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Evidentemente la bobina no puede estar accionada
todo el tiempo, hay que accionarla en el momento preciso y desconectarla con
precisión para que no frene la bola a la salida de la bobina.
Para ello necesitamos elementos precisos que solamente los podemos obtener con la ayuda de circuitería electrónica.
| ¿Cuándo
accionaremos el electroimán? En nuestro proyecto accionamos el electroimán en el
preciso instante en que la bola entra en la bobina, para ello hemos instalado
una barrera de luz que nos detecta el paso de la esfera, ello provoca el
accionamiento de dicha bobina para que cree un fuerte campo magnético. La barrera electrónica de luz esta formada por un diodo emisor y un fototransistor que actúa como receptor. El receptor envía la señal correspondiente a la placa de control que a su vez acciona el electroimán. Ver Fig4 |
 Fig.4 |
¿Durante cuanto tiempo?, ¿Por
qué?
Cabe recordar que la fuerza que ejerce la bobina sobre el material ferromagnético es siempre de atracción. Si mantenemos conectada la bobina mientras la bola está saliendo de ella, se producirá una fuerza de atracción opuesta al desplazamiento de la misma, es decir, frenaremos su dinámica de movimiento, cosa que no pretendemos en este proyecto.
¿Solución?
Una vez más utilizaremos la electrónica para
conseguir un tiempo de accionamiento preciso. Experimentando y ajustando el
tiempo de accionamiento hemos llegado a la conclusión que dicho accionamiento
tiene que oscilar entre 3… 30 ms. Para ello hemos utilizado un temporizador
basado en chip NE555, eficaz, fácil de utilizar y económico para este
propósito.
Para regular ésta temporizacion hemos intercalado un
potenciómetro “RV1” que servirá para variar la velocidad a la que se desplaza
la bola.
En la figura inferior “fig.5” mostramos el esquema utilizado para el control de este proyecto.
Fig.5
(Circuito duplicado, uno para cada bobina)
¿Detección de partículas?
Todo acelerador que se precie tiene que tener un
detector. Para analizar las colisiones y sus efectos.
En este modesto proyecto no se produce ninguna
colisión ni partícula subatómica, pero para aproximar dicho efecto hemos
incorporado un LED de alta potencia sincronizado con la barrera de luz. Con
todo ello conseguimos un efecto ESTROBOSCOPICO que nos hace ver como si la
esfera estuviera parada al paso por ese punto concreto. Curioso, no ¡¡¡.
Para dicho control se encarga el chip PIC12F675 junto con los componentes auxiliares de la parte superior del esquema (fig5).
¿Cuánta energía necesitamos?
Estamos proyectando un artilugio a pequeña escala,
pero que absorberá una energía considerable a pesar de su tamaño. No es fácil
conseguir una velocidad digna de la esfera, para ello el impulso
electromagnético a aplicar es de cierta envergadura. Hechas las pruebas
correspondientes hemos obtenido buenos resultados aplicando impulsos de 30A
/24V sobre cada bobina.
Fabricar una fuente de estas características no es pan comido, para ello hemos utilizado un transformador 12V + 12V / 10A que carga unos grandes condensadores de 6800uF/35V, gracias a ellos podemos almacenar la suficiente energía que aplicaremos sobre las bobinas. Ver fig.6
Fig.6