domingo, 2 de marzo de 2008

¿Porque son Volts. los Volts?

Como sabemos Alessandro Volta fue un físico muy reconocido y fue de los primeros en realizar estudios de la electricidad. Este hombresillo nació en Lombardía, Italia, el 18 de febrero de 1745.
En 1780 otro científico estaba haciendo experimentos, agarraba las ranas y les ponia dos metales en sus muslos, derrepente se dio cuenta que eso generaba una corriente electrica que se podia medir...
En esos dias ese experimento fue un "hit"... Volta escuchó ese experimento y se puso a investigarlo para ver si lo podia mejorar, porque pues no era justo echar los tokes tokes con las ranitas. ¿no creen?
Entonces el Volta comenzó a experimentar con diferentes tipos de metales en sustitución de los tejidos orgánicos y descubrió que colocando dos metales diferentes, de forma separada, dentro de un vaso conteniendo agua y sal, se generaba igualmente electricidad.
Se traumo tanto con eso que le siguio dando duro a los experimentos y realizando miles de pruebas..luego descubrio que el zinc y la plata eran los mas apropiados para generar la electricidad.
El siguiente paso fue experimentar lo qué ocurriría si conectaba varios vasos entre sí.
Sustituyó el vaso de agua con sal por un paño empapado igualmente en salmuera, emparedándolo entre los dos metales formando una celda. De esa manera pudo unir varias entre sí, colocándolas unas encima de las otras, hasta formar una batería de celdas conectadas en serie.

Para mejorar su primera pila, Volta sustituyó el electrodo de plata por otro de cobre (Cu), mantuvo el electrodo de zinc (Zn) e impregnó un trozo de tela o paño en salmuera para evitar su derrame al mantenerla en forma líquida. A continuación emparedó el trozo de tela húmedo entre los dos electrodos metálicos, creando así una celda capaz de generar una pequeña tensión o voltaje. El límite de celdas que se podían conectar unas encima de las otras formando una conexión eléctrica en serie, lo determinaba solamente el peso que las mismas ejercían sobre los paños humedecidos, que si se comprimían en exceso provocaba el derrame del líquido. No obstante, colocando las celdas de esa forma Volta logró producir una tensión o voltaje lo suficientemente elevado como para producir un “shock” eléctrico. Había inventado así la batería eléctrica en su forma más elemental.

Por este gran experimento y grandes aportaciones al estudio de la electricidad, Volta obtuvo importantes reconocimientos y premios...
... Pasaron los años y Alex fallecío... por lo que designaron internacionalmente el nombre de Volt a la unidad de medida de la tension electrica o voltaje.

sábado, 1 de marzo de 2008

La batería de un automóvil

La batería, es la parte encargada de almacenar la corriente necesaria para el funcionamiento del automóvil. La importancia que le pongamos al cuidado y servicio, nos dará la seguridad de un arranque seguro.
Cuando hablamos de baterías no podemos dejar de mencionar el alternador, debido a que estas dos partes son relacionadas en cuanto a su función. La batería, tiene la función de arrancar el motor, y el alternador tiene la función de reponerle la carga, y mantenerla operativa siempre; Dicho de otra manera, el alternador es el encargado de suplir corriente al vehiculo mientras el motor esta funcionando.
Cuando se instala una batería nueva, esta le dará arranque a su vehiculo, le dará energía a las luces, a la bomba de gasolina, al radio etc.; pero si el alternador esta en malas condiciones, el gusto no le va durar mucho porque en cuanto se le acabe la carga a la batería, se le apagara el motor nuevamente.
Para que un alternador este trabajando correctamente, con capacidad para cargar la batería debe soltar una carga encima de ,los 12.8 voltios y no mas de 14.5 en promedio, Los alternadores llevan un regulador de corriente para evitar una sobrecarga; si esto sucediera, se dañaría la batería, y partes eléctricas, y/o componentes electrónicos en el automóvil.
La batería tiene un determinado número de celdas, unidas por medio de barras metálicas, cada celda acumula algo más de dos voltios. Las baterías para automóviles tienen 6 celdas, que unidas dan un total de 12 voltios. Cada celda, consta de dos juegos de placas, o electrodos inmersos en una solución de agua y acido sulfúrico llamado electrolito. Un juego de placas esta hecho de peroxido de plomo y el otro, de plomo poroso. Al funcionar la celda, el acido reacciona y convierte la energía química en energía eléctrica. En las placas de peroxido de plomo se genera carga positiva (+) y en las de plomo poroso carga negativa (-).La corriente eléctrica, que se mide en amperios circula por el sistema eléctrico desde un terminal de la batería hasta el otro, activando el electrolito. Conforme continua la reacción química, se forma sulfato de plomo en la superficie de ambos juegos de placas, y el acido sulfúrico se diluye gradualmente. Cuando la superficie de ambos juegos de placas se cubre completamente con el sulfato de plomo, se descarga la batería.
Con el tiempo, las baterías dejan de funcionar, y no se pueden recargar, debido a que las placas están cubiertas, con una capa de sulfato, tan gruesa que la carga no pasa a través de ellas; o bien las placas se desintegran; o hay fugas de corriente entre las placas de la celda.

