Efectos Calóricos de La Corriente

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Efectos calóricos de la corriente: Para poder comprender estos efectos debemos tener presente que 1 joule = 0,24 cal, a lo que se conoce como “equivalente calórico” del joule, esto significa que es el número de calorías que corresponde al trabajo de 1 joule. Para poder calcular la cantidad de calorías que puede producir una corriente eléctrica al pasar por un conductor solo tenemos que multiplicar cualquiera de las fórmulas que nos permiten calcular la cantidad de joules (en un trabajo determinado) por 0,24 cal cualquiera de estas formulas puede expresar la “ley de joule” para el efecto calórico de la corriente eléctrica, pero generalmente se toma la expresión: “La cantidad de calor producida por una corriente eléctrica es proporcional al a cuadrado de la intensidad, a la resistencia del conductor y al tiempo que circula por él”. En esta fórmula K es la constante de proporcionalidad la que tendrá un valor de 0,24 cal/joule; si se toma K = 1 la cantidad de calor Q queda expresada en joule. En los artefactos eléctricos es más práctica, como la ley de joule, la siguiente expresión: “la cantidad de calorías producidas en un artefacto electrico es proporcional a su potencia ya al tiempo que la corriente pasa por él”. La ampolleta eléctrica: Definición: Ampolleta eléctrica: (alumbrado por incandescencia de filamentos) ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío y que lleva en su interior un filamento fabricado con un material de punto de fusión muy elevado, el cual se pone incandescente al paso de la corriente eléctrica, produciendo luz. Historia: La ampolleta eléctrica fue ideada por el norteamericano Thomas Alva Edison, en 1879. Anteriormente, en 1801, se empleó el alumbrado eléctrico producido por arco voltaico o arco

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Efectos calóricos de la corriente:Para poder comprender estos efectos debemos tener presente que 1 joule = 0,24 cal, a lo que se conoce como “equivalente calórico” del joule, esto significa que es el número de calorías que corresponde al trabajo de 1 joule.

Para poder calcular la cantidad de calorías que puede producir una corriente eléctrica al pasar por un conductor solo tenemos que multiplicar cualquiera de las fórmulas que nos permiten calcular la cantidad de joules (en un trabajo determinado) por 0,24 cal cualquiera de estas formulas puede expresar la “ley de joule” para el efecto calórico de la corriente eléctrica, pero generalmente se toma la expresión:

“La cantidad de calor producida por una corriente eléctrica es proporcional al a cuadrado de la intensidad, a la resistencia del conductor y al tiempo que circula por él”.

En esta fórmula K es la constante de proporcionalidad la que tendrá un valor de 0,24 cal/joule; si se toma K = 1 la cantidad de calor Q queda expresada en joule.

En los artefactos eléctricos es más práctica, como la ley de joule, la siguiente expresión:

“la cantidad de calorías producidas en un artefacto electrico es proporcional a su potencia ya al tiempo que la corriente pasa por él”.

La ampolleta eléctrica:

Definición:

Ampolleta eléctrica: (alumbrado por incandescencia de filamentos) ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío y que lleva en su interior un filamento fabricado con un material de punto de fusión muy elevado, el cual se pone incandescente al paso de la corriente eléctrica, produciendo luz.

Historia:

La ampolleta eléctrica fue ideada por el norteamericano Thomas Alva Edison, en 1879. Anteriormente, en 1801, se empleó el alumbrado eléctrico producido por arco voltaico o arco eléctrico, debido a Humphry Davi (inglés, 1778 - 1829); de preferencia se usó en el alumbrado público y fue abandonado por diversos inconvenientes prácticos (desgaste y separación de carbones; la unión en serie de varios focos, y muchos otros).

