Construccion De Reflectores Parabolicos
Páginas: 7 (1586 palabras)
Publicado: 27 de septiembre de 2012
Construir Grandes Reflectores Parabólicos Usando Segmentos Planos
En esta página se describe un simple algoritmo (descargable cómo hoja de cálculo de Excel) que calcula las dimensiones de segmentos que al ser ensamblados forman un disco parabólico (parabólica). El diseño permite escoger la longitud focal deseada, abertura y tamaño total. El disco puede ser usado para concentrar energía en formade sonido para conformar un micrófono direccional de muy alta ganancia, si se forra de papel de aluminio o cualquier material reflectante servirá para concentrar calor proveniente del sol. Otra aplicación es la recepción de ondas de radio.
Introducción
Los reflectores parabólicos de espejos son usados en los telescopios astronómicos, en las luces de los autos y en discos para recepciones deondas radiales satelitales. Una parábola tiene la única propiedad que un rayo de radiación paralelo al eje será reflejado por la superficie y concentrado en el foco o viceversa; una fuente de radiación ubicada en el foco producirá un rayo paralelo a la reflexión. Cómo se muestra en el diagrama siguiente los rayos paralelos entran por la izquierda y son reflejados a un solo punto que es el foco.Figura 1: Acción de enfoque de una parábola
El ejemplo de la figura anterior corresponde a un reflector parabólico curvo; pero también se puede lograr una superficie parabólica con segmentos planos (pequeños espejos planos). Tengamos en cuenta que mientras más pequeños sean los espejos mayor precisión en el enfoque. El margen de error no será significante para aplicaciones cómo –concentradores u hornos solares, espejos sonoros o discos (platos) de recepción o transmisión de ondas radiales. El tamaño de cada espejo individual tendrá que ser menor que el objetivo en el foco (un micrófono, una cacerola o una antena de radio). En este diseño los espejos individuales son cuadriláteros (o más bien, trapecios, ya que tienen dos lados paralelos). El material para construir es de libreelección – el cartón es formidable para reflectores de micrófonos y si se cubre con papel de aluminio será entonces un perfecto concentrador solar. Un disco de cartón de un metro o metro y medio de diámetro será capaz de concentrar suficientes rayos infrarrojos provenientes del sol cómo para cocinar salchichas (ó tu mano así que ten cuidado). Una parabólica de cartón será más fácil de lograr conpequeños radios focales: f /0.25 o menos. La madera plywood liviana es apropiada para construir un disco más duradero aunque también más caro y pesado. Para la recepción radial se usan discos hechos con planchas de metal. Los mayores problemas al construir estructuras pesadas son lo difícil de la transportación, los mecanismos de soporte y el riesgo de deformación que afectará la capacidad de unenfoque apropiado.
El Principio
Si te interesa comprender el algoritmo tendremos que echar una ojeada a las matemáticas (si las matemáticas no son tu fuerte entonces sáltate esta parte y ve directo a la sección de diseño) Comenzamos definiendo la parábola; que es una curva dimensional, lugar geométrico de los puntos del plano equidistantes de una recta y de un punto fijo que resulta de cortarun cono circular recto por un plano paralelo a una generatriz. La ecuación de una parábola es: y = a.x² Donde “a” es una constante.
Para una parábola con distancia focal “f”: a = 1/(4f)
Figura 2: Parábola – distancia focal = f
El eje de la parábola coincide con el eje “y”, el foco está situado en (0, f). Si la profundidad del reflector es igual a la distancia focal entonces el extremoexterno del reflector y el foco estarán en el mismo plano lo cual hará más fácil la ubicación del foco y la conformación de la estructura para su localización se podrá hacer plana. A esto le sigue que en el punto focal el radio de la abertura es 2f y que el radio focal para este arreglo es f/0.25. Veamos entonces ya el disco real (mostrado a continuación en plano y sección parciales). La sección...
En esta página se describe un simple algoritmo (descargable cómo hoja de cálculo de Excel) que calcula las dimensiones de segmentos que al ser ensamblados forman un disco parabólico (parabólica). El diseño permite escoger la longitud focal deseada, abertura y tamaño total. El disco puede ser usado para concentrar energía en formade sonido para conformar un micrófono direccional de muy alta ganancia, si se forra de papel de aluminio o cualquier material reflectante servirá para concentrar calor proveniente del sol. Otra aplicación es la recepción de ondas de radio.
Introducción
Los reflectores parabólicos de espejos son usados en los telescopios astronómicos, en las luces de los autos y en discos para recepciones deondas radiales satelitales. Una parábola tiene la única propiedad que un rayo de radiación paralelo al eje será reflejado por la superficie y concentrado en el foco o viceversa; una fuente de radiación ubicada en el foco producirá un rayo paralelo a la reflexión. Cómo se muestra en el diagrama siguiente los rayos paralelos entran por la izquierda y son reflejados a un solo punto que es el foco.Figura 1: Acción de enfoque de una parábola
El ejemplo de la figura anterior corresponde a un reflector parabólico curvo; pero también se puede lograr una superficie parabólica con segmentos planos (pequeños espejos planos). Tengamos en cuenta que mientras más pequeños sean los espejos mayor precisión en el enfoque. El margen de error no será significante para aplicaciones cómo –concentradores u hornos solares, espejos sonoros o discos (platos) de recepción o transmisión de ondas radiales. El tamaño de cada espejo individual tendrá que ser menor que el objetivo en el foco (un micrófono, una cacerola o una antena de radio). En este diseño los espejos individuales son cuadriláteros (o más bien, trapecios, ya que tienen dos lados paralelos). El material para construir es de libreelección – el cartón es formidable para reflectores de micrófonos y si se cubre con papel de aluminio será entonces un perfecto concentrador solar. Un disco de cartón de un metro o metro y medio de diámetro será capaz de concentrar suficientes rayos infrarrojos provenientes del sol cómo para cocinar salchichas (ó tu mano así que ten cuidado). Una parabólica de cartón será más fácil de lograr conpequeños radios focales: f /0.25 o menos. La madera plywood liviana es apropiada para construir un disco más duradero aunque también más caro y pesado. Para la recepción radial se usan discos hechos con planchas de metal. Los mayores problemas al construir estructuras pesadas son lo difícil de la transportación, los mecanismos de soporte y el riesgo de deformación que afectará la capacidad de unenfoque apropiado.
El Principio
Si te interesa comprender el algoritmo tendremos que echar una ojeada a las matemáticas (si las matemáticas no son tu fuerte entonces sáltate esta parte y ve directo a la sección de diseño) Comenzamos definiendo la parábola; que es una curva dimensional, lugar geométrico de los puntos del plano equidistantes de una recta y de un punto fijo que resulta de cortarun cono circular recto por un plano paralelo a una generatriz. La ecuación de una parábola es: y = a.x² Donde “a” es una constante.
Para una parábola con distancia focal “f”: a = 1/(4f)
Figura 2: Parábola – distancia focal = f
El eje de la parábola coincide con el eje “y”, el foco está situado en (0, f). Si la profundidad del reflector es igual a la distancia focal entonces el extremoexterno del reflector y el foco estarán en el mismo plano lo cual hará más fácil la ubicación del foco y la conformación de la estructura para su localización se podrá hacer plana. A esto le sigue que en el punto focal el radio de la abertura es 2f y que el radio focal para este arreglo es f/0.25. Veamos entonces ya el disco real (mostrado a continuación en plano y sección parciales). La sección...
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