Electricidad y Magnetismo

Electricidad
Para el entendimiento óptimo de la electricidad es importante iniciar con una breve introducción a este tema tan asombroso.Como hemos estado viendo en clases, la electricidad es un fenómeno tanto físico, químico y natural que se manifiesta a través de un flujo de electrones.Como sabemos existen dos tipos de carga eléctrica; las positivas y las negativas.Otro dato importante dentro de la electricidad son los electrones, los cuales representan la partícula mas ligera que lleva una carga eléctrica, esta a su vez transporta una unidad de carga. Continuando con la electricidad, aparecen los átomos, estos comúnmente tienen electrones y se encuentran en el núcleo. Estos átomos en su estado normal contienen cantidades iguales de carga eléctrica positiva y negativa por lo que son eléctricamente neutros.Un poco de historia y experimentos importantesExisten varios científicos de la época relacionados con la electricidad, que gracias a sus grandes aportaciones se fueron descifrando innumerables dudas. Pero es importante mencionar primero a Tales de Mileto quien se percató que frotando una varilla de ámbar con una piel se podían crear pequeñas cargas las cuales atraían pequeños objetos, fue tan grande su asombro que continuó experimentando descubriendo la aparición de una chispa al frotar los objetos por mas tiempo.Poco tiempo después se descubrió el magneto (imán), cuando los antiguos griegos encontraron trozos de magnetita y vieron que se atraían entre si.Otro científico importante en el descubrimiento de la electricidad fue William Gilbert quien continuó el descubrimiento de Mileto describiendo los fenómenos encontrados y estableció las diferencias entre el magnetismo y la electricidad.Y así fueron desglosándose varios científicos que fueron perfeccionando los descubrimientos de los años anteriores. Es así como llego Otto von Guericke el cual era un gran investigador e inventó un generador electroestático. Años mas tarde se empezaron a clasificar los materiales por su conductividad como comúnmente los conocemos ahora; conductores y aislantes.Hasta la aparición de la corriente eléctrica, William Watson utilizando investigaciones anteriores observó la descarga eléctrica estática equivalente a la corriente eléctrica.Uno de los científicos mas conocidos es Benjamín Franklin gracias a su popular experimento. El experimentó con la electricidad haciendo volar un papalote el cual tenía una llave en una tormenta, por lo que atrajo a un relámpago demostrando que era electricidad. De esta forma creó el pararrayos.Coulomb y su leyNo podemos hablar de electricidad sin mencionar a Charles Coulomb quien inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de repulsión y atracción eléctrica, de esta manera se formula la famosa ley de Coulomb “La fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.
Tipos de predistribución de cargas eléctricas: -Electrización por frotamiento -Efecto termoeléctrico -Electrización por contacto -Electrolisis -Efecto fotoeléctrico -Inducción.
Principales contribuyentes al estudio de la electricidad: -Tales de Mileto -William Gilbert -Robert Boyle -Charles-Augustin de Coulomb -Benjamin Franklin -William Watson -Alessandro Volta -Michael Faraday -Georg Simon Ohm -Thomas Alva Edison -James Prescott Joule -Heinrich Hertz -Wilhelm Röntgen

domingo, 24 de febrero de 2008

La cubeta de hielo de Michael Faraday

Michael Faraday, fue un físico y químico britanico que estudió de forma determinante el electromagnetismo y la electroquímica.
Su experimento consiste en que en un cubo hueco por dentro con una abertura en la parte superior se introduce una esfera de metal y se conecta a un electroscopio. En ese momento el electroscopio indicará una carga dentro de dicho recipiente que será opuesta a la carga de la esfera. Afuera de la cubeta la carga será igual que en la esfera. Mientras la esfera este dentro, el electroscopio mostrara la misma carga; cuando la esfera se saca de la cubeta, el electroscopio dejara de mostrar la carga.
Así en el momento de descargar la esfera, si este objeto con carga negativa hace tierra, los electrones se mueven hacia el suelo y si tiene carga positiva atrae electrones del suelo y se neutraliza.

