353 Electrolitos y no electrolitos

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de petaca de 4´5 V, cable eléctrico aislado, tijeras, dos clavos de hierro, portalámparas, bombilla pequeña, un vaso, agua, azúcar y sal.

Con las tijeras corta tres trozos de cable eléctrico y luego quita el plástico de los extremos de los cables procurando no cortar los hilos de cobre. Luego conecta los tres cables, la pila de petaca y el portalámparas (ver vídeo) y enrolla los clavos de hierro en los extremos libres de los cables.

Si llenamos el vaso con una disolución de agua y azúcar y metemos los clavos en el vaso procurando que no se toquen vemos que la bombilla no se enciende.

Si ahora llenamos el vaso con una disolución de agua y sal vemos que la bombilla se enciende, se desprenden burbujas en uno de los clavos y el agua adquiere un color verdoso.

Explicación

Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua proporciona iones que permiten el paso de la corriente eléctrica. Otras sustancias no proporcionan iones al disolverse en agua y se llaman no electrolíticas.

El cloruro de sodio (sal común) es un ejemplo de compuesto iónico. Al añadir sal común  a un vaso con agua se produce una interacción entre las moléculas de agua y los iones que forman el cloruro de sodio. Al disolverse en agua la sal se disocia en los iones positivos y negativos (el catión sodio y el anión cloruro) que pueden moverse en la disolución y permiten el paso de la corriente eléctrica.

Si se sustituye la sal por azúcar se obtiene una disolución que no permite el paso de la corriente eléctrica ya que el azúcar es una sustancia covalente molecular que no proporciona iones al disolverse en agua.

En el primer caso la corriente eléctrica produce cambios químicos apreciables a simple vista: se desprenden burbujas en uno de los clavos, el otro clavo se oscurece y el agua adquiere un color verdoso. La electrólisis es un cambio químico no espontáneo que ocurre mediante el paso de una corriente eléctrica por una disolución o por una sal fundida.  

352 Hilo incandescente

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de petaca de 4´5 V, cable eléctrico aislado, tijeras, lana de acero, una tabla de madera y dos clavos de hierro.

Con las tijeras corta dos trozos de cable eléctrico y luego quita el plástico de los extremos de los cables procurando no cortar los hilos de cobre.

Conecta los cables a los bornes (lengüetas) de la pila de petaca.

Luego sacamos un hilo de acero de la lana de acero y lo sujetamos a la tabla de madera con los dos clavos.

Ahora unimos uno de los cables libres a un extremo del hilo de acero y luego tocamos con el segundo cable en el otro extremo del hilo de acero.

El hilo se calienta, se pone rojo y acaba fundiéndose.

Explicación

Un circuito eléctrico debe tener, como mínimo, un generador que suministra la energía eléctrica, un conductor y una serie de elementos que transformen la energía eléctrica en otra forma de energía.

Una parte de la energía suministrada por el generador se disipa calorificamente debido a la resisitencia que oponen los conductores al paso de la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica de un conductor es la dificultad que encuentran los electrones en su movimiento. La Ley de Joule establece que la energía eléctrica disipada calorificamente es directamente proporcional al valor de la resistencia, al cuadrado de la intensidad de corriente y al tiempo de paso de la corriente.

El diámetro del hilo de acero es muy pequeño y la resistencia eléctrica muy grande. La energía disipada calorificamente en el hilo de acero produce un gran aumento de la temperatura y el hilo se funde en pocos segundos.

En las bombillas incandescentes comerciales se utiliza un filamento de wolframio en una atmósfera inerte (sin oxígeno) para evitar la combustión del filamento. Al pasar la corriente eléctrica el filamento de wolframio se caliente sin fundirse y emite luz y calor. La bombilla incandescente es poco eficiente ya que la mayor parte de la energía eléctrica se disipa en forma de calor.

351 Luz de intensidad variable

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de petaca de 4´5 V, una bombilla pequeña, un portalámparas, cable eléctrico aislado, tijeras y una mina de lápiz.

Con las tijeras corta tres trozos de cable eléctrico y luego quita el plástico de los extremos de los cables procurando no cortar los hilos de cobre. Luego conecta los tres cables, la pila de petaca y el portalámparas (ver vídeo). Si ponemos en contacto los dos extremos libres del cable eléctrico cerramos nuestro circuito eléctrico y se enciende la bombilla.

Ahora unimos uno de los cables libres a un extremo de una mina de lápiz y luego deslizamos el otro cable a lo largo de la mina. La intensidad de la bombilla disminuye a medida que aumenta la longitud de la mina de lápiz que forma parte del circuito.

Explicación

Un circuito eléctrico debe tener, como mínimo, un generador que suministra la energía eléctrica, un conductor y una serie de elementos que transformen la energía eléctrica en otra forma de energía.

Una parte de la energía suministrada por el generador se disipa calorificamente debido a la resisitencia que oponen los conductores al paso de la corriente eléctrica. La Ley de Joule establece que la energía eléctrica disipada calorificamente es directamente proporcional al valor de la resistencia, al cuadrado de la intensidad de corriente y al tiempo de paso de la corriente.

El cable de cobre es un buen conductor de la electricidad pero la mina del lápiz ofrece mayor resistencia eléctrica. La intensidad de la corriente eléctrica en nuestro circuito es directamente proporcional al voltaje de la pila e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica del circuito (Ley de Ohm). La resistencia eléctrica de un conductor es la dificultad que encuentran los electrones en su movimiento y depende, entre otros factores, de la longitud del conductor.

Cuánto mayor longitud tenga el trozo de mina de lápiz que forme parte del circuito eléctrico, mayor será la resistencia eléctrica, menor la intensidad de la corriente eléctrica que recorre el circuito y menor la intensidad de la luz emitida por la bombilla.