Electricidad y Electrónica

El campo eléctrico de una pantalla de TV se nota mucho, y se detectan las va-
riaciones de brillo de la imagen.
Sismógrafo electromagnético
Si se mueve una bobina en las cercanías de un imán, o éste con respecto a aqué-
lla, en la bobina se induce una fuerza electromotriz. Para hacer un sismógrafo, se
mantiene el imán suspendido (colgado de un hilo, o flotante), de modo que
cuando el terreno se sacude por el terremoto, el imán se queda quieto, y se produce
un movimiento relativo entre el imán y la bobina. La fuerza electromotriz generada
se amplifica y se conecta a un registrador gráfico, o a un convertidor analógico di-
gital que entregue los datos a una computadora, para hacer cálculos con ellos y
presentar los resultados en forma de registro gráfico. En aparatos más sencillos,
las oscilaciones se pueden ver en la aguja de un multímetro; y aun sin eso, se puede
disparar una alarma sonora, o encender una luz.
Un sismógrafo es entonces, esencialmente, una pesa colgada. Su período de
oscilación tiene que ser bastante mayor que el de las oscilaciones sísmicas, de una
o dos por segundo. De otro modo, cuando el aparato siga oscilando cuando el
sismo finalice, interpretaremos erróneamente sus movimientos.
El sismógrafo lateral mencionado en el capítulo 15 satisface muy bien la con-
dición dicha. Bien ajustado, y con tornillos de nivelación en la base, se puede con-
seguir un período de oscilación de un minuto, o más. Pero el que sigue, aunque
no cumple eso, es más fácil de hacer, y de llevar de un sitio a otro.
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
198
La amortiguación me-
cánica del sismógrafo
puede ser de aceite, o
para  mayor  higiene,
de aire, si las arande-
las  se  mueven  con
muy poca holgura en
el recipiente. Otra ma-
nera  de  amortiguar
los movimientos es ha -
cer que el imán des-
lice dentro de un tubo
de bronce o aluminio.
El movimiento induce
corrientes  de  efecto
magnético opuesto al
movimiento. Un exce-
so  de  frenado  pue de
disminuir la sensibili-
dad.
l
l
Sismógrafo portátil, hecho con un bastidor de caños de plástico de
media pulgada,
4
adheridos, un resorte blando, y uno o dos imanes de
parlante sumergidos en un recipiente con aceite, para la amortigua-
ción. Alrededor se arrollan unas 300 vueltas de alambre de cobre es-
maltado. El aparato es sensible a oscilaciones verticales del suelo,
como las de muchos terremotos, y las originadas en el tránsito de per-
sonas y vehículos. Abajo, una variante de mayor período de oscilación,
con un resorte fuerte, una pesa de gimnasio, y un imán que cuelga den-
tro de un carrete de alambre tal como lo venden, por lo que no hay que
bobinar.
4
Las medidas inglesas son las que prevalecen, todavía, en los comercios argentinos y estadounidenses.
Bobina
Tubo de
aluminio
Imán
Los factores grandes
de amplificación son,
al principio, fuente de
sorpresas  o  efectos
curiosos.  Es  que  se
amplifica,  no  sólo  lo
que  se  pretende  (en
este caso la señal in-
ducida en la bobina),
sino también la induc-
ción de aparatos eléc-
tricos  cercanos.  Es
importante,  a  veces,
la conexión a tierra, el
filtrado con capacito-
res  en  paralelo,  y  el
blindaje.  En  la  foto,
una  señal  ruidosa,  y
enseguida filtrada, en
un osciloscopio.
l
Cap 16:Maquetación 1  08/10/2010  02:04 a.m.  Página 198

---

La figura muestra la conexión, que se puede realizar en un protoboard pequeño,
como lo muestra la primera página de este capítulo.
La parte principal del circuito es un amplificador operacional IC741. Con el
fin de usar una sola batería, y no dos simétricas, se emplea también un convertidor
de tensión ICL7660. Este circuito integrado se alimenta con +6 V (máximo,
10 V), y entrega –6 V. 
Siguen los significados de los símbolos y abreviaturas: +6V, entrada de batería;
0+ y 0–, ajuste de cero; E+ y E–, entradas del amplificador operacional; V+ y V–,
alimentación del op-amp; S, salida del op-amp; SC, sin conexión; C+ y C–, posi-
tivo y negativo del capacitor; T, tierra; VS, tensión de salida del convertidor;
Bt, baja tensión del convertidor (aquí no se usa); Os, oscilador del convertidor
(tampoco se emplea en este circuito). R1 = 47 ; R2 = 1 M; Rf = 180 k;
Rg = 2,2 k. Con 22 k, la ganancia se divide por 10; y con 220 , se multiplica
por 10. Los tres capacitores son de 10 F cada uno, polarizados, o electrolíticos.
Entre la pata 3 del IC741 y tierra (entrada), se conecta la bobina del sismógrafo;
y entre la pata 6 y tierra (salida) se pone un multímetro, un zumbador, o un led
con un resistor en serie, para que indiquen las oscilaciones.
El sismógrafo en muy sensible, y con modelos similares hubo aficionados que
detectaron no sólo sismos, sino también ensayos nucleares en la época de la llamada
guerra fría, entre 1947 y 1991, cuando abundaban esas pruebas militares.
Diseño de circuitos asistido por computadora
Las ideas que tenemos de la realidad no son tan complejas como el mundo ma-
terial; por eso las simulaciones de casos en computadoras muchas veces se apartan,
considerablemente, de la realidad. Sin embargo son muy útiles, porque permiten
1 9 9
M a t e r i a l e s   e l é c t r i c o s
Dos  variantes  más
sencillas  de  amplifi-
cador para el sismó-
grafo.  Según  el  nú-
mero de vueltas de la
bobina,  anda  mejor
uno, u otro. R
1
reduce
el ruido eléctrico que
la  bobina  capta  del
ambiente.
l
Antiguamente 
los
sismos se evaluaban
con  la  escala  de
Mercalli, basada en
los efectos destructi-
vos, los que, natural-
mente, dependen de
la calidad de la cons-
trucción.  La  escala
de Richter,  más ob-
jetiva, también tiende
a  su  reemplazo  por
otra, la del momento
sísmico,  que  consi-
dera,  además  de  lo
que marca el sismó-
grafo,  el  área  de  la
rotura,  y  la  elastici-
dad de la roca.
Los  sismos  suelen
ser  destructivos  a
partir de la magnitud
6, aunque en países
de  construcciones
muy reforzadas, co-
mo  el  Japón,  los
daños son menores.
En la foto, daños por
el terremoto de mag-
nitud  8  en  Pisco,
Perú,  2007,  con  mil
muertos.
l
 
+ 6 V 
+ Salida  
– Salida  
+ 
+ 
+ 
– 
4 
3 
2 
1 
5 
6 
7 
8 
4 
3 
2 
1 
5 
6 
7 
8 
C–  T  C+  SC 
V–  E+  E–  0+ 
V
S
  Bt  Os  V+ 
0–  S  V+  SC 
ICL7660 
IC741 
Entrada  
R
1
 
R
f
 
R
g
 
R
2
 
Cap 16:Maquetación 1  08/10/2010  02:04 a.m.  Página 199

---