domingo, 28 de octubre de 2007

La Máquina de Winshurst en accion (video)

 He modificado un poco el diseño porque me saltaban chispas entre las secciones como asi tambien en las "garrafas" de desodorante, Los resultados resultaron bastante favorables, casi ya estoy conforme con mi Wimshurst, esta produciendo arcos del orden de los 4 cm, pueden ver en la sección fotos la nueva estructura que sostiene a los colectores y ademas he dejado las garrafas de Leyden sueltas para probar nuevos materiales, además para sacarlas en casos de presentaciones con alumnos, no olvidar que son capacitores con altísimo voltaje y muy alta corriente, una descarga eléctrica con los mismos puede ser muy peligrosa (fibrilación cardiaca)
Incluyo otro video

  




Las escobillas de nicromeArco de 20 mmSe ha modificado el soporte de los coelctoresLa Garrafa de Leyden  esta sueltaVista superior de los terminales de una manija de ventana antiguaEl arco de 4 cm
 



jueves, 18 de octubre de 2007

La máquina de Wimshurst casera

Se parte de dos discos de acrílico de 20 cm de diámetro, concéntricos con él llevan pegados unas poleas de 3.5 cm de diámetro. Como estos discos deben girar es conveniente colocarle algún buje metálico, para ello pueden usarse las válvulas de inflado de neumáticos de bicicleta.

Cada disco llevará pegados con cianoacrilato 20 sectores de chapa de aluminio que pueden cortarse de latas de gaseosa de unos 4 cm de largo por 1,4 cm en su parte más ancha, en forma de lágrima, con todos sus bordes redondeados, la separación de un sector con el otro debe ser tal que entre ambos entre otro sector.

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Por otra parte se fabricaran con el mismo acrílico dos poleas más de 7 cm de diámetro que irán solidarias a una manija.

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El soporte irá sobre un trozo de fibrafácil de unos 30 x 30 cm y estará construido en acrílico también, aunque puede hacerse con madera bien seca y barnizada.

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El juego de poleas inferior solidarios con la manivela

Para los colectores se usó caño de cobre y para un perfecto aislamiento se usaron tubos de vidrio.

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Las barras neutralizadoras son de alambre de cobre gruesa y las escobillas son pequeños resortes de alambre de nicrome de la resistencia de un viejo secador de cabellos, estas escobillas hacen contacto físico con los sectores

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Las jarras de Leyden fueron fabricadas con sendos tubos de aluminio provenientes de unos desodorantes. El propio tubo hace de armadura interna, luego se envuelven sobre el mismo unas 7 u 8 vueltas de acetato transparente, el de tapas de carpeta y sobre este va la segunda armadura que es un trozo de aluminio del que se usa para cocinar al horno de 4,5 cm de ancho. En el siguiente diagrama puede verse como se dispone el capacitor aislándolo con acrílico

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Los electrodos son de bronce, de un viejo picaporte, en esta imagen pueden verse las dos correas que hacen girar los platos, una esta cruzada para que giren uno en cada sentido.

Para entender mejor el funcionamiento agrego este esquema y una explicación breve de cómo trabaja la máquina

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Esta es una máquina electroestática de influencia que genera alta tensión en dos terminales esféricos (F) donde se producen las chispas. Consiste en dos discos (A-B) de material aislante electrizable soportados sobre un mismo eje muy próximos uno del otro, donde el sentido de giro es opuesto entre ambos, girando la manivela. En la parte externa de cada disco hay colocadas pequeñas láminas ó sectores (A1-B1) de aluminio con terminaciones redondeadas o de otro material conductor formando entre ellas un patrón simétrico a lo lago de la circunferencia de cada disco. Estas tiras se electrizan por inducción (influencia) y las cargas generadas serán recogidas por colectores (G-H) los cuales están conectados a los terminales de descarga (F) que a su vez estarán potenciados por garrafas de Leyden (J). A su vez el dispositivo lleva por cada disco una barra neutralizadora (C1/C2 – D1/D2) que cortocircuita mediante peines de contacto o sistema similar dos tiras conductoras opuestas en dicho disco.

A grandes rasgos, la carga es generada cuando las láminas metálicas entran en contacto con los "peines" de la barra estabilizadora, donde una de la láminas pierde electrones y la lámina del extremo contrario los gana a través de dicha barra la cual es de material conductor, entonces tenemos una lámina positiva y la opuesta negativa. Esto se hace con los dos discos en rotación opuesta donde las dos láminas que tenemos cargadas se alinean con otras dos en el disco opuesto induciendo cargas opuestas. Al final la máquina está funcionando como doble electróforo de Volta en cada disco. En los laterales de los discos hay también dos colectores de carga en forma de "puntas" los cuales no están en contacto físico con los discos, los cuales se encargan de recoger uno cargas positivas y el otro colector cargas negativas, a su vez estos colectores se conectan a las barras de descarga potenciadas por garrafas de Leyden. La máquina normalmente arranca sola al girar la manivela porque siempre existe un desequilibrio natural en las cargas existentes en los discos sobre todo si se utilizan diferentes metales en las láminas ó sectores y en las barras neutralizadoras.

