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El Ladrón de Julios (electrónica)Posted on 05/01/2013 by Mino

Aclaremos ante todo que no vamos robar un mes del año para quedarnos con 11 meses. El “Ladrón de Julios” no es más que el nombre que se le da a un circuito electrónico que me ha llamado mucho

la atención. Tanto, que me puse a construir uno

Vista general del circuito "Ladron de Julios"

(lectura de 4 minutos)Llevo algún tiempo desempolvando mis conocimientos de electrónica y lo cierto es que no paro de llevarme sorpresas. Una de ellas fue darme cuenta de que lo que yo consideraba útiles conocimientos, resulta que se han convertido en obsoletos conocimientos. Más que obsoletos casi diría que están “obsolestísimos”.El circuito del Ladrón de Julios que comentaré hoy (Joule Thief en inglés) lo publicó un tal Z. Kaparnik en el número de noviembre de 1999 de la revista Everyday Practical Electronics  (EPE).Normalmente si ponemos una pila normal (AA o AAA) conectada a un diodo LED, no se encenderá, ya que necesita más corriente. Pues bien, tan solo utilizando un transistor, una resistencia y una bobina, el circuito “Ladrón de Julios” consigue hacer lo que en teoría no se podría: encender un diodo LED ¡Incluso con una pila gastada!

Detalle del circuito

Lo que más me llamó la atención es la capacidad de este diseño para hacer oscilar el circuito sin imanes, ni partes móviles ni complejos circuitos integrados que generen la oscilación. Por otra parte, cuando estudiaba electrónica siempre me enseñaron que un bobinado se comporta frente a la corriente continua (CC) como un simple cable. No era cierto (al menos si el bobinado está enrollado con un núcleo toroidal). Hala! otra creencia que tengo que modificar.

Aunque si no tienes la más remota idea de lo que es la Corriente Continua (DC de sus siglas en inglés) o la Corriente Alterna (AC), podemos hacer una introducción que se lee en 60 segundos. Usaré palabras sencillas (por cierto, ahora ya sabes porqué ese grupo de música “heavy” se llama AC/DC)

 

Introducción al enchufe de casa

Representación de la corriente alterna (azul) y la continua (rojo)

¿Qué tenemos en el enchufe de casa? Energía eléctrica. Voy a escribir algunos apuntes aunque solo sea para reírme de mis mismo dentro de unos años cuando los lea. Comencemos por lo fácil: ¿Qué es la corriente eléctrica? Son electrones que circulan por un cable que tienen dos cosas: una corriente y una tensión, que son muy sencillas de entender; al igual que en una tubería el agua puede salir en mayor o menor cantidad y también a mayor o menor presión, en un cable la corriente puede circular a mayor o menor Intensidad y a mayor o menor voltaje.Hay dos tipos de corriente, la Alterna (que se llama así porque sus valores van alternando) y la corriente Continua (que se llama así porque su valor es continuo). Como ves, no se estrujaron mucho las neuronas para ponerles nombre. La corriente Alterna la descubrió/inventó Nikola Tesla y la Continua Thomas Edison.

La Corriente Alterna (AC)Es la que hay en el enchufe de casa. La corriente alterna se utilizaba hasta hace poco exclusivamente con bobinados, ya que cuando pasa por uno, a la AC le ocurre lo siguiente: Si la hacemos circular por una bobina (a la que bautizaremos como María), se genera un campo electromagnético (que no es más que un cambio de estado, como cuando conviertes el agua en vapor).

Si colocamos una segunda bobina (que llamaremos Carmen), muy próxima de la primera, el campo electromagnético es absorbido por Carmen, que genera una energía eléctrica que puede variar en función del número de vueltas de cable que tenga.Podríamos decir que si a María le damos Corriente Alterna, la convertirá en energía electromagnética. Y a la inversa también. Por eso Carmen comienza a convertir ese campo electromagnético en electricidad si la ponemos cerca de María. Ese es el principio básico de funcionamiento de los transformadores de corriente, las cocinas de inducción, los motores, las TV antiguas, etc. (por ahora lo voy entendiendo). En función de los bobinados que pongamos, podemos jugar con la corriente, aumentándola o disminuyéndola a placer.NOTA: Un bobinado básicamente no es más que un cable enrollado.Por cierto, la corriente alterna no solo puede ser sinusoidal como la que se puede ver en la imagen de más arriba. Nuestro corazón genera un latido que también produce una forma de corriente alterna y un campo electromagnético. Y nuestras células también. Y nuestros pensamientos.

