Un timbre eléctrico es un timbre mecánico o electrónico que funciona mediante un electroimán . Cuando se aplica una corriente eléctrica , se produce un zumbido, ruido metálico o timbre repetitivo. Las campanas electromecánicas se han utilizado ampliamente en cruces de ferrocarril , en teléfonos , alarmas contra incendios y robos , como campanas escolares , timbres y alarmas en áreas industriales, desde finales del siglo XIX, pero ahora están siendo reemplazadas ampliamente por sirenas electrónicas. Una campana eléctrica consta de uno o más electroimanes, formados por una bobina de alambre aislado alrededor de una barra de hierro , que atraen una armadura de tiras de hierro con una clapeta.
La forma más utilizada es la campana interruptora, que es una campana mecánica que produce un sonido continuo cuando se aplica corriente. Vea la animación arriba. La campana o gong (B) , que suele tener forma de copa o media esfera, se toca mediante un brazo accionado por un resorte (A) con una bola de metal en el extremo llamada badajo , accionado por un electroimán (E). ) . En su posición de reposo, el badajo se mantiene a poca distancia de la campana gracias a su brazo elástico. Cuando el interruptor (K) está cerrado, pasa una corriente eléctrica desde la batería (U) a través del devanado del electroimán. Crea un campo magnético que atrae el brazo de hierro del badajo, tirando de él para darle un toque a la campana. Esto abre un par de contactos eléctricos (T) unidos al brazo de la clapeta, interrumpiendo la corriente al electroimán. El campo magnético del electroimán colapsa y el badajo se separa de la campana. Esto cierra los contactos nuevamente, permitiendo que la corriente fluya hacia el electroimán nuevamente, por lo que el imán tira de la clapeta para tocar la campana nuevamente. Este ciclo se repite rápidamente, muchas veces por segundo, lo que resulta en un timbre continuo.
El tono del sonido generado depende de la forma y el tamaño de la campana o del resonador del gong. Cuando se instalan varias campanas juntas, se les puede dar timbres distintivos utilizando diferentes tamaños o formas de gong, aunque los mecanismos de golpe sean idénticos.
Otro tipo, la campana de un solo golpe, no tiene contactos de interrupción. El martillo golpea el gong una vez cada vez que se cierra el circuito. Se utilizan para señalar notificaciones breves, como la apertura de la puerta de una tienda para un cliente, en lugar de advertencias continuas.
Un timbre eléctrico utiliza un mecanismo similar a una campana interruptora, pero sin la campana resonante. Son más silenciosos que los timbres, pero adecuados para emitir un tono de advertencia a una distancia corta, como a través de un escritorio.
Un zumbador o beeper es un dispositivo de señalización sonora, que puede ser mecánico, electromecánico o piezoeléctrico. Los usos típicos de los zumbadores y buscapersonas incluyen dispositivos de alarma, temporizadores y confirmación de la entrada del usuario, como un clic del mouse o la pulsación de una tecla.
Con el desarrollo de la electrónica de bajo costo a partir de la década de 1970, la mayoría de los zumbadores han sido reemplazados por "sirenas" electrónicas. Estos reemplazan el percutor electromecánico de una campana por un oscilador electrónico y un altavoz, a menudo un transductor piezoeléctrico .
Los primeros timbres eléctricos comerciales se utilizaron para la señalización ferroviaria , entre cajas de señales . Se utilizaron códigos de campana complejos para indicar los tipos de trenes que pasaban entre las cajas de señales y los destinos a los que debían dirigirse.
Eran campanas de un solo golpe: al aplicar corriente a un electroimán, empujaba el badajo de la campana contra la campana o el gong y hacía sonar un repique. La campana no sonó continuamente, sino sólo con un único timbre, hasta que se volvió a aplicar corriente. Para sostener el tono, estas campanas solían ser mucho más grandes que las que se utilizan hoy en día con las campanas interruptoras. Se podrían utilizar campanas, gongs y carillones en espiral, dando un tono distinto a cada instrumento.