Alumbrado producido por arco eléctrico

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Se ponían en contacto dos carbones comunicados a unos 40 o 60 volteos y producida la chispa se les separaba a un poco “saltando” un “arco voltaico” (eléctrico) entre ellos se producía una luz muy intensa y rica en radiaciones ultravioletas (dañina a los ojos). El carbón positivo es “bombardeado” por los electrones que emite el carbón negativo; esto produce un desgaste del carbón positivo formando un “cráter” en el cual la temperatura puede ser superior a los 3500 ºC.

Las primeras ampolletas eléctricas de Edison se componían de un filamento de carbón (obtenido del bambú) el cual se encerraba al vacío en un globo de vidrio para evitar su combustión.

En la actualidad el material con el que se fabrica el filamento debe tener un punto de fusión muy elevado porque se necesita aumentar mucho la temperatura para que la proporción entre la energía luminosa y la energía térmica generadas por el filamento sea rentable. Las primeras bombillas utilizaban filamentos de carbono, pero en la actualidad se fabrican con hilos extremadamente finos de volframio o tungsteno, cuya temperatura de fusión es de 3.410 ºC. El hilo es tan fino que el desplazamiento de las cargas eléctricas por él lo hace alcanzar temperaturas por encima de los 2.500 ºC. A estas temperaturas, el volframio se oxida y se evapora en el aire. Para aminorar este problema el filamento está dentro de la ampolla de vidrio en una atmósfera al vacío o inerte. El uso de un gas inerte en lugar del vacío tiene como ventaja una evaporación más lenta del filamento. La mayoría de las bombillas modernas se rellenan con una mezcla de argón y gases halógenos, o bien con una pequeña cantidad de nitrógeno o de criptón. Aún así, se produce la evaporación lentamente y el filamento se hace cada vez más fino y se rompe, lo que hace inservible a la bombilla. El filamento de volframio está convenientemente doblado y montado sobre dos columnas de vidrio que contienen los hilos para la conexión.

El tope “A” está aislado se la “rosca” B: al atornillar la ampolleta en el “soquete” B siguen aislados y sólo se ponen en contacto A con A' y B con B' para cerrar el circuito a través del filamento.

En toda ampolleta el fabricante anota sus características que son la potencia y el voltaje.

Observación:

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Las bombillas de filamento de volframio consumen mucha energía; en realidad sólo el 10% de la energía eléctrica suministrada se transforma en energía luminosa.

Tubo de luz fluorescente:

Una lámpara fluorescente consta de un tubo revestido con fósforo, un cebador y una bobina de inductancia. El tubo está relleno con un gas inerte (argón) y una pequeña cantidad de vapor de mercurio. El cebador aplica corriente a los dos filamentos al encender la lámpara. Los filamentos generan electrones para ionizar el argón, formando un plasma que conduce la electricidad. La bobina de inductancia limita la cantidad de corriente que puede fluir a través del tubo. El plasma excita los átomos de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y luz ultravioleta. La luz golpea contra el revestimiento de fósforo del interior de la lámpara, que convierte la luz ultravioleta en luz más visible. Los diferentes fósforos generan colores más cálidos o más fríos (wolframiato cálcico = luz azul; silicato de zinc = luz verdosa; borato de cadmio = luz rosada; la mezcla de estas sales da luz blanca, etc.)

al tipo de luz que da este tubo fluorescente se le conoce como “luz fría” pues el tubo nunca llega más allá de los 80 ºC en oposición a la luz emitida por la lámpara de incandescencia que se calienta por el efecto joule.

Tubo de neón:

ampolla o tubo de vidrio, con dos electrodos, que contiene gas neón a baja presión. Esta lámpara produce una luz anaranjada-rojiza cuando la tensión eléctrica aplicada entre ambos electrodos es lo bastante grande para ionizar el gas contenido en el tubo. La tensión a la que la lámpara empieza a brillar depende del diseño del tubo. Cuando el gas se ioniza, la caída de tensión en el tubo es casi constante, con independencia de la intensidad de la corriente que circule por él. Por eso, a veces se emplean en dispositivos electrónicos lámparas de neón diminutas que funcionan como reguladores de tensión y proporcionan una tensión continua constante. Estas lámparas también se usan a veces como pilotos para indicar si un equipo eléctrico está conectado o no.