domingo, 26 de agosto de 2007

Club de Ciencias Nicolás Tesla


Debut del Club de ciencias Nicolás Tesla

 

Este fin de semana 25 y 26 de agosto de 2007 el club de ciencias hizo su primera presentación en público, en el transcurso de la expo Ipem 2007 se presentaron dos trabajos prácticos, el show electrostático y radiaciones nucleares (Una versión de radiactividad en el aula ya publicada en este blog), también se agregó para complementar la bobina de Tesla  hecha con el flyback de TV también descrita aquí, para explicar un poco el porque del nombre del club

Debo agradecer a estos chicos que nos la han hecho pasar fenómeno, y hablo también en nombre de la profe Leila.

Las fotos están en la sección fotos del blog 

Ultimas noticias: El club de ciencias tiene página propia !!!! Ver el proyecto de expedición arqueológica

http://ccntesla.googlepages.com

viernes, 22 de junio de 2007

Biodigestor casero


Bueno, para empezar una breve explicación de que es un biodigestor, y de donde he sacado los datos etc.
Bien, hace unos años he tomado un curso con un docente de la Universidad Nacional del Litoral, el Ingeniero Eduardo Groppelli, que editó un libro “El camino de la biodigestión” editorial centro de publicaciones de la Universidad Nacional del Litoral, de este libro y partes del curso he tomado la mayor parte de los datos. 

El biodigestor es un recinto cerrado donde se producen reacciones anaeróbicas (sin aire) en el que se degrada la materia orgánica disuelta en un medio acuoso, para dar como resultado metano y dióxido de carbono, trazas de hidrogeno y sulfídrico, estos microorganismos, protozoarios hongos y bacterias que están en el interior deben ser cultivadas, por tanto no vamos a obtener el biogas inmediatamente, tendremos que esperar que lo empiecen a producir, esto tarda unos 15 días mas o menos, esta producción se vera afectada por la temperatura exterior, por tanto si queremos que nuestro biodigestor produzca algo mas o menos constante debemos enterrarlo para que la temperatura se mantenga en unos 18 grados, no es lo mejor pero durante los fríos de invierno tendremos buena producción.
En la imagen que puse mas arriba el biodigestor está pintado de negro para aumentar la temperatura interior ya que no esta enterrado.


cargadogasometromodelocompletodiagramadidactico 

Ya hemos hablado de que se trata de un lugar cerrado donde al cavo de algunos días se produce la digestión anaeróbica de los residuos orgánicos. Ahora veremos como se calcula la capacidad del mismo y con que materiales se puede construir.
El primer paso para calcularlo es conocer la cantidad de material orgánico del que vamos a disponer para alimentarlo, sabiendo esto y que humedad tiene ese residuo (está en una tabla) podremos saber que carga tendrá diariamente el biodigestor. Por ejemplo en un tambo se dispone diariamente de 100Kg de estiércol de vaca que tiene un 80% de humedad. El preparado para alimentar el biodigestor debe tener un máximo del 10% de material seco por lo tanto le deberemos agregar a los 100 Kg de estiércol 100 litros más de agua que dejaran a la solución al 10%. En este ejemplo podemos darle una carga diaria de 200 litros según vimos, y si el proceso de digestión se completa aproximadamente a los 40 días, la capacidad del biodigestor deberá ser 200 x 40= 8.000 litros
En nuestro caso como es una maqueta demostrativa tenemos que hacer el calculo inverso, la capacidad del BD es de 200 litros por tanto 200/40= 5 , a nuestra maqueta de debemos suministrar a diario 5 litros del preparado al 10%. Si lo alimentamos con estiércol vacuno 2,5 Kg de estiércol y 2,5 litros de agua, si lo alimentamos con sorgo 0,5 Kg de sorgo y 4,5 litros de agua.
Los biodigestores pueden construirse con una variedad de materiales, chapa, plástico, concreto, fibra de vidrio etc, la condición es que sea hermético. Hay varios tipos de BD, el que nosotros usamos lleva como complemento otro aparato de igual tamaño que se llama gasómetro y sirve para acumular el gas. Este gasómetro consta de dos tambores que entran uno dentro del otro, el uno va lleno de agua y el otro va invertido dentro del otro


Distintos modelos de biodigestores
Biodigestor tipo INDU

indu 

Este modelo tiene incorporado el gasómetro directamente sobre el propio biodigestor


ver figuras en album

Biodigestor tipo CHINO

La característica de este modelo es que no posee gasómetro , tiene una bóveda en la parte superior donde se acumula el biogas, requiere de bastante experiencia en su construcción ya que si la bóveda no esta bien construida la presión del gas puede romperla, el generador esta completamente construido en concreto, parecido a los aljibes de nuestra zona.

chino
Estos son bien prácticos ponen el popó (usan popó humano tambien) de un lado, sacan el abono del otro para regar el arroz y tienen luz de noche alimentan los faroles a gas con el biogas.