La corriente Continua (DC)La corriente continua es más sencilla de entender: Cuando circula por dos cables, uno es el positivo y otro el negativo. Nada más, ya que no hay oscilación ni campos electromagnéticos. Se utiliza para hacer funcionar

prácticamente todos nuestros aparatos electrónicos: El MP3, el móvil, la tele, la impresora, el ordenador o los Led funcionan con corriente continua. Los electrodomésticos en cambio, funcionan casi todos con alterna: La nevera, la lavadora, los fluorescentes antiguos, etc.

La corriente continua está en las pilas, baterías, placas solares o en transformadores que convierten la del enchufe con ayuda de bobinados (como María y Carmen). Pero quédate con esto: La DC se almacena en las pilas.

Bueno, ya sabes electrónica, ¿Ves que fácil?

El Ladrón de Julios

Esquema electrónico del "Ladrón de Julios"

¿Cómo es posible que con una bobina alimentada por CC se consiga obtener AC si en teoría no reacciona al paso de la corriente continua? En los coches antiguamente conseguían la corriente mediante un motor con imanes llamado Dinamo. En los coches de hoy día se utiliza un motor llamado Alternador, pero en vez darle corriente para que gire lo hacemos al revés: Lo giramos -lo hace girar el motor- para obtener corriente eléctrica alterna AC, que luego hay que convertir a DC.

Podemos deducir que la corriente más interesante es la que descubrió Tesla, la AC. Pero ¿Cómo hacemos que una corriente DC se convierta en AC (que oscile) sin costosos aparatos ni un consumo exagerado de energía?

Vista general de los armónicos generados por el toroide

Ahí es donde entra en juego la parte esencial del circuito: El toroide, que no es más que un anillo metálico (concretemos: material ferromagnético). Si a ese toroide lo envolvemos con una bobina bifilar (bifilar: en vez de uno, se utilizan dos cables) empiezan a ocurrir cosas muy curiosas.La corriente continua comienza a oscilar, como si tuviera la “inercia” y quisiera seguir el camino que recorría cuando estaba en el toroide.

He comprobado que se producen varias ondas superpuestas entre sí que van alternando, creando distintos armónicos que están directamente relacionados con la forma del toroide, el número de vueltas que le damos al cable y el grosor de ambos.

Escala del osciloscopio en 2 microsegundos

Reduciendo la base de tiempos de mi viejo osciloscopio al mínimo, he logrado obtener una imagen de la onda sinusoidal que produce el toroide (aquí a la derecha).

Piensa que todo esto lo he obtenido con una pila gastada de 1,5v, una resistencia usada de 1K y un transistor NPN que ni siquiera es el que recomienda el esquema. Y una bobina toroidal.

Con esa pila gastada he conseguido hacer funcionar el led que se ve en la imagen, varias horas de forma continua (más de dos seguro, luego me fui dejándolo encendido y no se cuando se apagó).

Las conclusión me sorprende: El diodo Led conectado directamente a la pila no enciende lo más mínimo (comprobado). En cambio lo conectas con una bobina toroidal de por medio y funciona durante varias horas.

