EXPOCIENCIA 2014
PARLANTE CASERO
1ro “B” Sec.
Acuña Fretel Jair Alarcón Danfer Cañamero Sebastián Casaverde Jazmín Domínguez Lorena Fretel Tomas Renzo Gómez Marilyn Huanca Cristian Huertas Lucy Uchofen Limo Oscar
INTRODUCCIÓN
A menudo solemos escuchar música en todas partes, en el equipo de nuestra casa, en una fiesta, en algún concierto, pero, alguna vez nos hemos preguntado ¿Cuál es el proceso que ocurre dentro de un parlante para que éste produzca sonido y logre llegar a nuestros oídos?, ésta es la pregunta que responderemos a lo largo de este trabajo, en el que explicaremos como hacer un parlante casero y su explicación correspondiente, pasando por temas como la corriente alterna, el magnetismo, las ondas sonoras, los imanes, entre otros. Para un mejor entendimiento de este trabajo, se nos hace sumamente necesario explicar a grosso modo que es un parlante. Éste es un transductor, o sea, un dispositivo que transforma un tipo de energía en otro, y en este caso, convierte la corriente eléctrica en energía sonora, convirtiéndose en un transductor eléctrico-mecánico. Esto es lo que lograremos cumplir en el experimento abordado, pudiéndonos acercar a algo tan lejano como la creación de un parlante, haciéndonos ver a la física de una manera más cercana y entendible.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Realizar la construcción de un parlante casero, utilizando materiales reciclables .
1.2
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.2.1. OBJETIVO GENERAL Utilizar principios electromagnéticos para transformar una señal eléctrica en una de sonido, mediante la propagación en el aire de vibraciones. Como objetivo general, pretendemos responder a la pregunta planteada anteriormente en la introducción, ¿cuál es el proceso que ocurre dentro de un parlante para que éste produzca sonido y logre llegar a nuestros oídos?
1.2.2. OBJETIVO ESPECIFICO Intentaremos explicar la construcción de unos parlantes caseros, detallando sus materiales y el procedimiento que se debe llevar a cabo para obtenerlos. Además pretendemos vincular este tema a un punto de vista más sociológico, involucrándonos con el nacimiento y origen de los parlantes y sus repercusiones.
1.3. JUSTIFICACIÓN La principal razón por que hemos realizado un parlante casero, es para ver su funcionamiento puesto que acostumbramos tener contacto con este tipo de artefactos, además, logramos entender que la realización de éstos no es tan compleja como uno podría llegar a pensar.
MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL 2.1
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
Un parlante, también conocido como altavoz, es un dispositivo diseñado para reproducir todo tipo de sonidos. Los primeros, que no eran eléctricos como los actuales, fueron diseñados como complementos para los primeros sistemas de teléfono. Sin embargo, desde que se desarrollaron parlantes que funcionaban con tubos de vacío, su uso se extendió a una gran multitud de aplicaciones. Hoy en día, la gran mayoría de los artículos electrónicos de consumo cuentan con parlantes integrados, y existen desde parlantes en miniatura hasta sistemas de parlantes gigantes, que utilizan varios parlantes a la vez para proporcionar una calidad de sonido superior, que sea capaz de cubrir grandes espacios como salas de cine o estadios completos. Los primeros parlantes, como se explicó al principio, no usaban electricidad y consistían en estructuras en una forma parecida a la de un cono. Estos parlantes eran bastante grandes y el sonido que entregaban no gozaba de una calidad tan
buena. Tiempo después, con el desarrollo de la electrónica se creó el parlante electrodinámico, que es el tipo de parlante más utilizado en nuestros días. Este diseño una bobina electromagnética y un diafragma para crear el sonido. A pesar de que hoy son bastante comunes, los parlantes electrodinámicos requirieron de muchos años de investigación para ser inventados, ya que combinan conocimientos de química, mecánica, electricidad y física. Es por este motivo que entre la invención del primer parlante y la del parlante electrodinámico existe un espacio tan amplio de tiempo, de casi 60 años.
2.2
MARCO TEÓRICO
Los parlantes no es más que una bobina alrededor de un imán que, al recibir una corriente eléctrica, mueve una membrana que genera ondas sonoras, son similares a los micrófonos tanto en funcionamiento como en construcción. El principio básico se basa en que al circular una corriente eléctrica por una bobina, ésta crea un campo magnético que posee una polaridad. Sí esta bobina está situada dentro de la acción de otro campo magnético, dependiendo de la polaridad de la bobina, ésta experimentara un rechazo o un acercamiento dentro del campo magnético en que está situada, o lo que es lo mismo, se desplazara en sentido longitudinal a la propia bobina. El sistema acústico tiene por finalidad trasmitir un movimiento al aire que lo rodea, Este movimiento es el ideal para convertir en sonido la señal eléctrica entregada al altavoz por el equipo amplificador. La señal eléctrica hace que se desplace la bobina y ésta mueva el cono. Montado en un armazón metálico y en su borde exterior sujeto a un elemento flexible, el cono posee en su centro un dispositivo (centrador) encargado de que la bobina se mantenga en el centro del campo magnético.