Biodigestores de desplazamiento horizontal

Este modelo puede tratar residuos cloacales de localidades que no cuenten con servicios de cloacas, hay un modelo sencillo y económico que puede fabricarse con un silo bolsa de los que se utilizan para guardar forrajes

horizontal

Aqui voy con unas tablas de datos útiles, para saber que podemos esperar de rendimientos analizando el material orgánico que dispondremos para digerir.
Tambien va la tabla de poder calorífico que como veran es mas bajo que el del gas natural y mucho mas bajo que el de gas envasado

Bueno como prometí dejo el link donde hay una reseña de biodigestion y las tablas.  Picar aqui

 











































domingo, 10 de junio de 2007

Modificaciones a la bobina de Tesla





 

La bobina primaria: hubo que hacerla plana porque los arcos se subían por las paredes de la bobina alta, nunca pensé que fuera tan difícil hacer una espiral.

Primero hay que conseguir alambre de cobre bastante grueso o mejor caño de cobre, en mi caso alambre de 2 mm, es reciclado y estaba como acerada, no adoptaba la forma, la solución fue calentarla al rojo en la cocina, una vez fría se puso maleable y bien domesticable. Para que la espiral quede medio con la forma tomé dos planchas de madera y al centro le puse un disco de terciada de 2 mm con un diámetro un poco mayor que la bobina secundaria, formando un sándwich con el disco al medio, ahí fui enroscando el alambre, luego desarmé y quedo un enredo mas o menos, asi que con clavitos como se ve en la imagen fui dándole forma, por debajo puse dos trozos de acetato en cruz, una vez terminada sobre el acetato soldé con la pistola para plástico cuatro costillas una vez duro, recién saque los clavitos, con mucho cuidado levanté todo y despegué el acetato, reforzando de ese lado con mas soldadura plástica, Todo el conjunto esta montado sobre unas cuñas de acrílico, para que quede algo cónica, con el centro hacia abajo, también sobre las cuñas agregué soldadura plástica.

  inductanciaConstrucción bobina primariaprimario 002

Bobina secundaria: esta parte no fue modificada, como tampoco el toroide o sombrero

 

Condensador: Bien esos dos adefesios que se ven en la fotografía son condensadores de alto aislamiento caseros, están hechos con acetato y papel de aluminio para horno de cocina, además tienen 4 placas de chapa de aluminio de 1 mm  de espesor son las que cierran aprisionando todas las demás placas de papel aluminio, cada condensador tiene 36 placas de 9 x15 cm de aluminio y 36 de acetato de 12,5 x 18,3 cm, las hojas de acetato se doblan al medio quedando como un librito donde se coloca cada placa de aluminio, primero se pone una de aluminio grueso hacia la izquierda luego otra de aluminio grueso hacia la derecha, luego empezamos con la primera de papel finito hacia la izquierda y asi vamos colocando una sobre otra una a la derecha y la que sigue a la izquierda, las dos últimas placas son de aluminio grueso van en orden hacia derecha e izquierda respectivamente. Esa pila de aluminio y acetato se prensa con dos maderas y sendos tornillos, cada condensador tiene unos 19 nF  de capacidad y una muy buena aislamiento ya que cada capa de aluminio esta separada por dos capas de acetato. Para terminarlos se agujerea cada costado de los aluminios y se ajusta con mínimo 3 tornillos por cada lado.

 construccion capacitorcapacitores terminados

Spark gap : como estoy dispuesto a darle mas potencia de alimentación fabriqué otro chispero a motor mas robusto y con mas RPM, no voy a dar mayores detalles porque la fotografía es bastante explícita. Según recomienda el PFDC de científicos aficionados conviene que el eje transversal y los dos contactos sean de wolframio, un material que se usa en electrodos de las soldadoras TIG (Tungsteno Gas Inherte) yo por ahora lo hice de acero.

 sparkgap

Fuente de alimentación : acá se ha variado también, ya no se alimenta con corriente alterna sino que para poder elevar el voltaje se rectifica y se multiplica con un triplicador, fabricado con condensadores de microondas 1,02 MF 2200 v, también se agrega una inductancia hecha con 6 transformadores de 220 a 12v 1A, también puede verse en la imagen. Por ahora no daré mas detalles de ésto hasta que este con el transformador definitivo, uno de microondas.  



  





teslaresonante 

 El diagrama de la bobina tomado de http://www.cientificosaficionados.com/tesla/tesla1.html