Pero no acaba ahí la cosa. No contento con los asombrosos resultados, conecté uno de losmodernos diodos Led al “Ladrón de Julios”. Son diodos Led de 1W de potencia que requieren más de 3 voltios para su funcionamiento. Pues bien, tras rascarme la cabeza varias veces y sujetarme la barbilla otras tantas, tuve que aceptarlo: Estaba funcionando

Diodo Led de 1w alimentado por una pila gastada recargable de 1,2v en el "Ladrón de Julios"

 

El esquema lo encontré en http://necesitasluztenuecuandotelevantap.blogspot.com.es/, donde llegué redireccionado desde http://energíaparaurantia.blogspot.com 

ACTUALIZACIÓN:He añadido algunas fotos con nuevas mediciones en el osciloscopio para aportar más detalles y también para corregir las que publiqué más arriba, puesto que a pesar de que visualmente queda más chulo, descubrí que los armónicos procedían de una pinza mal conectada 

Esta es la señal que se puede observar entre las dos patillas del diodo Led (ya no hay armónicos)

Decidí utilizar los dos canales del osciloscopio para medir entre la toma de tierra y las dos salidas del toroide...

...y esta es la forma de onda que se obtiene: Dos pulsos de AC de igual amplitud desfasados e invertidos como un espejo uno del otro

 

Detalle de la forma de onda con el Led desconectado, con picos de 15v

Detalle del transistor (2N3904)

Otras observaciones y pruebas:

He probado a hacer un puente entre la entrada y salida del toroide: Cesa la oscilación y el paso de voltaje. He probado a quitar el transistor: Cesa la oscilación y el paso de voltaje. He probado a quitar el Led: Sube el voltaje hasta los 15 voltios (como se puede ver en la foto). He puesto un Led de 1w a la salida de la bobina que va al emisor: Enciende, aunque muy suavemente. Lo he puesto a funcionar con una pila de 1,2v recién cargada. De momento lleva 6 horas de

funcionamiento (5/01/2013)… …(7/01/2013) 54 horas de funcionamiento, y sigue! …(8/01/2013) 76 horas funcionando!

…(10/01/2013) se apagó después de 120 horas de funcionamiento continuo, es decir, 5 días con una pila recargable de 1,2v.

Tan solo me queda probar a sustituir la resistencia que alimenta a la base del transistor…pero lo dejaré para otro día. Ya está hecho, con el resultado de que aumenta la luminosidad del Led.  (LECTURAS: 22054)

23 Responses to El Ladrón de Julios (electrónica)

1. chilino says:25/04/2014 at 06:16

Hola Mino,

Gracias por tu aporte en la investigación de nuevos medios por abaratar la energía y crear una cultura de consumo eficiente.

Tengo una consulta, tu indicaste que con el circuito casero, la pila cuya potencia era de 3,75W llegabas a obtener dos pulsos de AC de la misma amplitud hecho espejo y cuyos picos eran de 15V sin conectar el LED.

Es decir, redujiste los amperios de 2500mA a 250A y elevaste el voltaje de 1,5v a 15V.

Consultas:

Mejorando los materiales se podría obtener una mejora en la amplitud del voltaje y reducción de los amperios?Nos puedes especificar a detalle los materiales utilizados para tu experimento por favor?En cuanto a la imagen que percibiste: Los pulsos AC generados por el circuito, que en este caso son en espejo. Son los mismos que se generan en una red de AC que proviene de la red eléctrica externa?

Saludos desde Ecuador.

o Mino says:26/04/2014 at 16:06

Gracias por tus apreciaciones, lo cierto es que ni me puse a calcular potencias ni amperios.Creo que si que se podría obtener una mejora con otros materiales, bien sea poniéndolos de mayor calidad o más adecuados. Para que te hagas una idea: el transistor que utilicé era uno que llevaba el circuito de un reproductor DVD estropeado.Los pulsos de corriente alterna son pulsos de corriente alterna tanto en España como en Ecuador, es decir: Si, porque son pulsos al fin y al cabo, por lo tanto iguales que los que provienen de la red eléctrica externa. Lo que ocurre es que ni son de la misma frecuencia ni de la misma amplitud, aunque eso se puede modificar cambiando el valor de los componentes circuito.Espero haberte ayudado, un saludo,Mino

2. Juan Antonio says:08/01/2014 at 23:55

Si quereis mas info sobre el Ladrón de Julios pasad por mi web:http://www.energia-libre.info en la misma muestro como montarlo paso a paso y podreis ver como el invento funciona con una sola pila y puede iluminar des 1 Led hasta 9 con mucha fuerza, ahora estoy construllendo un Boosters para poder encender un bombillo de 220v con una sola pila, reciban un saludo amigos.

