Energia Joule

Hacer una lámpara casera y entender el principio de la física que rige su funcionamiento.

Tubo de plástico, 8 Baterías de 1,5V, Cinta adhesiva, 60 cm de conductor eléctrico, Pinzas cocodrilo, Clips o sujetadores, Mina de lápiz, Frasco de vidrio, Plato.

Su utilizas las baterías o pilas de 1,5 voltios, lo primero que debes hacer es colocarlas 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.

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.

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.

Para terminar con nuestra lámpara casera, debemos conectar los extremos de los conductores a las baterías. Como verás, la mina se pondrás incandescente y emitirá luz debido a su altísima temperatura.

Hace más de 100 años, un físico llamado James Prescott Joule, descubrió que cuando una corriente eléctrica circulaba por un conductor, se generaba calor en éste. El efecto es mayor con el aumento de la resistencia del conductor y también con el aumento de la corriente eléctrica que circula por él.

Todo esto se debe a que la corriente eléctrica está formada justamente por electrones en movimiento, y por tener masa y una velocidad, poseen energía cinética. Cuando un electrón choca contra los átomos del conductor, se produce una pérdida de su energía cinética, la cual termina por convertirse en calor (recuerda que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma).

La mina del lápiz está construida en grafito, que si bien conduce la electricidad, tiene una resistencia eléctrica elevada. Ello da como resultado un aumento de su temperatura al hacerle circular una corriente eléctrica (por el efecto Joule). Como la mina es muy delgada, el calor que se genera es suficiente para elevar su temperatura a niveles que le permiten emitir luz visible.

Luego de unos segundos/minutos, nuestra lámpara casera deja de funcionar. Ello debido a que el grafito se ha quemado por la alta temperatura y la presencia de oxígeno.

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