico, no químico, de modo que no se crean sustancias. Si no hay metanol, la destilación no puede crearlo. Y si lo hay, con lo anterior quedamos protegidos. La destilación solo separa productos, no los crea.

A esto se le conoce como evitar "las cabezas", es decir, descartar lo primero que sale en la destilación. Por cierto, también es aconsejable evitar "las colas", que es el último alcohol que se recoge antes de que empiece a salir sólo agua. En las colas no hay productos tóxicos pero sí sustancias responsables de aportar mal olor a nuestro destilado.



2. Ingredientes

Alcohol: 700 ml (orujo comercial o bien alcohol destilado por nosotros)

Café: 5 cucharadas, unos 70 gramos.

Azúcar: 200 grs

Agua: 375 ml (o 150 ml) según el alcohol empleado

1 Vainilla, 1 canela en rama, 2 anises estrellados, peladura de naranja y limón




3. Preparación

Poner en un frasco grande los 700 ml de alcohol

Disolver 200 grs azucar y hacer un almíbar en:
  375 ml agua (si es alcohol de 65º)
  150 ml agua (si es orujo 30º)

Cuando el almíbar se enfríe, verterlo al alcohol

Poner 6 cucharadas de café en un paño y triturar a golpes (no moler fino)

Verter café triturado al alcohol

Añadir aromas: Vainilla, canela rama, 1 ó 2 anises estrellados, peladura de naranja y limón. Conviene pelar fina la corteza y evitar la parte blanca, pues esa parte amarga.

Tapar y dejar reposar mínimo 7-10 días en un sitio oscuro. Remover a diario.

Embotellar a través de embudo y colador de tela

Guardar en frío (no se congela)



4. Vídeo:





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viernes, 3 de octubre de 2014

Tutorial de Electrónica Básica. 12. Bobinas


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¿Qué es una bobina?

Una bobina es un componente que consiste en un arrollamiento de hilo conductor (normalmente cobre). La constitución de la bobina puede ser muy variable (veremos sobre esto más adelante) pero básicamente consiste en eso: Un arrollamiento de hilo conductor.

El conjunto de hilo conductor de una bobina recibe el nombre de "arrollamiento", "bobinado" o "devanado". Cada una de las vueltas recibe el nombre de "vuelta" o "espira". Un bobinado puede ser de una o varias capas, es decir, un arrollamiento sobre otro arrollamiento. El interior de la bobina se conoce como núcleo, que puede ser de algún material ferromagnético o simplemente de aire.

Como se puede ver, las bobinas pueden tener tamaño, forma y apariencias muy distintas.

Es muy importante que ese hilo conductor esté aislado eléctricamente para que realmente sea una bobina, de lo contrario sería un simple conductor eléctrico ya que la corriente pasaría de espira a espira en lugar de recorrer el camino en espiral. En el caso de que la bobina la hagamos nosotros mismos, ese aislante debe ser eliminado en los extremos de la bobina para que ésta pueda ser conectada al circuito correspondiente.

No todas las bobinas son de dos terminales. Las hay con una o más tomas intermedias, de modo que hay bobinas con tres o más terminales, aunque la de dos terminales (la mas sencilla) es bastante común.


Bobina. Partes que la componen

Comportamiento

Entre una bobina y un simple conductor eléctrico hay una diferencia: En el caso de la bobina, el hilo o cable está dispuesto en forma de arrollamiento. Esto hace que ocurran varios fenómenos.


- Convierten electricidad en campo magnético

Cuando a una bobina se le comunica corriente eléctrica, parte de esa electricidad se convierte en un campo magnético (algo parecido a un imán) que rodea a la bobina. Mas tarde, ese campo magnético puede ser "reabsorbido" por la bobina y convertirse nuevamente en electricidad. En realidad esto ocurre también en un simple conductor, pero de una forma tan débil que apenas es apreciable. En una bobina este fenómeno ocurre de forma mucho más notable.

Hay cierto paralelismo entre la bobina y el condensador: Un condensador almacena la electricidad en forma de campo eléctrico. Una bobina la almacena en forma de campo magnético.


- Se oponen a los cambios de corriente

Otra característica de las bobinas es su oposición a los cambios de corriente. Ojo a la sutil diferencia: No se oponen a la corriente sino a los cambios de corriente.