3. david says:28/12/2013 at 09:37

No me sorprendio lo que habeis logrado,pero una cosa si es segura sacar mas corriente de la bateria es imposible,mide los amperes que estan cruzando a la salida de la bateria y a la entrada de el led,no puede crearse energia de la nada,al menos no con ese arreglo,no estoy diciendo que no puedas obtener energia del ambiente,sino de ese arreglo no hay nada magico,solo estas empleando elevar el bajo voltage de la bateria,esa es la funcion de los embobinados,incrementar la resistencia y por ende el voltage.Para un futuro quiza llegue algo con condensadores y baterias,y alli si podriamos hablar de un efecto extraño para muchos,la obtencion de energia “libre” y mas de lo que entregas.Es algo al estilo palanca de arximides.Saludos desde Chiapas Mexico.

4. gaston says:12/12/2013 at 06:09

Hola…hace un par de meses largos me inscribi en la carrera de confeccionar un cargador de baterias de autos (12v 65 amp omas) con un transformador de UPS de 500watts..resulta que el voltaje que tira en los cables mas gruesos es de 12.2 volt.y alrededor de 8 amperes…obviamente que no se como medir semejante amperaje con un voltimetro de los chinos de 25 pesos.. en fin..mi idea es hacer un ladron de joules que me eleve a 13,9 o 14 volts..xq tengo entendido q eses es el mas recomedado para q una bateria de auto se cargue (no recuerdo por que principio de transferencia de carga o algo parecido) al transformador le compre unos diodos de alternador de 30 amp de trabajo..y cuando mido en alterna me da 12 volt y nada mas y en continua 5 volt..en fin..estoy un poco perdido…¿ALGUNA SUGERENCIA? ADEMAS CONECTE ESTE PSEUDO CARGADOR A UNA CELDA ELECTROLITICA HECHA CON 9 PLACAS DE ACERO INOX DE UNA COCINA VIEJA DE 4CM X 9CM CON 2 NEGATIVOS 1 POSITIVO Y 6 NEUTRALES EN UNA SOLUCION DE AGUA DESTILADA Y BICARBONATO DE SODIO Y NO PASO NARANJA!!!

o Mino says:12/12/2013 at 14:20

Hola!Si envías el esquema es posible que alguien te pueda ayudar.Sobre el medidor de amperios te puedo recomendar el que yo me compré en Dealextreme (China) por 4,7 dólares, gastos de envío incluidos (unos 3 euros):

http://dx.com/p/20495-20a-plastic-copper-dc-ammeter-beige-202531Aunque por poco más te puedes comprar uno digital.Un saludo,Mino

5. camioka says:27/08/2013 at 00:47

Buenas a todos !En primer lugar: Mino, quiero agradecerte tu dedicación a este blog aclaratorio, y la forma tan sencilla e ilustrativa de la que muestras la verdad respecto a los efectos de la corriente continua a su paso por los bobinados en un transformador toroidal, que a alguno le faltó por explicarnos. Me he quedado estupefacto al leerte confirmando el fenómeno, pues a mi tampoco me resaltaron esta excepción en su momento. Y ahora me pregunto… la conocerían??

Yo, al igual que tú (y creo que muchos y muchos más compañeros) englobaba este tipo de transformadores junto con el resto, a tales efectos. Fue, después de ver un video sobre el “ladrón de Julios”, cuando me pregunté sobre cómo se creaba la oscilación en los bobinados del transformador. Y aquí estoy. Intentando asimilar aún algo que va en contra de la “norma general”.

Y qué decir sobre la multitud de ideas sobre nuevos proyectos y pruebas que genera este cambio de conceptos en nuestras cabecitas!! Sin duda los realizaré y ya te contaré, Mino.

