¿Porque el Lumia 530 (y cualquier SmartPhone) se calienta durante una conversacion telefónica prolongada y la bateria practicamente se nos «evapora» ? ¡Tremendo misterio de "la calambre"!
Muchos fabricantes en el manual de usuario nos recomiendan encarecidamete que no mantengamos comunicaciones prolongadas ... ¿Por que? bueno es simplemente una cuestión de fisica elemental... y más que lógica...
Por cierto les aclaro que aunque yo en alguno de mis post diga que creo en las brujas («meigas») y en los milagros... (Bueno en esto último si creo ) es solamente una manifestacion de mi siempre espiritu festivo ... porque... como decimos los tecnicos ¡En electronica no existen los milagros! ...el que yo en tono festivo (repito) diga que algo es cosa de brujas... («meigas») es simplemente para expresar que YO no le encuentro explicacion logica al fenomeno de que se trate .... ¡Pero tenerla la tiene ! ...¡Vaya si la tiene!.... aunque nosotros los «tesnicos» (observese el sarcástico entrecomillado) no sepamos encontrarla... entonces humoristicamente le echamos la culpa al «duende del taller» y los gallegos (mi madre era gallega) a las «meigas»... pero sabemos perfectamente que es simplemente consecuencia de una anomalia de funcionamiento ...un componente defectuoso ...una mala soldadura... ¡Cualquier cosa puede ocurrir!...
Hace muucho tiempo en España la TV (en blanco y negro)... estaba aun en mantillas ...(¡ni siquiera estaba en pañales! )... Y en una revista especializada «Revista española de electrónica» existia un apartado donde los tecnicos españoles de TV publicaban las averias curiosas que habian encontrado en su vida profesional ... y la reparacion efectuada para subsanar la averia... y la mencionada revista a las averias semanalmente seleccionadas les otorgaba un premio...
Pero habia un tal «Amado» en Oviedo que semana si... semana no... salia premiado... porque sus averias eran de lo mas curiosas e inexplicables ... luego se descubrió que el muy sinverguenza primero provocaba las averias introduciendo un componente defectuoso (una resistencia cortada... un condensador con fuga ..etc..etc...) en el circuito... entonces veia los sintomas que su jugarreta habia provocado en el receptor de TV los apuntaba sustituia el componente averiado que previamente habia colocado en sustitucion del que el Receptor traia de origen por un componente igual en perfecto estado... ¡Y a ganar premios «revisteriles» !
(La verdad es que aquellas averias «resueltas» (obsérvese el entrecomillado) por Amado eran como para creer en brujas....)
Y es que por muy extraña e inexplicable que resulte una averia... siempre resulta tener una explicacion de lo mas lógica... aunque nosotros no la lleguemos a descubrir...
Les cuento una anecdota que me ocurrio a mi personalmente ... estaba yo montando la seccion de radio de un automovil teledirigido ... y una vez completado todo el montaje... naturalmente lo puse en prueba ... y aquel desgraciado auto se empeñaba en o bien ir recto (en eso no habia problema) o bien girar siempre hacia el mismo lado ... obviamente volvi a comprobar todo el montaje.... y...¡Todo perfectamente OK!... repase todas las soldaduras una por una ..y lo volvi a probar ... ¡pues nada! que el auto empeñado en girar siempre para el mismo lado ... Asi que me puse a investigar concienzudamente sobre el esquema del circuito que pudiese ser la causa.... y llegue a la conclusion de que aquel efecto solamente podria producirse si yo habia colocado un diodo de señal (uno determinado) que equipaba el montaje al reves.... de lo que venia en el esquema... mirada inquisitorial del montaje ...¡Todo OK!... el diodo posible culpable soldado en el sentido correcto a juzgar por las bandas coloreadas que el diodo trae impresas de fabrica para indicarnos su polaridad... o sea que todo estaba OK.... pero aquello seguia funcionando a su antojo... total que ya muy desconfiado... procedo a medir el diodo... ¡Y no podia dar credito a mis ojos!... el diodo habia salido de fabrica con las bandas de colores INVERTIDAS .... ¿Brujas ?.... NO fallo garrafal del operario de la fábrica al colocar la cinta con los diodos en la maquina de pintar... ¡Y en este caso si parecia que habia brujas! (Ni que decir tiene que desde entonces a todos los diodos les aplico el Tester antes de colocarlos ¡A mi no ...otra vez noooo! jajajaja)
Pero volviendo al titulo de nuestro post ... en Termodinamica se estudia que el calor es lo que se denomina una energia degradada... y que ese calor producido son pèrdidas de eficacia de un aparato ... y se procura disminuirlas ..por ejemplo mecanicamente por medio de cojinetes o lubricantes para disminuir el rozamiento y con ello las perdidas de energia por calor ...