Por ejemplo, si se conectan 12V a una bobina, habrá una reacción de la bobina en el mismo momento en que se conecten la corriente. Dicha reacción consiste en un breve pulso de corriente (en sentido inverso al aplicado). Una vez ocurrido esto, la bobina conduce como un conductor normal si bien a su alrededor habrá un campo magnético mas o menos intenso dependiendo de cómo sea la bobina y la corriente que la atraviese.


Reacción de una bobina a los CAMBIOS de tensión.
En CC esto ocurre al conectar y desconectar la corriente

Cuando más tarde, se desconecten esos 12 V, ocurrirá un nuevo pulso de corriente que se opondrá al cambio de corriente. Ahora el pulso de corriente será en el mismo sentido en que la corriente circulaba. Esto explica la aparición de arcos y chispazos en los interruptores cuando se desconectan dispositivos basados en bobinas tales como grupos de tubos fluorescentes (llevan reactancias en sus circuitos).


- Generan electricidad si un campo magnético las afecta

Antes hablábamos de aplicar corriente eléctrica a una bobina, pero las bobinas son máquinas reversibles: Si el campo magnético de un imán interfiere con una bobina, generará en ésta un corriente eléctrica mas o menos intensa que dependerá de muchas variables. Lo veremos de forma práctica en "usos de las bobinas"


- Atraen objetos ferromagnéticos

El campo magnético creado en una bobina es capaz de atraer objetos con tanta o más fuerza que el más poderoso de los imanes. En esto se basa el electroimán, que tiene muchas aplicaciones.


Grúa basada en electroimán


Características

Las bobinas tienen bastantes parámetros que definen su comportamiento.

La magnitud más importante de una bobina es su valor de inductancia. Éste es el parámetro que nos van a preguntar en la tienda de electrónica cuando vayamos a comprar alguna bobina. Se mide en Henrios, pero en electrónica, a menudo se utilizan unidades menores como el milihenrio y el microhenrio.

La inductancia es la oposición que presenta una bobina a los cambios de corriente. A mayor inductancia, mayor será la respuesta de la bobina a los cambios de corriente.

La inductancia viene determinada por la forma en que se construya la bobina. Para hacernos a la idea, la inductancia será mayor cuanto mayor sea:

- La longitud del hilo para hacer el arrollamiento o bobinado
- El número de vueltas o espiras
- El diámetro de esas espiras

También influye la naturaleza, tamaño y forma del núcleo de la bobina.

Hay aplicaciones tanto en forma de programa como on-line en páginas web donde podemos hacer cálculos de bobinas. La mayoría están en inglés.

Por ejemplo:

Aplicación para calcular bobinas



Tipos de bobinas

Se pueden clasificar las bobinas en muchísimos tipos, pero al electrónico le importa sobretodo la siguiente clasificación:

- Fijas: Tienen un valor de inductancia marcado de fábrica, un valor fijo.

- Variables: Tienen un núcleo que puede introducirse mas o menos en el devanado haciendo que el valor de inductancia cambie dentro de un rango. 

Para ajustar el núcleo, normalmente el mecanismo utilizado es el de rosca. Es decir, el núcleo es roscado como un tornillo. Para la operación de ajuste de una bobina debe utilizarse una herramienta específica (trimador) y no un destornillador metálico común, pues en este último caso, la naturaleza metálica del destornillador falsea el valor real de la bobina mientras se está ajustando. Cuando después de hecho el ajuste se retira el destornillador el valor de la bobina cambia súbitamente, con lo cual el ajuste es defectuoso.


Estuche de un juego de trimadores con punta de porcelana

Otro juego de trimadores, enteramente de plástico, más económico



Usos de las bobinas

Las bobinas se utilizan para aplicaciones muy dispares, son verdaderamente polifacéticas y las podemos ver haciendo cosas muy diferentes. Algunos usos comunes son:


- Transformadores: 
Si disponemos dos bobinas próximas entre sí, hacemos que el campo magnético de una bobina produzca corriente eléctrica en la otra. Si el número de espiras en ambas bobinas no es el mismo, podemos elevar o reducir el voltaje obtenido.


Esquema eléctrico de un transformador típico

Dedicaré un capítulo completo a los transformadores.


- Reactancias para los fluorescentes:
La llamada reactancia de los fluorescentes tiene la función de iniciar el encendido del tubo. Aunque en la actualidad este cometido lo hace con mas eficiencia un circuito electrónico, se sigue utilizando el conjunto cebador-reactancia


- Filtros, en las fuentes de alimentación y otros circuitos
Tienen la finalidad de eliminar o bloquear corrientes de alta frecuencia, indeseables en una fuente de alimentación. Se emplean mucho en radio, tv y comunicaciones en general.


