Download Efectos de la corriente eléctrica Objetivo general

Efectos de la corriente
eléctrica
Objetivo general:
 Observar
los
efectos
que
se
presentan al circular una corriente
eléctrica por un conductor.
Objetivo:

Reconocer que la
energía
cinética
de los electrones
se convierte en
energía calorífica
y ésta a su vez en
energía luminosa,
comprobando
la
ley
de
la
conservación de la
materia.
Introducción:
LA LAMPARITA DE EDISON:
Durante el siglo XIX se mantuvo la
iluminación a gas, con su luz suave y
agradable, pero el mundo estaba ya
preparado para el aprovechamiento de la
energía eléctrica en este campo. Un grupo
de
financistas
e
industriales
norteamericanos se dirigió a Edison,
inventor del fonógrafo, y ya conocido como
el “Mago de Menlo Park”, para que hiciese el
milagro. Edison tuvo una idea feliz; volver
incandescente un filamento de carbón en
una ampolla de vidrio en la que se haría
previamente el vacío perfecto; pero la
realización de esta idea le costó muchos
años de estudio y de minucioso y
perseverante trabajo.
Los experimentos iniciados por
él en 1870, sólo concluyeron en
1882. En la ampolla, la
incandescencia luminosa era
obtenida mediante filamentos
carbonizados de fibras de
bambú del Japón, y tenía la
virtud de asegurar una luz
constante durante centenares
de horas. Desde este momento,
el problema fue solamente
perfeccionar el nuevo sistema
de instalación eléctrica.
Experimento Lámpara casera
Materiales:








1 Tubo de cartón
8 Baterías de 1,5 V
Cinta adhesiva
Cable conductor eléctrico
Pinzas
2 Clips
1 Mina de lápiz (puntilla para lapicero)
1 Frasco de vidrio
Procedimiento:
Paso No.1
Lo primero que debes hacer es colocar las baterías en
serie. Para lograr esto, colocas una seguida de la otra
y las sujetas con con cinta adhesiva. Al final te
quedarán 2 extremos, un polo positivo y uno negativo.
Paso No.2
Para seguir con este experimento de física, corta dos
trozos de conductor de 30 cm de longitud y “pela” sus
extremos. Coloca una pinza cocodrilo en un extremo
de cada conductor. Ahora tomas eso y los pegas en el
tubo de cartón como se muestra en el video. Los clips
o sujetadores los aprietas con las pinzas.
Paso No.3
Sobre estos sujetadores colocaremos con mucho
cuidado, una mina de lápiz (las que utilizan los
portaminas). Todo esto lo ubicamos sobre el plato
y lo tapamos con el frasco. Ahora agregamos un
poco de agua en el plato, la suficiente como para
que selle la entrada de aire hacia el frasco.
Paso No.4
Para terminar con nuestra lámpara casera,
debemos conectar los extremos de los conductores
a las baterías. Como verás, la mina se pondrá
incandescente y emitirá luz debido a su altísima
temperatura.
Contesta lo siguiente:
1. Que crees que paso?
2. Pasará lo mismo con una mina de lápiz más gruesa y
menos corriente?
3. Que puedes concluir de esta práctica?
Explicación:

Como sabemos, la corriente eléctrica es provocada
por un campo eléctrico, el que hace que los
electrones circulen por un conductor. Pero es un su
camino,
estos
electrones
encuentran
muchos
“obstáculos”, chocan con los átomos del conductor y
pierden parte de su energía cinética.

También sabemos que la energía no se crea ni se
destruye, de modo que esa energía cinética que los
electrones pierden, tiene que manifestarse de otra
forma. Y es precisamente como calor, en lo que se
transforma.

Los materiales tienen diferentes estructuras internas
y diferentes propiedades. Algunos conducen la
corriente eléctrica, otros no. Y dentro de los que la
conducen, algunos ofrecen menos resistencia
eléctrica que otros.

El grafito que usamos aquí, es conductor eléctrico,
pero ofrece mucha resistencia al paso de los
electrones. Es por eso que mientras la corriente
circula, se genera mucho calor por la llamada Ley de
Joule. A tan alta temperatura, el grafito reacciona y
se oxida, pero lo hace muy lentamente, es por eso
que no se quema, como pasaría por ejemplo con un
simple trozo de alambre.
Qué es el Efecto Joule?

Es la cantidad de
calor producido al
pasar una corriente
eléctrica
por
un
conductor
de
resistencia
R,
es
directamente
proporcional
al
cuadrado
de
la
intensidad
de
la
corriente que circule
por él en la unidad
de tiempo.
Aplicaciones del efecto joule:

Es muy grande el número de
dispositivos eléctricos que
funcionan basados en el
Efecto Joule.

En general, estos dispositivos
consisten esencialmente en
una
resistencia
que
se
calienta al ser recorrida por
una corriente eléctrica. Por
ejemplo, un calentador, una
regadera
eléctrica,
una
plancha, un horno eléctrico,
etcétera.
Conclusiones:

Después
de
realizar
este
experimento
concluimos que efectivamente como dice la Ley
de Joule los electrones que pasaban a través del
material con una resistencia, en este caso la
mina de lápiz compuesta por el grafito, genera
calor aumentando la temperatura. Este calor es
dependiente y directamente proporcional a la
intensidad del voltaje aplicado y obviamente a la
cantidad del material conductor utilizado, es
decir la longitud y el área de la mina del lápiz,
esto es para verificar la resistencia eléctrica que
es capaz de generar el material.

También se debe tomar en cuenta el tiempo
que se aplicó la corriente a la mina de lápiz,
en este caso sólo tardó alrededor de un
segundo para que las chispas se mostraran y
la mina del lápiz comenzara a iluminarse;
pero debido a que es un material que puede
ser combustionado, su duración fue corta,
demostrando así lo poco efectivo que es este
material en un ambiente con el oxígeno que
permite su combustión.