Sabes como funciona tu secador de pelo, el lavavajillas, el tostador...? El principio de funcionamiento de la mayoría de nuestros electrodomésticos es muy sencillos, ¿te gustaría saber cual es?
Encuentra las respuestas...
Os propongo un experimento:
Necesitamos:
1. Un termómetro de mercurio
2. Una pila de 4.5 voltios.
3. Hilo fino de cobre.
4. Cinta aislante
Primera parte
¿Cómo lo hacemos?
Enrolla el hilo de cobre en torno al bulbo del termómetro, de modo que las espiras no se toquen entre sí y que los cabos del hilo queden bastante largos; si es necesario sujeta el hilo con la cinta aislante.
Segunda tarde
Pon en contacto los extremos del hilo con las lengüetas de la pila.
¿Qué ocurre?
Unos minutos después se eleva la temperatura
¿Por qué?
La corriente eléctrica que circula por el alambre produce calor.
Idea: Haz tu experimento y cuéntanoslo, seguro que entre todos inventamos algo innovador
¿Quién fue el primero que le puso nombre a este efecto?
Esto se debe al famoso principio de Joule,
El físico ingles James Presccott Joule (1818- 1889), se interesó en éste problema y en 1840 publicó su famoso escrito sobré;" La producción de calor por la Electricidad Voltaica" enunció una ley (Ley de Joule) de la siguiente forma: " El calor total desarrollado en un conductor es directamente proporcional a la Resistencia, al cuadrado de la corriente y al tiempo que dure el flujo de la corriente".
Expresado como fórmula, tenemos:
H = I2 x R x t
Donde:
H = Cantidad de calor, en Joules
I = Intensidad de la corriente, en Amperes
R = Resistencia eléctrica, en Ohms
T = Tiempo de duración que fluye la corriente, en segundos
La cantidad total de calor H debe ser igual a la cantidad total de energía eléctrica consumida, por el principio conservación de la energía: energía eléctrica W consumida igual a la energía térmica producida, ó: H = W = I2 x R.
El trabajo total realizado para mover una carga eléctrica se determina por el producto de la carga por la tensión necesaria para mover esa carga , es decir: W = Q x E,
donde W = es el trabajo realizado por la corriente,
Q = carga en movimiento
E = tensión aplicada al circuito;
como Q =I x t, lo sustituimos en la fórmula, y por Ley de Ohm sustituimos el equivalente de la tensión que es = I x R,
entonces tenemos: W =I x I x R x t = I2 x R x t, que expresa la cantidad total de trabajo efectuada, por la corriente eléctrica.
La Ley de Joule expresa la energía en Joules; puesto que el calor se mide usualmente en calorías, es conveniente conocer cuantos joules se producen por cada caloría de energía, para ello el Sr. Joule definió en 1841 el equivalente eléctrico del calor medido en calorías, de la siguiente forma:
H = 0.239 x I2 x R x t = calorías, es decir, que un joule = 0.239 calorías y una caloría = 4.18 joules.
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