En electrónica ocurre «sastamente» lo mismo... el calor es una perdida de energia eficaz que se produce en el montaje y hay que tratar de eliminarlo (Obviamente en un montaje calefactor nooo.... jajajaja)
Un telefono celular ..es simplemente lo que en radio se denomina un «transceiver» (un Transmisor Receptor)... como tal en el circuito llevan una etapa receptora ..y una etapa transmisora que como cualquier etapa transmisora necesita desarrollar potencia de emision suficiente para excitar la etapa receptora de un repetidor si estamos en telefonia... o de un Router si estamos en WIFI...
Muchos habremos comprobado que si estamos dentro de un super y nos suena el CEL ...nuestro corresponsal (el que nos está llamando) ¡No nos oye!... nosotros en cambio si oimos perfectamente sus angustiosos ¡oye!..¡oye! ¿me oyes ? y claro que lo oimos ¡pero el a nosotros ni flores! ¿Por que ? pues sencillamente porque el repetidor emite a veces hasta con Kilowatios (Miles de watios) de potencia en antena ... y nosotros emitimos (Por Ley) con unos miseros MILIWATIOS (Milesimas de Watio)
A pesar de que los fabricantes afinan hasta lo mas inverosmil para que la potencia generada en el paso final emisor sea transferida integramente y sin perdidas al sistema radiante (o sea la antenita que como un simple "dibujito" viene incluida en el circuito impreso en el interior del CEL)... pero dado que la conductividad infinita no existe y que todos los materiales oponen una cierta resistencia mayor o menor al paso de la corriente electrica ... resulta que debido a la conocida formula de la ley de ohm... VxA = W... (que sustituyendo elementos en la formula se transforma en I elevado al cuadrado... multiplicado por R = W) por lo tanto el paso de la corriente electrica a traves de un conductor genera una cierta cantidad de calor dependiente a parte de la conductividad propia del material... siempre de la intensidad que atraviesa dicho conductor ..y como en la naturaleza no existe el material perfecto conductor el paso de una corriente elctrica indefectiblemente se origina siempre un aumento de temperatura...
Por otra parte como la tranferencia de energia no es nunca de 100% quedandose siempre un tanto por ciento perdido en forma de calor ... (conseuencia de aplicar la segunda formula)... ese calor se disipa en el montaje (en nuestro caso en el paso final de transmisión) y por lo tanto como ya hemos dicho lo eleva de temperatura ... y si ese calor no es suficientemente y eficazmente transferido al «entorno».... el paso final «Se frie».... y nos quedamos sin transmision ...
Hay dos sistemas principales para evacuar ese calor producido por la formula... (I elevado al cuadrado multiplicado por R = potencia en forma de calor)... si los materiales empleados tuviesen resistencia CERO al paso de la corriente... (Lo que se denomina conductividad infinita).... el paso final a plena potencia de transmision permaneceria frio como un muerto ...Pero como eso no es el caso ... ese calor «parasito» producido para evitar problemas hay que «transferirlo» de alguna manera al «entorno» y para ello existen DOS formas principales una es la radiacion y otra la inercia termica ...
