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domingo, 19 agosto 2018 español
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¿Cómo Funciona AulaFácil?

Pila eléctrica

Se trata de un generador de corriente eléctrica que todos las conocemos.

Observa que las pilas o baterías que compras te señalan los signos +y –:

1

 

En la figura tienes representado un campo eléctrico cuyas líneas salen del polo positivo y entran por el negativo de la pila de 9V.

Más adelante verás el significado de V (voltios).

Aunque desligar el campo magnético del eléctrico, a veces, no es fácil como lo veremos en un próximo Tema, observa lo que sucede si colocando 8 agujas imantadas o brújulas las colocamos alrededor de un alambre:

8

 

A) Por el alambre rojo no hay corriente.

B) Por el alambre rojo circula corriente.

Comprobamos que al circular una corriente eléctrica ha habido una perturbación en el espacio en torno al alambre rojo.

Pasamos a la pila. En ésta, el campo eléctrico hace que las cargas que hay dentro de un alambre comiencen a moverse y se encienda una bombilla, funcione un ventilador, etc., pero también hay unas líneas de Fuerza (muy débil) de campo eléctrico alrededor de la pila cuando esté funcionando.

No es fácil imaginarnos del número de electrones libres por cm3 dentro del conductor. Nos referimos a cantidades que rondan los 8,8 x 1022 que no son fáciles de imaginarnos.

 

Un problema que dura unos años:

Los electrones no fueron identificados hasta el siglo XIX.

Un siglo antes ya se comenzó con el estudio de cargas eléctricas y del movimiento de estas cargas.

Al movimiento de estas cargas que se admitieron como positivas (no protones ya que a éstos se les identifico en el siglo XX), se le llamó corriente eléctrica.

Cuando los científicos descubrieron la existencia de los electrones libres y que éstos se movían dentro de un circuito eléctrico se originó un problema que no tiene excesiva importancia, pero que es bueno que lo sepamos y es que si llevábamos muchos años aceptando que dentro de un circuito eran las cargas positivas las que se movían y ahora queda demostrado que son los electrones quienes se desplazan por el interior de un conductor, todos los cálculos anteriores, resolución de problemas, etc., ¿tenemos que desecharlos?

No, admitimos la representación real y convencional.

Cuando dibujamos un esquema eléctrico muy sencillo con una pila y unas bombillas lo podemos hacer del modo real y del modo convencional.

Modo real:

1

 

Un sombreado alrededor de la pila (dibujo de la izquierda) indicando la existencia de un tenue campo eléctrico y tres bombillas que gracias a la pila conseguimos que emitan luz.

A la derecha tienes el mismo circuito en un esquema de los que se utilizan en electricidad. Es bueno que aprendas la representación de cada componente.

Vemos que las cargas negativas (polo negativo) se dirigen al positivo y en el camino ponen incandescente al conductor que hay dentro de cada bombilla.

 

Modo convencional:

1

 

La pila eléctrica, galvánica o voltáica para que la entiendas bien lo mejor es que la hagas. Unos cables de cobre, unos ganchos para colgar la ropa, una patata, dos o tres monedas de 5 céntimos de € y dos o 3 clavos y una bombilla muy pequeña, mejor un led de 1,5 voltios (cuesta unos céntimos) es suficiente.

Nada hay mejor que lo que tú hagas. Una planta de tomate que la pones en un tiesto, la cuidas, riegas, podas, la sujetas a una caña o un palo a medida que crece después que le salen las flores vienen los tomates. Serán los mejores de tu vida. Son tus tomates y no los que se compran. Su mejor destino es que los comas, para eso nacieron.

En la fotografía ves:

1

 

Una patata, un clavo (debe estar galvanizado o con un “forro” de zinc), casi todos los están, una moneda de 5 céntimos, dos cables con unas pinzas que tú puedes reemplazarlas por unos ganchos de colgar la ropa para que se seque o unos clips, un polímetro que puedes reemplazarlo por un led de 1,5V.

En realidad lo que hacemos es transformar la energía química (patata) en electricidad. No vamos a detenernos en el aspecto químico.

La patata tiene un ácido que con el cinc del clavo va a “soltar” electrones que el cobre de la moneda los atrae con agrado:

9

 

El cable de forro negro hemos unido al clavo (zinc o negativo) y el rojo a la moneda (cobre o positivo).

Los extremos libres de los cables están unidos al polímetro y nos señala 0,878V.

¿Qué sucede si cambiamos los cables, es decir, el rojo pasa al zinc y el negro al cobre?

1

 

Aparece el resultado con signo negativo y nos señala que hay 0,771V.

Esto sucede porque hemos cambiado la polaridad.

Si queremos aumentar la cantidad que nos indica la diferencia de potenciales entre ambos polos no tienes más que cortar a la patata en dos trozos y uniendo los cables del modo de la fotografía puedes comprobar que obtenemos el doble de voltios:

2

 

Con esta práctica comprobamos que realmente la corriente se desplaza del polo negativo al positivo.

Recuerda que en el sistema convencional es al revés.

Entre los terminales hay una diferencia de potencial eléctrico que la expresamos en voltios.

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