2.3
DEFINICIÓN DEL TÉRMINO
El parlante es un dispositivo utilizado para reproducir sonido desde un dispositivo electrónico. También es llamado altavoz, altoparlante, bocina. El parlante se mueve de acuerdo a las variaciones de una señal eléctrica y causa ondas de sonido que se propagan por un medio, como el aire o el agua.
HIPÓTESIS
Un altavoz magnético como este, funciona al hacer reaccionar el campo magnético variable creado por la bobina con respecto al campo fijo del imán. Esto produce fuerzas que son capaces de mover una estructura móvil, llamada diafragma, que transmite el sonido al aire. Cabe resaltar que mientras más vibraciones por segundo, o frecuencia, más agudo es el sonido.
METODOLOGÍA 4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN: FÍSICA 4.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
4.3 TÉCNICAS INSTRUMENTACIÓN DE RECOLECCIÓN DE DATOS
MATERIALES Cartulina Triplay Hoja bond Alambre esmaltado No 28 Cinta adhesiva Tijeras Imanes circulares
PROCEDIMIENTO 1. Toma un trozo de cartulina y traza un círculo de 11 cm de radio para hacer el cono del parlante. Luego de cortar el disco de papel, formamos un cono, solapamos unos 3 cm de uno de los bordes.
. 2. Tomamos un trozo de cartulina de 12 cm de lado. Trazamos dos círculos y dividimos en dos mitades tal como se ve en la foto. Al centro sujetamos con pegamento un imán circular. Se debe colocar entre el imán y la cartulina un trozo de cartón corrugado como espaciador.
3.
Enrollamos alambre esmaltado No 28 alrededor de un cilindro o sobre un frasco para rollo de película (o sobre una pila grande). Debemos usar de 3 a 5 m de alambre esmaltado. Se puede usar el que tengamos a mano, cuanto más delgado el alambre mejor. En los extremos debemos dejar unos 15 cm. Luego aseguramos la bobina de alambre esmaltado haciendo pasar los extremos tal como se ve en la fotografía. Lija los extremos para quitar el esmalte.
4. Sujeta en cono a la base cuadrada con ayuda de cinta adhesiva y pegamento. Coloca al centro del cono la bobina y asegura en su lugar con cinta adhesiva y pegamento
5. Corta un trozo de cartulina y dobla en forma de L luego perfora unos agujeros, sujeta el parlante como se ve en la fotografía y haz pasar los extremos de la bobina por los agujeros
6. Con esto ya hemos terminado el parlante.
4.4 PLAN DE ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE DATOS El fenómeno logrado (que se escuche sonido a través de nuestro parlante casero), se produce debido a que al conectar el sistema a una señal eléctrica, o sea a nuestro equipo, se crea un campo magnético en la bobina que va variando de sentido, puesto que la señal corresponde a un sistema de corriente alterna. Además, la bobina produce una corriente eléctrica, provocando que el imán haga un flujo magnético, vibrando y haciendo vibrar al vaso, y al producir estas vibraciones, se mueve el aire involucrado en el sistema hacia atrás y adelante, dando lugar a ondas sonoras, o en otras palabras, variaciones de su presión, las que entre unos 20 Hz a unos 20 kHz, logrando así el objetivo de que estas ondas puedan llegar a nuestros oídos para así ser detectadas por nuestros sistema auditivo. Otro aspecto importante a mencionar, consiste en que el parlante es un transductor electro-mecánico, o sea, que transforma la corriente eléctrica proveniente del equipo de música en energía sonora que producida por la bobina y el imán en forma de ondas sonoras.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES FECHA
ACTIVIDAD
Sábado 28 de junio
Investigación del proyecto
Sábado 5 de Julio
Compra de materiales
Lunes 7 de Julio
Armado y prueba del proyecto
PRESUPUESTO PRODUCTO Cartulina Hoja bond Imanes Alambre esmaltado Triplay Silicona liquida Folder manila TOTAL
S/. x unid. S/. 1.00 S/. 0.05 S/. 3.00 S/. 3.00 S/. 6.00 S/. 5.00 S/. 1.00
PRESUPUESTO CANTID. 1 4 8 1 1 1 1
COSTO S/. 1.00 S/. 0.20 S/. 24.00 S/. 3.00 S/. 6.00 S/. 5.00 S/. 1.00 S/.40.20
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
J.L.Giordano, Univ. de Talca, Abril 2003; Cómo funcionan las cosas, http://www.profisica.cl. http://www.thonetvander.com/web/thonet_esp/index.php?option=com_content&view=article&id=113& Itemid=238 http://www.profisica.cl/comofuncionan/01-parlante/index.html http://www.youtube.com/watch?v=GcJ79aOzokU http://www.geiuma-oax.net/cursos/marco.pdf
