Taller de electrónica: Indicador de iones y descargador de estática

¿Quién no ha experimentado alguna vez la desagradable sensación de la electricidad estática?

Una semana más compartimos un nuevo proyecto de electrónica para que practiquéis. Esta vez son dos montajes relacionados con la electricidad estática, muy sencillos de fabricar, con componentes fáciles de encontrar y con aplicaciones útiles. ¡Manos a la obra!

Hace más de 2000 años, los griegos descubrieron que al frotar algunas sustancias estas se atraían entre sí. En concreto algunas de estas sustancias eran el vidrio y el ámbar. Este fenómeno es de todos conocido, y se basa en principios eléctricos: cuando frotamos dos sustancias distintas entre sí (aislantes), algunos electrones absorben energía calorífica originada por el roce, y escapan del material.

Cuando esto ocurre el material queda cargado con una carga eléctrica positiva, mientras que el receptor de esos electrones adquiere carga negativa. Como los dos elementos son aislantes, este efecto permanece hasta que ambos cuerpos por contacto con el aire u otro cuerpo neutralicen su carga.

Por tanto este tipo de electricidad recibe el nombre de “electricidad estática”. Todos hemos sufrido en alguna ocasión los efectos de esta electricidad. Por ejemplo cuando circulamos en coche durante el invierno, el roce del aire seco contra nuestro vehículo, carga éste de electricidad estática. Cuando nos bajamos y tocamos la puerta, esta electricidad se descarga a través nuestro y sufrimos una molesta descarga.

Estas descargas se producen muchas veces a menor intensidad y ni siquiera las percibimos. Sin embargo, los dispositivos electrónicos son muy sensibles a las descargas de este tipo y pueden estropearse con facilidad.

Para evitar algunos de estos problemas os proponemos montar los siguientes circuitos, son sencillos y con componentes muy fáciles de adquirir.

DESCRIPCIÓN DEL MEDIDOR

Esquema electrónico de montaje de medidor.

En la figura 1 se puede ver el esquema electrónico del medidor. El funcionamiento es el siguiente:

Un pequeño trozo de hilo metálico o aguja actúa como antena captando los iones del ambiente. Estos iones generan un campo eléctrico que se aplica en el terminal de puerta (gate) del transistor FET (Field Effect Transistor) Transistor de Efecto de Campo.

Al polarizarse el transistor, aumenta su corriente de drenador, provocando una variación de tensión en el divisor formado entre él mismo y la resistencia de 2,2K. Esta variación es indicada por medio del galvanómetro.

Dependiendo de la carga del ion (positiva o negativa), la aguja se desplazará hacia un extremo u otro, por tanto la aguja del medidor debe situarse a media escala regulando la resistencia variable de 47K.

DESCRIPCIÓN DEL DESCARGADOR

En la figura 2 se pueden ver los dos componentes del descargador, una resistencia y una lamparita de gas neón.

Listado de componentes para fabricar el descargador.

Estos dos componentes se conectarán entre sí tal y como se muestra en la figura. Después los podemos introducir en una cajita del tipo llavero, o incluso incrustarlos en un poco de resina transparente.

Esquema de conexión de los componentes del descargador.

El descargador tiene dos contactos, uno debemos tocarlo nosotros y con el otro debemos tocar el elemento a descargar (el coche). El funcionamiento es muy simple, cuando tocamos el coche, el gas de la lamparita de neón se ioniza y se vuelve conductor, absorbiendo en sus extremos unos 120v.

La resistencia R de 820 K actúa limitando la corriente e impide que ésta llegue a ser molesta. Cuando tocamos el coche la descarga se hace de una manera controlada y evitamos una descarga instantánea y molesta.

Si lo utilizas por la noche, podrás apreciar como el neón se enciende durante un breve tiempo.

MONTAJE Y AJUSTE

Para el montaje del medidor solo se necesitan los componentes incluidos en los listados, además de un soldador y estaño. El medidor puede ser montado en una placa de isletas, el descargador no necesita placa, y sus dos componentes pueden ser soldados directamente entre sí.

Listado de componentes para montar el medidor.

Ninguno de los dos circuitos necesita ajuste alguno, si todo está correctamente montado debe funcionar a la primera.

La forma de comprobar el medidor es muy sencilla, solo hay que frotar un bolígrafo de plástico contra algo de lana y acercarlo al medidor.

Dependiendo de la carga, la aguja se desplazará más o menos. Podemos controlar este desplazamiento variando el potenciómetro de 47K. Respecto al descargador, si su coche adquiere cargas muy elevadas de electricidad estática, o usted es muy sensible a ella, puede aumentar el valor de la resistencia a 1M ohmio.

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