TELEFONO DE CARBÓN Autores: BAZAN CRUZ BRENDA HALIL

TELEFONO DE CARBÓN
Autores: BAZAN CRUZ BRENDA HALIL, GONZÁLEZ PONCE KARINA,
FRANCO TORRES PATRICIA LIZETH, AMARO PINEDA MAYRETH.
Profesores asesores: BIOL. MA. ELENA CORTÉS TORRES
Escuela: ESC.
17DES0038C
SECUNDARIA
GENERAL
“ATLATLAHUCAN”
CLAVE:
Categoría: CIENTÍFICA, SECUNDARIA
Área en la que participa: CIENCIAS FÍSICO-MATEMÁTICAS, DEMOSTRACIÓN
PROYECTO ESCOLAR.
PROPOSITO:
Mostrar el concepto del primer diseño de un teléfono que funciona con una barrita de
carbón mineral, el teléfono de carbón.
ANTECEDENTES:
La necesidad de comunicación a distancias grandes promovió en diferentes
científicos diferentes ideas sobre la creación de aparatos que alcanzaran dicha meta.
En el año 1854, el francés Charles Bourseul expuso la idea de utilizar las
vibraciones producidas por la voz sobre un disco flexible, con el fin de activar y
desactivar un circuito eléctrico y producir las mismas vibraciones en un lugar alejado
del cual habían sido producidas. Más tarde el alemán Johann Reis desarrollo un
instrumento capaz de transmitir notas musicales, aunque no podía reproducir la voz
humana (1).
El primer teléfono surgió a través de una serie de experimentos de telegrafía. En
1873, Alexander Graham Bell, profesor de filosofía vocal de la Universidad de Boston,
comenzó a interesarse en el estudio de la telegrafía múltiple. Concibió la idea de lo que
llamo un telégrafo armónico, capaz de enviar mensajes simultáneamente distintos
mensajes por un solo cable, utilizando para ello varios pares de resortes de acero (2).
No fue hasta 1877, que tras descubrir que para transmitir la voz humana solo se
podía utilizar corriente continua, Bell, construyó el primer teléfono capaz de transmitir y
recibir la voz humana con todas sus características.
Aunque fue Edwin T. Holmes en ese mismo año, quien creó el concepto de
implantar una central telefónica, por cuyo medio un teléfono pudiese conectarse con
otro teléfono, en vínculo con su sistema de alarma contra ladrones en Boston (1).
En 1878, David Edward Hughes inventó el teléfono de barra de carbón. Este
teléfono era ideal ya que presentaba una gran sensibilidad y un costo muy bajo. Sin
embargo, también genera mucho ruido y su respuesta en frecuencia es irregular (3).
Aunque, las empresas Bell ya tenían un teléfono de carbono, creado por Emile Berliner.
MARCO TEORICO:
Básicamente el primer teléfono de Bell estaba constituido por un emisor, un
receptor y un único cable de conexión. Tanto el emisor como el receptor estaban
formados por un diafragma metálico flexible y un imán con forma de herradura en el
interior de la bobina. Las ondas del sonido que chocaban sobre el diafragma lo hacían
vibrar en el campo magnético del imán. Dicha vibración inducía una corriente en la
bobina, que variaba según las vibraciones del diafragma. Dicha corriente se transmitía
por el cable hacia el receptor del otro teléfono, en el cual la variación del campo
magnético hacia que el diafragma varié reproduciendo el sonido original.
Si bien estos equipos podían transmitir la voz, lo hacían muy débilmente.
Mas tarde Emile Berliner invento el transmisor telefónico de carbono, que constituye la
clave para la aparición del teléfono útil. Dicho invento consta de unos granos de
carbono ubicados entre unas láminas metálicas llamadas electrodos (diafragma) que
transmite la variación de presión a dichos granos. Los electrodos conducen la
electricidad que circula a través del carbono. La variación de presión origina a su vez
una variación en la resistencia eléctrica del carbono. En la línea se aplica una corriente
continua a los electrodos y la corriente que resulta también varia. Dicha variación de
corriente a través del transmisor se traduce en una mayor potencia inherente a la onda
sonora original. Dicho efecto se llama amplificación y es fundamental en los teléfonos
para reproducir la onda original.
En la central telefónica de Holmes, el par de hilos que sale del teléfono van
sobre postes, al aire libre o subterráneos, recubiertos de aislante, a un edificio donde
cientos de cables semejantes concurren para la interconexión. Aquí varios empleados
manipulan un cuadro de distribución telefónico, lo que permitía la conexión de dos
líneas telefónicas.