Muchas gracias por tu aporte! Un saludo!P.D.: Con tu permiso voy a intentar iluminar (responder) a un compañero que ha realizado un comentario, creo que inapropiado, (me ha parecido) con aires de grandes conocimientos y creo que olvidándose de algo bastante importante a tener en cuenta cuando hablamos de electrónica, sobre todo, cuando no estamos totalmente seguros de lo que hablamos. (Humildad).

o Mino says:27/08/2013 at 01:45

Gracias a ti.Y no te cebes con “el compañero” (imagina que la vida que está viviendo sea el reflejo de sus pensamientos…).Mantennos informados de lo que descubras.

Un saludo,Mino

6. roberto says:22/08/2013 at 14:39

Tengo una pregunta… si W = V * A

con el ladron de joule aumento V pero bajo proporcionalmente A, de manera que W sigue siendo igual….

que circuito sencillo hay para hacer lo inverso , es decir bajar V y aumentar A?

7. Arce says:31/05/2013 at 13:21

no es mas que un simple amplificador de tencion, muy ingenioso pero solo eso!una pila comun tiene 1,5V y 2500mA o sea es capaz de entregar una potencia de P=V*I=1,5*2,5=3,75WCada led opera con 2,1V y consume 20mA o sea una potencia de: P=2,1*0,02=0,042Wo sea que si armamos un bicho de estos bien elavorado somos capaz de encender:Nled=3,75/0,042=89LEDs es como si pudieramos encendes unas de esas luces de navidad solo con una pila AA.Yo he logrado llegar a 30Leds con 1 sola AA. pero fue por causa de que no tenia un buen toroide y el transistor no era de 3W. en fin, es un buen invento pero a no desalenterse pronto llegaremos a la energia LIBRE e infinita saludos!

o gonzalo nuñez says:20/12/2013 at 01:22

hola arce   , dijistes que lograstes encender 30 leds con una doble AA ? . podrias publicar en circuito   gracias

8. Javi says:17/01/2013 at 23:49

Hola Nino,

Gracias por el aporte! yo soy de los que tampoco tengo idea de electronica pero me pregunto desde la ignorancia: por lo que entiendo, se podria hacer con una bombilla de casa? en el sentido que a lo mejor haria falta 20 pilas gastadas? y si es asi, se podria tener todas las luces de casa encendida aunque tengamos unos armatostes impresionantes para cada bombilla? en el caso que se agotara la energia, bastaria con poner otras pilas gastadas (pero si ya estan gastadas se supone) o como se haria en el caso que fuera posible? y ya por

ultimo, que haria falta aparte de seguro ocupar una habitacion de casa, para sustituir los “enchufes” de casa (muchas habitaciones)?

PS: repito, pregunto desde la ignorancia y si es ridiculo lo que he preguntado, por lo menos nos habremos echado unas risas 

Un saludo!Javi

o Mino says:18/01/2013 at 20:53

No es ninguna tontería. He leído en foros a gente que dice que consiguieron poner a funcionar hasta 20 leds de alta potencia con una pila. Puede parecer poco, pero no olvidemos que somos gente normal y corriente que lo hacemos con los materiales que tenemos más a mano. ¿Te imaginas lo que puede hacer realmente alguien con medios y conocimientos?Un saludo,Mino

Javi says:19/01/2013 at 00:45

Gracias por la respuesta! esperemos que sea lo antes posible, porque vaya robo estamos sufriendo.Hace falta unos cuantos “N. Tesla”.

Saludos,Javi

9. Piedra s says:06/01/2013 at 08:02

Si conectas un led (polarizado correctamente) a un pila de 1.5v por supuesto que se enciende, el problema es que se fundirá a menos que le pongas una resistencia limitadora, para que no pasen más de 20mA.Y no se para qué quieres que oscile el circuito si el led va a continua.

o Mino says:06/01/2013 at 12:10

Estimado Piedra, vayamos por partes para no liarnos, porque yo también tuve la misma confusión Si conectas un led (polarizado correctamente) a un pila de 1.5v, no se enciende! (Al menos los Leds con los que yo he probado, de 1,7v y 3,2v). Pero si ponemos este circuito de por medio si que se encienden.El diodo led que he utilizado para el “ladrón de julios” a pesar de que lo compré a los chinos debe ser de los buenos-buenos, porque de momento lleva 20h de funcionamiento con una pila recargable de 1,2v y ahí está aguantando como un campeón sin fundirse ni ná El que el circuito oscile creo que es esencial para que el led no se queme y también poder extraer el voltaje necesario de una pila gastada.Un saludo,Mino

o camioka says:27/08/2013 at 01:20

… en segundo lugar;No juegues con fuego… te acabarás quemando.