Un desarrollo simple de la campana de un solo golpe fue la campana con resorte. Anteriormente se había utilizado, accionado mecánicamente, para llamar a los sirvientes en casas grandes. En lugar de accionar un badajo, el electroimán sacudía toda la campana, que estaba montada sobre un resorte espiral flexible. La inercia de la pesada campana sobre el ligero resorte continuaría sonando durante algunos segundos después del golpe. Aunque el sonido se desvanecería rápidamente, el temblor visible de la campana podría indicar qué campana había sonado, entre un panel de varias.
.jpg/1280px-Polarised_electric_bell_(Rankin_Kennedy,_Electrical_Installations,_Vol_V,_1903).jpg)
Los timbres de los teléfonos fijos funcionaban con 60 a 500 voltios RMS a entre 16 y 25 Hercios CA. y se utilizó un diseño diferente, la campana polarizada . Estos tienen una armadura que contiene un imán permanente, de modo que éste es atraído y repelido alternativamente por cada semifase y diferente polaridad de la alimentación. En la práctica, la armadura está dispuesta simétricamente con dos polos de polaridad opuesta enfrentados a cada extremo de la bobina, de modo que cada uno de ellos pueda ser atraído a su vez. No se requiere disyuntor de contacto, por lo que estas campanas son confiables para un servicio prolongado. [1] En algunos países, especialmente en el Reino Unido, el badajo tocaba dos campanas de diferentes tamaños, dando a su vez un sonido muy distintivo.
Las campanas de alarma contra incendios se dividen en dos categorías: vibratorias y de un solo golpe. En una campana vibratoria, la campana sonará continuamente hasta que se corte la energía. Cuando se suministra energía a una campana de un solo golpe, la campana sonará una vez y luego se detendrá. No volverá a sonar hasta que se apague y se vuelva a encender. Estos se usaban frecuentemente con estaciones de pulsación codificadas. [ se necesita aclaración ]
Los timbres eléctricos suelen estar diseñados para funcionar con voltajes bajos de 5 a 24 V CA o CC . Antes de la distribución generalizada de energía eléctrica, las campanas funcionaban necesariamente con baterías, ya fueran de celda húmeda o de celda seca. [2] Las campanas utilizadas en los primeros sistemas telefónicos derivaban corriente mediante un generador magnético accionado por el abonado. En aplicaciones residenciales, generalmente se usa un pequeño transformador de timbre para alimentar el circuito del timbre. Para que los circuitos de campana se puedan fabricar con métodos de cableado de bajo costo, los circuitos de señal de campana tienen un voltaje y una potencia nominal limitados. [3] Las campanas para fines industriales pueden funcionar con otros voltajes de CA o CC más altos para igualar los voltajes de la planta o los sistemas de baterías de reserva disponibles. [4]
La campana interruptora evolucionó a partir de varios mecanismos electromecánicos oscilantes que se idearon tras la invención del electroimán por William Sturgeon en 1823. [5] Uno de los primeros fue el cable eléctrico oscilante inventado por James Marsh en 1824. [6] [5] Este Consistía en un péndulo de alambre sumergido en un recipiente de mercurio, suspendido entre los polos de un electroimán. Cuando la corriente pasó a través del cable, la fuerza del imán hizo que el cable oscilara hacia un lado, fuera del mercurio, lo que interrumpió la corriente hacia el imán, por lo que el cable cayó hacia atrás. El moderno mecanismo de campana eléctrica tuvo su origen en los mecanismos vibratorios "contact breaker" o interruptores ideados para interrumpir la corriente primaria en las bobinas de inducción . [5] Los interruptores vibratorios de "martillo" fueron inventados por Johann Philipp Wagner (1839) y Christian Ernst Neeff (1847), y Froment (1847) los desarrolló hasta convertirlos en un timbre. [5] [6] John Mirand alrededor de 1850 añadió un badajo y un gong para hacer la campana eléctrica estándar [5] [6] para usar como sirena de telégrafo . Otros tipos fueron inventados en esa época por Siemens, Halske y Lippens. [5] La campana polarizada (imán permanente) utilizada en los teléfonos, que apareció alrededor de 1860, [6] tuvo su inicio en el relé polarizado y el telégrafo desarrollado por Werner Siemens alrededor de 1850. [6]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )Consultado el 29 de abril de 2011. Hoja cortada del fabricante de campanas que muestra campanas de 24 V CA/CC y 120/240 V CA/CC.