¿Cómo funcionan las fotocopiadoras?

La parte más importante del proceso de fotocopiado es una superficie fotorreceptora que es sensible a la luz. En muchas de las máquinas, el fotorreceptor es un tambor de metal revestido con una capa muy delgada (aproximadamente 10-5 m) de un polímero especial llamado polivinilcarbazol.
Una propiedad característica del polímero es su fotoconductividad, es decir que conduce la electricidad mucho mejor cuando se lo ilumina que cuando está en la oscuridad.
En una fotocopiadora, primero se carga electrostáticamente la superficie del tambor, de modo que el polímero adquiere carga. Si se ilumina el tambor, el polímero conduce la electricidad y la carga desaparece. Por otro lado, mientras el tambor permanece en la oscuridad, el polímero retiene su carga.
Se coloca la hoja de papel que se quiere fotocopiar sobre una placa de vidrio y se la ilumina, de manera que la imagen de lo que está en el papel es proyectada sobre el tambor.
Es fácil imaginar qué pasa. El polímero queda cargado donde están las zonas oscuras de la figura, pero pierde su carga donde el papel es blanco. De esta forma se obtiene sobre el tambor una imagen eléctricamente cargada de lo que había en el papel.

Gota de aceite de Millikan

Robert Andrews Millikan fue un físico estadounidense que ganó el premio Nobel de Física en 1923 por su trabajo para determinar el valor de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico gracias a sus grandiosos experimentos.

Robert A. Millikan efectuó la primera medición directa y concluyente de la carga eléctrica de un electrón. Usando un atomizador de perfume desparramó pequeñas gotas de aceite dentro de una cámara transparente. En las partes superior e inferior había placas metálicas unidas a una batería, siendo una positiva y la otra negativa. Cuando el espacio entre las placas metálicas era ionizado por radiación (rayos X), electrones del aire se pegaban a las gotitas de aceite, adquiriendo éstas una carga negativa. Como cada gotita adquiría una leve carga de electricidad a medida que viajaba a través del aire, la velocidad de su movimiento podía ser controlada alterando el voltaje entre las placas. Millikan observó gotita tras gotita, variando el voltaje y notando el efecto. Después de muchas repeticiones concluyó que la carga sólo podía asumir ciertos valores fijos. El más pequeño de estos valores era nada menos que la carga de un solo electrón.

Tarea 2

¿Cómo se miden los campos eléctricos cercanos a la superficie de la tierra?
- cuando hay un buen clima y cuando el campo esta nublado

Es importante definir en términos físicos la palabra ´campo´, campo es un espacio dotado de propiedades medibles. En el caso de que se trate de un campo de fuerzas éste viene a ser aquella región del espacio en donde se dejan sentir los efectos de fuerzas a distancia. Así, la influencia gravitatoria sobre el espacio que rodea la Tierra se hace visible cuando en cualquiera de sus puntos se sitúa, a modo de detector, un cuerpo de prueba y se mide su peso, es decir, la fuerza con que la Tierra lo atrae.
El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba que observará la aparición de fuerzas eléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella.

Para medir los campos electromagnéticos existen instrumentos de precisión que registran por separado los valores del campo magnético y del campo eléctrico.

El molino de campo es uno de los instrumentos que mide las fuerzas de los campos eléctricos, midiendo la componente vertical. El campo eléctrico atmosférico está presente en toda la Tierra como un nivel de energía de fondo, y varía en función de la actividad tormentosa global. Es una medida de la potencia del circuito eléctrico global. En condiciones de buen tiempo, el campo eléctrico es de unos 100 volts por metro. Las tormentas eléctricas afectan localmente al campo eléctrico, incrementándolo a niveles de ±20000 volts por metro.