A ver; solo con la intención de no confundir a lectores que, sin tener conocimientos sobre el comportamiento y características de las magnitudes eléctricas, estén interesados en aprender:

Bajo mi humilde opinión y conocimientos, pienso lo siguiente.Ruego me corrijan cualquier fallo en mi deducción:

Un LED no va a fundirse por ser conectado a una F.A. (fuente de alimentación) cuya capacidad de suministro de corriente (Amperios) sea muy superior a la que aquel necesite para iluminarse. Pues solo aprovechará la que necesite. SÍ fundirá si la diferencia de potencial (Voltaje) entre su ánodo y cátodo es notablemente superior a la nóminal (de trabajo) recomendada por el fabricante.

Por otro lado, este circuito necesita oscilación electromagnética en ambos bobinados ya que el componente amplificador (transistor) necesita, a parte de la polarización de sus terminales (DC), el factor que se ha de amplificar (AC). El cual, después de amplificarse deberá ser rectificado para poder alimentar al diodo LED.

Espero no equivocarme con esta deducción y, si así es, estoy seguro de que a muchos compañeros les valdrá de mucho para entender un poquito de este mundo tan maravilloso, como es la electrónica.

Saludos a todos.

o Billy Linares H. says:15/01/2014 at 20:49

El experimento está super, yo al igual entendía a los toroidales igual que los demás.

Bueno, yo también he conectado led’s a baterias de 1.5V polarizados correctamente y encienden, incluso con baterias de reloj (CR2032).

Lo que dice “camioka” en parte es cierto “Un LED no va a fundirse por ser conectado a una F.A. (fuente de alimentación) cuya capacidad de suministro de corriente (Amperios) sea muy superior a la que aquel necesite para iluminarse”

Pero en cuanto a lo del voltaje no, lo que lo funde es la corriente, para eso se calcula la resistencia de protección, dependiendo del voltaje suministrado para obtener una corriente que no funda LED, recuerden “I = V / R”

10. oscar torres says:05/01/2013 at 23:18

ni papa………………………..quieres decir que facilmente podemos ahorrar mucha pero que ucha energia!

o Mino says:06/01/2013 at 00:54

Hombre eso es evidente. Si cosas así las puede hacer uno en casa “chapuceando”, ¿Qué no se podrá hacer con un moderno laboratorio de electrónica?Un saludo,Mino

11. varín says:05/01/2013 at 20:30

Impresionante ¡

Gracias por el rato que he pasado, aún no sabiendo “casi na” de electricidad-electrónica.

Abrazos

o Mino says:06/01/2013 at 01:00

¡Pues solo es ponerte a hacer pruebas! Cacharreas y comienzas a entender muchas cosas. Yo por ejemplo me enteré el otro día de que la obsolescencia programada había llegado hasta el estaño (el estaño en electrónica se utiliza para soldar los componentes a una placa).Nos venden un estaño que tras varios meses se agrieta, haciendo fallar la soldadura, haciendo fallar los contactos eléctricos y fallando por lo tanto la placa que está dentro de tu flamante movil/mp3/consola/tv/ordenador/etc que te compraste hace un par de años.Y a comprar otro, que “no merece la pena repararlo” (nos dirán).Un abrazo,Mino

gosen says:08/01/2013 at 09:20

El mundo es asi Mino malo malo de verdad. Si uno intenta hacer algo bueno fracasa. De inventos para mejorar cantidad de cosas hay millones pero el capital no deja que se pongan a funcionar.