Como Funciona: La linterna sin pilas (el dinamo)

1-QUÉ ES Una linterna, es una herramienta generalmente portátil y con pilas, para iluminar. Una linterna que funciona sin pilas ni cables (como las mostradas en la fotografía siguiente), es una herramienta portátil o un juguete didáctico con la misma forma y el mismo sistema de iluminación que puede tener una linterna común con pilas, pero que funciona con la energía que le da en ese momento el usuario, a través de mover o girar alguna palanca (como los "dínamos" electromecánicos que se usaban en las bicicletas, y que se encendían solo cuando el ciclista pedaleaba). 2-PARA QUÉ SIRVE Como herramienta, una linterna de este tipo sirve como "linterna autónoma", ya que uno puede guardarla y dejarla de usar durante mucho tiempo, por no poseer pilas. No hay temor de encontrarla inútil por falta de pilas o con pilas descargadas, ni que esté destruida porque se hayan reventado las pilas. Como juguete didáctico, este tipo de linternas sirve para mostrar el maravilloso fenómeno de inducción electromagnética, como motivación científico-tecnológica de niños y adolescentes, observando, estudiando y comprendiendo el funcionamiento de un generador eléctrico, y la conversión de energía mecánica en eléctrica. Linterna a dinamo de agite Discovery Store vende una Hand Crank Dynamo Flashlight de buena calidad. Este tipo de linterna, funciona con baterías recargables que se cargan electromagnéticamente haciendo girar una manivela. Este modelo se distingue de una linterna común solo en la forma de carga, por lo que no es tan didáctica para mostrar el fenómeno de inducción, como los otros tipos en los que la luz se produce en el mismo instante que se genera el voltaje. 3-DE QUÉ ESTÁ HECHO La linterna de color verde, a la derecha en la foto anterior, es como el viejo sistema de las bicicletas, es decir tiene solo el generador electromecánico (o dínamo) y una ampolleta con filamento incandescente. Este producto es de excelente calidad (comprado en 1994 en Conrad, Alemania), aunque la ampolleta es frágil, y su repuesto difícil de encontrar (Es posible que este modelo se fabrique en la actualidad con diodos emisores de luz o "LED´s", en vez de una ampolleta). Puede servir como juguete didáctico y como herramienta. La otra linterna de color amarillo puede funcionar o con pilas, o con un dínamo como la verde. Un pequeño interruptor permite conmutar de uno a otro sistema: o se conectan pilas que tiene en su interior (y el aparato se enciende como una linterna común), o se conecta el generador para iluminar cuando se "bombee" sobre la palanca exterior. La linterna amarilla en vez de tener una ampolleta con filamento incandescente como tiene la verde, utiliza dos LED´s, de los del tipo de luz violeta y de alto brillo, desarrollados en los últimos años. La foto siguiente fue tomada en un momento de iluminación intermedia (en ella puede distinguirse que no se trata de ampolletas sino de LED´s). Los LED´s son unidades de estado sólido, menos vulnerables a los golpes y más eficientes que los filamentos de las ampolletas. Además son fáciles de encontrar en las tiendas de electrónica, y no son caros. Pero esta linterna en particular, no es una herramienta de buena calidad, sino más bien un juguete de plástico no muy resistente. Además, las pilas interiores no están dispuestas para ser reemplazadas, y toda la linterna deberá ser desechada cuando éstas empiecen a degradarse químicamente. Sin embargo, comprender su sistema es suficientemente instructivo como para discutirlo aquí. Por eso, a continuación vamos a mostrar esta linterna desarmada. Una vez retirada la tapa amarilla, se observa el sistema de iluminación, el interruptor conmutador (o llave inversora), y las piezas que mueven el dínamo. En la foto siguiente, la linterna se encuentra funcionando con pilas como cualquier otra linterna común (obsérvese que se ha cambiado la posición del interruptor de derecha a izquierda y que los LED´s están encendidos). También se ve de cerca cómo calza el sistema de engranajes. El dínamo se mueve con las 4 piezas que se muestran separadas en la foto siguiente: la manija dentada que mueve el pinón de la rueda negra, esa rueda negra con el piñón y la corona exterior que mueve al piñón blanco, la pieza blanca que tiene el piñon blanco con las dos palancas para enganchar la rueda blanca, y la rueda blanca que forma parte del dínamo. La foto siguiente muestra las lupas que van delante de cada LED para concentrar los haces de luz, y las 3 pilas tipo "botón" conectadas en serie (3x 1.5V), con los cables soldados sobre los electrodos. Por otro lado, la foto muestra la otra cara de la rueda blanca, donde está alojado el imán anular cerámico del generador. Colocado aún en la base amarilla, está el circuito magnético formado por dos "cruces" de hierro, desfasadas 45° y separadas por un carrete negro plástico. Bajo el lado superior del carrete, sale el alambre de cobre de la bobina, de unos 0.15mm de grosor (aprox.), que junto con el imán y el circuito magnético, forman el generador electromecánico. En la foto siguiente se observa la bobina de unos 12 mm de diámetro exterior (y probablemente de unos 9 mm de diámetro interior) dentro del carrete negro, que separa las cruces de hierro. 4-CÓMO FUNCIONA La linterna verde funciona como la amarilla cuando se usa con el dínamo. Cuando se aprieta la palanca, gira el rotor del generador interno, y se observa inmediatamente que la linterna comienza a iluminar más, mientras más rápido y frecuente sea el movimiento. El principio de funcionamiento es el mismo por el que funciona el dínamo de las bicicletas y por el que se cargan las pilas recargables de la linterna de Discovery que se mencionó antes.