- Osciladores
La propiedad de las bobinas de responder con un pulso de corriente las hace aptas para un dispositivo electrónico conocido como oscilador, que proporciona una señal alterna de una frecuencia determinada. Es el circuito LC basado en una bobina y un condensador, también conocido como circuito tanque.

El valor de la frecuencia de resonancia del circuito LC dependerá del valor de la bobina y el condensador. La fórmula matemática que permite conocer esa frecuencia de resonancia es:

F = Uno / 2 x PI x Raiz de L x C

F es la frecuencia en herzios,
L es la inductancia de la bobina, en henrios
C es la capacidad del condensador en faradios


Circuito LC. Oscilación amortiguada. Fórmula para hallar la frecuencia
de resonancia de un circuito LC conociendo L (inductancia) y C (Capacidad)


- electroimanes
El campo magnético creado en una bobina hace posible usar esa bobina a modo de iman. En este caso hablamos de un electroimán. Si no aplicamos corriente a la bobina no hay campo magnético, no hay atracción. Aplicando una corriente variable obtendremos un poder de atracción también variable: Desde cero hasta un máximo.

Este hace muy versátil al electroimán frente al imán convencional cuyo poder de atracción es fijo y no puede ser regulado.

Se construyen electroimanes desde tamaño minúsculo para equipamiento y dispositivos electrónicos, relés, etc... hasta tamaños enormes y muy poderosos como los utilizados en grúas para mover grandes objetos metálicos.


- Generadores 
La propiedad de generar electricidad al pasarles cerca un imán las hace idóneas para construir generadores, desde los mas pequeños hasta los más potentes generadores industriales


Linterna sin pilas, basada en bobina e imán que se desplaza al agitarla



- Sensores
Una bobina cambia su valor de inductancia según el núcleo que se le ponga. Al cambiar su valor de inductancia, si esta bobina forma parte de un circuito oscilante, también cambiará la frecuencia de resonancia de este circuito. Este hecho puede aprovecharse para detectar la presencia de metales, tal como en los buscadores de metales.


- Altavoces
Los altavoces basan su funcionamiento en poner una bobina junto a un imán. Al aplicar a la bobina una corriente cambiante (la del sonido), esta bobina se moverá al ritmo de esa corriente (la del sonido). Si se le une una membrana a la bobina, ésta emitirá el sonido.

Podéis ver como hacer un altavoz experimental en uno de mis vídeos:

Cómo hacer un altavoz con una bobina y un imán.



Símbolo de una bobina en un esquema

Los símbolos utilizados para las bobinas en los esquemas son los siguientes:


Simbología utilizada en los esquemas electrónicos para representar bobinas



Cómo medir o comprobar una bobina


Una bobina puede tener dos tipos de avería:

1.Bobina cortada. Es la avería más fácil de detectar. Consiste en que el hilo de la bobina se corta, se interrumpe, por cualquier causa: Exceso de corriente, envejecimiento, acción de productos, acción mecánica por mal manejo...

Esta avería puede producirse en cualquier parte del bobinado, pero lo más común es que se produzca en los bornes de la bobina o incluso en la misma soldadura (en caso de que vaya soldada a un circuito impreso).

Para determinar si ésta es la avería de una bobina basta con medirla con un polímetro seleccionado en ohmios. Por regla general las bobinas deben dar valores cercanos a CERO ohmios, pero ¡Ojo! porque en algunos casos la bobina no tiene porqué dar un valor muy cercano a cero para estar bien.

Por ejemplo: El típico transformador con primario de 0-220V y secundario de 12V. Recordemos que un transformador de este tipo son dos bobinas: Primario y secundario.

El secundario SÍ debe dar un valor cercano a cero, pues se trata de un devanado con pocas vueltas y un hilo mas bien grueso (muy conductor).

En cambio, el primario puede (y debe) dar un valor de decenas o incluso centenares de ohmios, pues se trata de un bobinado de muchas vueltas y un hilo bastante fino (por lo tanto ya no es tan conductor).

Lo mismo con los secundarios de las bobinas de los transformadores de los inversores en TV y monitores.


2. Bobina en cortocircuito. Este caso ya no es tan evidente como el anterior. Consiste en que dos o más espiras pierden el aislamiento y se rozan eléctricamente entre sí. 

