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Experimentos > Circuitos resonantes de Lodge

Categorías: Electromagnetismo
Palabras clave: Frecuencia, Inducción, Ondas electromagnéticas, Oscilación, Resonancia


Autor/es

Alejandro del Mazo Vivar

Qué se pretende demostrar

A finales del siglo XIX, el físico británico Oliver Lodge, mostró experimentalmente que el efecto de un circuito oscilante sobre otro no se debe simplemente a un fenómeno de inducción. La acción entre los dos circuitos oscilantes sólo se produce si ambos tienen la misma frecuencia de oscilación. Este hecho es el que explica la sintonización de emisoras en los receptores de radio o de televisión.


Dirigido a

Secundaria.


Materiales necesarios

Fuente de alimentación de 8000 V. Es adecuado un transformador de encendido para calderas de gasoil. Los cables de salida deben ser apropiados para trabajar con alta tensión.

- Dos circuitos oscilantes de dimensiones semejantes. Cada uno consta de
a) un condensador construido con un recipiente de plástico de forma troncocónica, cubierto interior y exteriormente con aluminio (capacidad de 630 pF, aproximadamente).
b) Una espira rectangular en la que uno de los lados puede desplazarse.
c) El circuito emisor tiene además un generador de chispas mientras que el receptor tiene una lámpara de neón.


Descripción

Los circuitos emisor y receptor se sitúan uno frente a otro y a una distancia entre 20 y 30 cm. El experimento puede iniciarse dejando las dos espiras rectangulares con las mismas dimensiones.
Cuando se conecta el circuito emisor a la fuente de alta tensión se producen descargas eléctricas oscilantes en el generador de chispas. En estas condiciones, la lámpara de neón del circuito receptor se ilumina.
La fuente de alta tensión va cargando el condensador y cuando la diferencia de potencial entre sus placas alcanza un determinado valor, se descarga en forma de chispa. Esto provoca una corriente instantánea a través de la espira, cuya consecuencia es una corriente autoinducida, que va cargando el condensador con polaridad opuesta a la inicial. Nuevamente se produce la descarga del condensador, repitiéndose el ciclo. La consecuencia es una corriente oscilante cuya frecuencia está determinada por el valor de la autoinducción y la capacidad del circuito.
Podría interpretarse el encendido de la lámpara de neón considerando que al estar cerca un circuito receptor, con una espira orientada frente a la espira del emisor, se inducirá una corriente eléctrica, al haber una variación del flujo magnético.
Como el flujo magnético es proporcional a la superficie, puede pensarse que aumentando la superficie de la espira receptora -desplazando su lado móvil- será mayor la fuerza electromotriz inducida y más intenso el brillo de la lámpara de neón. Sin embargo, al incrementar el área de la espira receptora, no se observa iluminación de la lámpara; pero si a continuación se modifica también el área de la espira emisora hasta dejar ambas de igual superficie, la lámpara de neón luce nuevamente.
Modificando la superficie de las dos espiras, siempre se observa el encendido de la lámpara de neón cuando esas superficies son iguales. Desde un punto de vista cualitativo, el experimento pone de manifiesto que lo observado no es un simple fenómeno de inducción, sino de resonancia entre dos circuitos que han de tener la misma frecuencia de oscilación.


Existe alg�n riesgo

La fuente de alta tensión debe manejarse cuidadosamente. Hay que tomar la precaución de mantener separados los cables que van desde la fuente hasta el aparato emisor.


Imágenes

 


Enlaces

LOGE, Oliver. “Experiments on the Discharge of Leyden Jars”, Proceedings of the Royal Society of London, 50, 2-39, 1891.