Una campana eléctrica es una campana mecánica o electrónica que funciona por medio de un electroimán . Cuando se aplica una corriente eléctrica , produce un zumbido, un repiqueteo o un sonido repetitivo. Las campanas electromecánicas se han utilizado ampliamente en los cruces de vías de ferrocarril , en teléfonos , alarmas contra incendios y robos , como campanas escolares , timbres de puertas y alarmas en áreas industriales, desde fines del siglo XIX, pero ahora están siendo ampliamente reemplazadas por sirenas electrónicas. Una campana eléctrica consta de uno o más electroimanes, hechos de una bobina de alambre aislado alrededor de una barra de hierro , que atraen una armadura de tira de hierro con un badajo.
La forma más utilizada es la campana de interruptor, que es una campana mecánica que produce un sonido continuo cuando se aplica corriente. Vea la animación, arriba. La campana o gong (B) , que a menudo tiene la forma de una copa o media esfera, es golpeada por un brazo con 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 alejado de la campana a una corta distancia por su brazo elástico. Cuando el interruptor (K) está cerrado, una corriente eléctrica pasa 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 golpecito a la campana. Esto abre un par de contactos eléctricos (T) unidos al brazo del badajo, interrumpiendo la corriente al electroimán. El campo magnético del electroimán colapsa y el badajo se aleja de la campana. Esto cierra los contactos nuevamente, lo que permite que la corriente fluya nuevamente hacia el electroimán, de modo que el imán tira del badajo para que vuelva a sonar la campana. Este ciclo se repite rápidamente, muchas veces por segundo, lo que da como resultado un repique 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 un sonido distintivo utilizando gongs de diferentes tamaños o formas, aunque los mecanismos de percusión 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 dar avisos breves, como la apertura de la puerta de una tienda para un cliente, en lugar de advertencias continuas.
Un zumbador eléctrico utiliza un mecanismo similar al de una campana de interrupción, pero sin la campana resonante. Son más silenciosos que las campanas, pero adecuados para emitir un tono de advertencia a una distancia pequeña, como por ejemplo desde un escritorio.
Un zumbador o avisador acústico es un dispositivo de señalización acústica que puede ser mecánico, electromecánico o piezoeléctrico. Los usos típicos de los zumbadores y avisadores acústicos incluyen dispositivos de alarma, temporizadores y confirmación de entradas del usuario, como un clic del ratón o una pulsación de tecla.
Con el desarrollo de la electrónica de bajo coste a partir de la década de 1970, la mayoría de los zumbadores han sido reemplazados por "resonadores" electrónicos. Estos reemplazan el percutor electromecánico de una campana por un oscilador electrónico y un altavoz, a menudo un transductor piezoeléctrico .
Las primeras campanas eléctricas comerciales se utilizaron para la señalización ferroviaria , entre las cajas de señales . Se utilizaban 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.
Se trataba de campanas de un solo golpe: al aplicar corriente a un electroimán, el badajo de la campana se apretaba contra la campana o gong y producía un sonido. La campana no sonaba continuamente, sino con un solo toque, hasta que se aplicaba de nuevo corriente. Para mantener el sonido, estas campanas solían ser mucho más grandes que las que se utilizan hoy en día con campanas de interruptor. Podían utilizarse campanas, gongs y carillones en espiral, que producían un sonido distinto para cada instrumento.
Un desarrollo sencillo de la campana de un solo golpe fue la campana de resorte. Esta se había utilizado anteriormente, accionada mecánicamente, para las campanas de llamada a los sirvientes en las grandes casas. 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 resorte ligero continuaba sonando durante algunos segundos después del golpe. Aunque el sonido se apagaba rápidamente, el temblor visible de la campana podía indicar qué campana había sonado, entre un panel de varias.
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Los timbres de los teléfonos fijos funcionaban con una tensión de entre 60 y 500 voltios RMS a una tensión alterna de entre 16 y 25 hercios. Se utilizaba un diseño diferente, el timbre polarizado . Estos tienen una armadura que contiene un imán permanente, de modo que este es atraído y repelido alternativamente por cada semifase y polaridad diferente de la fuente de alimentación. En la práctica, la armadura está dispuesta simétricamente con dos polos de polaridad opuesta orientados hacia cada extremo de la bobina, de modo que cada uno puede ser atraído a su vez. No se requiere un disyuntor, por lo que estas campanas son fiables para un servicio prolongado. [1] En algunos países, especialmente el Reino Unido, el badajo golpeaba dos campanas de diferentes tamaños a su vez, lo que producía un sonido muy característico.
Las campanas de alarma contra incendios se dividen en dos categorías: vibrantes y de un solo golpe. En el caso de una campana vibrante, 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 sonará nuevamente hasta que se apague y encienda nuevamente la energía. Estas se usaban con frecuencia con estaciones manuales codificadas. [ aclaración necesaria ]
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, los timbres se alimentaban necesariamente con baterías, ya fueran de tipo húmedo o seco. [2] Los timbres utilizados en los primeros sistemas telefónicos obtenían corriente mediante un generador magnético accionado por el abonado. En aplicaciones residenciales, se suele utilizar un pequeño transformador de timbre para alimentar el circuito del timbre. Para que los circuitos de timbre se puedan realizar con métodos de cableado de bajo coste, los circuitos de señal de timbre están limitados en cuanto a voltaje y potencia nominal. [3] Los timbres para fines industriales pueden funcionar con otros voltajes de CA o CC más altos para adaptarse a los voltajes de la planta o a los sistemas de baterías de reserva disponibles. [4]
El timbre interruptor evolucionó a partir de varios mecanismos electromecánicos oscilantes que se idearon después de la invención del electroimán por William Sturgeon en 1823. [5] Uno de los primeros fue el alambre eléctrico oscilante inventado por James Marsh en 1824. [6] [5] Este consistía en un péndulo de alambre sumergido en un canal de mercurio, suspendido entre los polos de un electroimán. Cuando la corriente pasaba a través del alambre, la fuerza del imán hacía que el alambre oscilara lateralmente, fuera del mercurio, lo que interrumpía la corriente hacia el imán, por lo que el alambre caía hacia atrás. El mecanismo de timbre eléctrico moderno tuvo su origen en los mecanismos de "interruptor de contacto" vibratorios o interruptores ideados para interrumpir la corriente primaria en bobinas de inducción . [5] Los interruptores de "martillo" vibratorios fueron inventados por Johann Philipp Wagner (1839) y Christian Ernst Neeff (1847), y Froment (1847) los desarrolló hasta convertirlos en un zumbador. [5] [6] John Mirand, alrededor de 1850, añadió un badajo y un gong para hacer la campana eléctrica estándar [5] [6] para su uso como sirena de telégrafo . Otros tipos fueron inventados en esa época por Siemens y Halske y por Lippens. [5] La campana polarizada (imán permanente) utilizada en los teléfonos, que apareció alrededor de 1860, [6] tuvo su comienzo en el relé polarizado y el telégrafo desarrollado por Werner Siemens alrededor de 1850. [6]
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )Recuperado el 29 de abril de 2011 Hoja de corte del fabricante de campanas que muestra campanas de 24 V CA/CC, 120/240 V CA/CC