Otro tipo de lámpara de neón es un tubo de vidrio lleno de neón ionizado a muy baja presión. El tubo brilla con un color rojo intenso cuando se aplica una corriente alterna de alta tensión a los electrodos situados en los extremos. Este tipo de lámpara de neón, así

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como lámparas similares que emplean otros gases como argón o criptón, se usa mucho en anuncios luminosos.

Fusibles o tapones:

Los fusibles o tapones son protectores de instalaciones o artefactos eléctricos, su papel es “quemarse” cuando por algún motivo se produce un “corto-circuito” o un “golpe de corriente.

Si por alguna razón los cables que se comunican con una resistencia R (ampolleta, estufa, etc.) se juntan indebidamente en C formando un “puente” se produce una disminución brusca de la resistencia y aumento de la intensidad y con ello la cantidad de calor, según la ley de joule.

Q = 0,24 I² • R • t calorías

Este aumento de calor muchas veces es el causante de incendios si no se tienen la precaución de usar fusibles F que se quemen cuando la Ialcance valores excesivos. (cuando no se juantan los cables en indebidamente en C el “largo” del circuito es ARB; al ponerse en contacto en Cel circuito se “acorta” a ACBy de ahí el nombre de “corto- circuito”).

Un fusible cilíndrico está formado por una banda de metal fusible encerrada en un cilindro de cerámica o de fibra. Unos bornes de metal ajustados a los extremos del fusible hacen contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible se coloca en un circuito eléctrico de modo que la corriente fluya a través de la banda metálica para que el circuito se complete. Si se da un exceso de corriente en el circuito, la conexión de metal se calienta hasta su punto de fusión y se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y, de ese modo, protege al circuito.

Los últimos desarrollos en el campo de los fusibles incluyen modelos que permiten una sobrecarga momentánea sin que se rompa el circuito. Éstos son necesarios en los circuitos que se utilizan para alimentar los aparatos de aire acondicionado ya que en estos dispositivos es posible que la alimentación inicial sea mayor. Otro tipo de fusibles de fabricación reciente contiene diversas conexiones que pueden seleccionarse mediante un conmutador. Si una de las conexiones se funde, se puede seleccionar otra sin remplazar el fusible.

En los circuitos de alto voltaje que experimentan interrupciones frecuentes, y cada vez con mayor frecuencia en instalaciones residenciales, la protección se hace por medio de interruptores diferenciales y no de fusibles.

Artefactos eléctricos de calefacción como planchas, estufas, termo radiadores, tostadoras, etc.:

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Todos estos artefactos mencionados funcionan básicamente igual, una resistencia en la cual hay una gran intensidad de corriente lo que produce que haya un aumento en la temperatura del material de la resistencia, el diámetro de esté es insuficiente para albergar esta gran cantidad de electrones lo que ocasiona una fricción de electrones con las paredes de la resistencia generando así un incremento de la temperatura de la resistencia.

En una plancha la resistencia “R” (o “nicrón”) va colocada entre placas aisladas de mica, estas placas se calientan y nos dan el calor que sentimos en la plancha; ahora las planchas se construyen con termostatos “C”, cuya función es la de interrumpir automáticamente el circuito cuando la plancha se calienta más de lo deseado.

El siguiente esquema representa una estufa de 3 barras o resistencias en paralelo teniendo cada una su interruptor.

Minas terrestres:

El más simple de estos artefactos se compone de un depósito lleno de sustancias explosivas y atravesado por dos gruesos electrodos A y Bque se unen en el interior por un filamento o resistencia R, al cerrar el circuito con el interruptor colocado a gran distancia de la batería de acumuladores que proporciona la energía eléctrica para poner incandescente el filamento y así la inmediata detonación y explosión de la carga de explosivos.