Si se trata de dos espiras contiguas el efecto no será muy acusado, pero si son dos espiras alejadas entre sí (caso de las bobinas multicapa) el efecto será mayor, pudiendo provocar que la bobina no funcione.

Esta avería puede producirse por calentamiento, golpes, vibraciones, defectos de fábrica...

No es posible determinar esta avería con un polímetro común midiendo en ohmios, pues tanto si la bobina está bien como si está cortocircuitada, en la mayoría de los casos la lectura será de casi cero ohmios.

Existe una excepción: Algunos modelos de polímetro llevan una escala para medir inductancia, si bien no cubren toda la escala. Normalmente sólo miden microhenrios.

Otra posibilidad es utilizar un inductómetro o probador de bobinas, que sí cubren un buen rango de valores de inductancia (no suelen ser baratos).

La última opción (que nunca falla) para descartar una bobina como averiada es sustituirla por una nueva.




RINCON DE LA TEORIA

Efecto Jaula de Faraday

Este fenómeno fue descubierto hace casi dos siglos por un físico: Michael Faraday. Consiste en que los campos eléctricos no pueden entrar en una estructura metálica mas o menos cerrada. Esa estructura siente el campo eléctrico, y de hecho, se polariza. Sin embargo, en su interior, el campo eléctrico resultante es nulo.

Esto es a veces para bien, a veces para mal.

Este fenómeno es el responsable de que algunas cosas no funcionen cuando están dentro de habitáculos metálicos cerrados. Por ejemplo, ascensores, coches, jaulas...

En el vídeo hago un par de experimentos para poner de manifiesto este efecto. Uno con una radio, y otro con un par de móviles. Se puede ver como tanto la radio como los móviles dejan de ser operativos si se envuelven en una simple hoja de papel de aluminio

Como hemos comprobado, las ondas de radio inciden sobre el papel de aluminio pero no pueden penetrar al interior de la caja de Faraday que hemos improvisado con ese papel aluminio.

El fenómeno que acabamos de ver podemos usarlo en beneficio nuestro:

Hay circuitos que emiten ondas de radio por trabajar en régimen de oscilación a frecuencias altas. Y pueden producir interferencias en otros equipos cercanos. O al revés: Un circuito puede ser muy sensible a campos eléctricos de equipos cercanos.

La manera de proteger a esos circuitos es rodeándolos de un blindaje metálico (jaula de Faraday) de modo que ni emiten ni reciben señal que pueda causar interferencia en otros equipos.

Esto se usa en las fuentes conmutadas, discos duros, etapas de radiofrecuencia, y es fácil de reconocer en alguno de estos equipos el blindaje al que me refiero.


Blindaje electromágnético (Jaula de Faraday)
para proteger equipos electrónicos de radiaciones externas
(o impedir que éstos las emitan)

Este mismo fenómeno es el responsable de que se aconseje permanecer en un coche, o cualquier vehículo metálico (incluyendo aviones) en caso de tormenta eléctrica, lo cual es un buen consejo. La protección no consiste en que un vehículo sea inalcanzable por una chispa, de hecho, todos los aviones comerciales son alcanzados por término medio unas dos veces al año sin mas incidentes. La protección consiste en que la chispa recorre la carrocería metálica y no puede penetrar al interior.



Tormentas eléctricas y jaula de Faraday

En el dibujo anterior vemos cómo en el vehículo de la izquierda (carrocería metálica) la chispa siempre elegirá el camino mas conductor (carrocería) por lo tanto nunca entrará al habitáculo interior (aire aislante) quedando así protegidos los ocupantes. En el habitáculo de la derecha (hecho con material aislante, tal como plástico, cerámica o madera) a la chispa le "da igual" ir por la superficie, por dentro o por fuera, ya que los tres caminos son aislantes, por lo que sus ocupantes, eléctricamente hablando, estarían expuestos como si estuviesen al aire libre.

Esto último sin embargo no ocurre en un edificio moderno a pesar de estar hecho casi enteramente de cemento y cerámica, pues una casa también tiene una red bastante densa de metales que constituyen una buena jaula de Faraday (Estructura, teléfono, cables de la luz, fontanería, antenas, pararrayos, etc, que son los que captan casi siempre el rayo), por lo que ofrecen bastante seguridad... a condición de no usar esas redes cuando tenemos encima una tormenta. En el hogar, en caso de tormenta, la mayoría de accidentes ocurren por usar esos servicios: teléfono fijo, manipular grifos, aparatos eléctricos, etc.



EL VÍDEO






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