En un sistema de operacion continua y permanente tenemos obligatoriamente que usar la radiacion (a la que hay que añadir como elementos integrantes del proceso la conduccion y la conveccion la conducion entre el apaso final y el propio radiador disipador (para eso se utiliza pasta silicona especial) y la conveccion o sea el fenomeno que mueve el aire que circunda el radiador... este sistema se funda en que el montaje refrigerador sea capaz de evacuar TODO (o un porcentaje muy elevado) del calor «parasito» producido en el paso final... para ello se utilizan radiadores..ventiladores ...y ultimamente incluso la refrigeracion por circulacion de agua... ¿Sabian Vds. que al principio de su vida la BBC tenia sus lamparas finales sumergidas en el rio Tamesis?
En los sistemas de funcionamiento temporal se puede o bien emplear este sistema (que en la emision de radioaficionado es el que se emplea)... o bien el sistema de inercia termica ..que se fundamenta en utilizar como refrigerador una gran masa de material que durante los periodos temporales de transmision no le de tiempo a alcanzar una temperatura peligrosa para el paso final... este sistema es mucho mas facil de utilizar y ocupa un menor volumen...
Pues bien... este.... la inercia termica.... es justamente el sistema utilizado en los Celulares para refrigerar el paso final de transmision... utilizando el chasis metalico interno como disipador... dada la poca potencia disipada en dicho paso final...
Pero dada la propia naturaleza del sistema de disipacion ..si a pesar de que el paso final de un Celular solamente puede (por Ley) emitir unos miliwatios ...si insistimos mucho en la duracion de la transmision (Por eso justamente se nos calienta la orejita) el chasis metalico puede llegar a adquirir una temperatura peligrosa para la vida de los componentes... menos mal que los microprocesadores que equipan los SmartPhone tienen proteccion térmica... por lo que al llegar a determinada temperatura dejan instantaneamente de funcionar (y lo mismo ocurre con el paso final de transmision).... ¡Pero mas vale no abusar!
Ahora hablemos del mayor consumo de bateria de un CEL en transmision... comparado con ese mismo CEL en estado de recepción... Como en recepción la señal que nos llega desde el repetidor o desde el Router (si operamos en WIFI) suele ser mas que suficiente... el receptor no tiene que realizar demasiadas «heroicidades» para trasladar la señal amplificada y decodificada transformada en video o en audio a la pantalla o al altavoz respectivamente ... por lo tanto no necesita disipar demasiada energia para cubrir su funcion ... el resultado... escaso consumo de bateria...
Otra cosa muy diferente ocurre en la etapa de transmision que tiene la obligacion de excitar en forma ondulatoria un hipotetico elemento que los tecnicos de radio denominamos el «eter»( para simplificar) y así producir unas radiaciones electromagneticas con potencia suficiente para «llegar» a destino y excitar el paso de entrada de un receptor (el que sea)dependiendo obviamente de su sensibilidad ... (por ejemplo el voltaje de la señal llegada a antena necesaria para excitar el paso de entrada de un receptor de comunicaciones moderno es de 0.1 microvoltio...)
Esa potencia de emision se obtiene por la aplicación de nuestra formula I xV =W potencia de radiacion en antena... en el caso de cualquier Lumia (en realidad de cualquier CEL ) esta potencia disipada en el paso final esta por Ley limitada a un numero determinado máximo de miliwatios
Dado que el voltaje de descarga util de la bateria es constante (en el caso del Lumia 530 = 3 voltios)... la unica variable con posibilidad de ser aplicada a la formula para aumentar la potencia de salida seria la I (intensidad) por lo tanto el paso final «retuerce» a la pobre bateria para que esta le suministre la intensidad necesaria... ¡El resultado... la rapida descarga de la bateria cuando el CEL está en estado de emision!
(si necesitan alguna aclaracion sobre esto no duden en preguntarme a la cuenta que justamente para este foro he abierto en mi servidor de correo... y que pueden ver aqui abajo)
Ximielga
(milumia530@ximielga.com)
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