El otro tipo de medio, cuyo empleo se incrementó luego, a medida que las
automatizaciones fueron reemplazando progresivamente a las operadoras, fue aquella en
que las conexiones que se hacían por medio una máquina automática, que era dirigida
por la persona que hacía la llamada. En lugar de esperar a que la telefonista pregunte el
número que se desea, el abonado, de un modo automático, conectaba su teléfono con el
de cualquier otro abonado haciendo girar una esfera numerada con las cifras sucesivas
del número del teléfono deseado. La máquina automática conecta los dos teléfonos, y el
abonado que llama puede entonces hacer sonar directamente el timbre del teléfono del
otro abonado (1).
METODOLOGÍA:
1. Elección del tema
2. Búsqueda de información
3. Planeación del experimento
4. Realización del teléfono de carbón
5. Realización de diferentes pruebas con el teléfono (variando la longitud de los
cables y el voltaje de las pilas)
6. Obtención de resultados y comparación de los mismos
DESARROLLO:
MATERIALES
Se utilizaron los siguientes materiales: una cajita de cartón (de cerillos), un lápiz
negro tipo HR, dos hojas de afeitar desechables, tres tornillos, alambre de conexión, dos
pilas de 1.5 V, alambre de cobre esmaltado No.16, un clavo grande y un bloque de
madera.
PROCEDIMIENTO (4)
1. Primero se tomo la cajita y se le hicieron unos cortes paralelos con una cuchilla al
centro de la misma, ésta será la base. Cada corte debe estar a unos 5 cm de
distancia.
2. Después, se tomaron las hojas de afeitar y se introdujeron en las ranuras que se
hicieron a la cajita para que queden aseguradas en esa.
3. Se retiró el grafito del lápiz y se colocó en los bordes de las hojas de afeitar.
4. Luego se enrollaron los cables de conexión a cada una de las hojas de afeitar. Uno
de los cables se conectó a las pilas y estás se conectaron en serie.
5. En seguida se procedió a la construcción del auricular; este se hace con una tapa
metálica de rosca (un imán debe poder atraerla), que funcionará como el diafragma
del auricular. La tapa se sostuvo a la madera por el borde con los tornillos de
cabeza ancha sin apretar demasiado.
6. Posteriormente, se fabricó un electroimán. Éste consta de un clavo sobre el cual se
enrollaron varios cientos de vueltas de alambre de cobre esmaltado No. 16. Cuanto
más delgado el alambre y cuantas más vueltas tenga, mejor el funcionamiento del
auricular. El electroimán debe montarse en el centro del trozo de madera donde
está fijo el auricular de tal manera que lo atraiga, pero sin que lo toque.
7. Finalmente se conectan los extremos sueltos del electroimán, uno con las pilas y
otro con la hoja de afeitar.
8. Para probar las conexiones se colocó el receptor (auricular) cerca del oído y luego
se movió el lápiz con los dedos, se debería escuchar un ruido en el auricular. Ahora
podemos usar el teléfono para transmitir la voz, lo cual se hace con un compañero
que nos indicará si puede escuchar claramente mientras hablamos en dirección del
lápiz. Como se muestra en la fig. 1
Fig 1 Teléfono de carbón (1).
RESULTADOS:
En un primer intento se realizar el teléfono de carbón, se utilizaron pilas de 1.5 V y una
longitud de los cables que se conectan al electroimán de aproximadamente 15 cm. Sin embargo,
con estas características no se logró establecer una comunicación. Por lo que en experimentos
posteriores se variará la longitud de los cables, el voltaje de las pilas y el número de vueltas de
alambre en el electroimán. Se propone aumentar la longitud de cable a 30 cm y a 50 cm, y
utilizar pilas de 9 V. Con estas modificaciones se espera que funcione el teléfono de carbón.
Una vez que se encuentre en funcionamiento, se medirá la intensidad del sonido con respecto a
la longitud de los cables y el voltaje de las pilas.
CONCLUSIONES:
En este proyecto se intentó recrear un teléfono de este tipo, para dar a conocer su
funcionamiento y hacer una analogía con el teléfono que utilizamos en casa. El teléfono de
carbón o teléfono de barra de carbón de Hughes, utiliza el grafito como una resistencia. Al
recibir la onda sonora de la voz humana, las partículas del grafito se desordenan y provocan una
variación en la corriente eléctrica que se trasmite hasta el auricular, gracias a la presencia de un
campo magnético (3). Este el funcionamiento esencial de un teléfono actual, aunque se le fueron
adicionando varios mejoras tecnológicas para mejorar la comunicación. Algunas de ellas son la
unidad de marcación, el timbre y el circuito que regula la transmisión, así como las conexiones a
la central telefónica. Así que con este proyecto se pretende mostrar de manera sencilla el
funcionamiento de uno de los más grandes inventos para la humanidad.
BIBLIOGRAFÍA:
1.
2.
3.
4.
http://www.geronet.com.ar/?p=67
http://www.monografias.com/trabajos/eltelefono/eltelefono.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_de_carb%C3%B3n
http://www.cienciafacil.com/TelefonoCarbon.html