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Cauterizador:

Aparato que sirve para cauterizar vanillas, pequeñas heridas, extirpar pólipos, lunares, etc. Se compone de dos barras gruesas A y B unidas por un extremo por un filamento de platino Pt. Al comunicarlo con la fuente eléctrica, el “reóstato” R permite graduar la incandescencia del filamento de platino según el uso que se le va a dar.

Reóstato: instrumento para hacer variar la resistencia en un circuito eléctrico.

Instalación eléctrica de una casa

Toda la conexión desde el empalme hacia el interior de la vivienda

Para poder entender de que se trata la caja de empalme debemos saber que es a esta donde llegan los arranques aislados entre sí que se sacan de los cables matrices que pasan por la calle; de allí continúan al medidor (es este aparato el que mide cuántos kilowatts hora gasta una vivienda y su consumo diario, mensual, y desde la fecha que se instalo); enseguida, viene el “tablero de distribución” de donde los arranques (o líneas por donde se conduce la electricidad) para las distintas partes de la vivienda; este tablero lleva un interruptor general para toda la casa o para cada circuito. La caja de empalme tiene un “tapón o un fusible” que debe quemarse con “golpes de corriente” provenientes del

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exterior; el tablero de distribución tiene un par de “tapones o unos fusibles o un automático” por circuito que deben quemarse por corto-circuitos al interior de la casa (excepto en el caso del automático, cuando hay un corto-circuito detiene el paso de corriente o “salta” como es más comúnmente llamado).

Las ampolletas se conectan en la casa en paralelo y cada una debe resistirle voltaje de la red publica (220 V en Chile y la mayoría de los países son pocos los países que difieren de los 220 V). Si son de menor voltaje, se las puede unir en serie hasta completar el voltaje de la red.

observación: si se tienen ampolletas unidas en serie (como las luces de navidad) y se quema una provocara que se apague todo este circuito.

Interruptor de tres contactos:

Este tipo de interruptor puede servir para una lámpara de dos luces . bastara con ver el siguiente esquema, donde en I se cierra el circuito por la ampolleta A; en II se cierra por

ambas ampolletas; en III sólo por la B y en IV el circuito está interrumpido en ambas ampolletas. Todo lo anterior se logra con sólo girar el interruptor de tres contactos 1-2-3.

Interruptor de cuatro contactos:

Este tipo de interruptor es comúnmente usado en las escaleras de las casas para poder encender o apagar la ampolleta tanto “arriba” como “abajo”.

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Según el esquema anterior la ampolleta L está apagada por estar interrumpido el circuito en AA y en DD. Al comenzar a subir una escalera hará girar ¼ de vuelta el interruptor del primer piso con lo que se sierra el circuito en AA y en CC encendiéndose la ampolleta L. En el segundo piso, una vez que la persona haya subido, girara el interruptor correspondiente en ¼ de vuelta apagándose la ampolleta al quedar interrumpido el circuito en CC; etc.

En este esquema se representa el mismo circuito anterior pero mas simplificado, basta girar el interruptor a A o B para que el circuito se cierre o abra.

Bibliografía:

Enciclopedia multimedia de la ciencia V2.0

Enciclopedia multimedia Microsoft encarta

Curso de Física, Electricidad y Magnetismo para 4° medio de Carlos Mercado S.

Conclusión:

La mayoría de los artefactos que funcionan con electricidad y cuya función es generar calor dependen de una resistencia o filamento que se caliente.

El calor peoducido en una resistencia es producido por el roce de electrones en el interior de ésta y es directamente proporcional a la intensidad y el material y diámetro con el que se ha construido la resistencia.

La ley de joule es la cantidad de calorías producidas en un artefacto electrico es proporcional a su potencia ya al tiempo que la corriente pasa por él”.

Q = 0,24 • W • t (calorías)

Aprendimos como funcionan los circuitos al interior de una vivienda y conocimos 2 tipos de ellos, uno de tres contactos y el de 4 (que generalmente se usa en escaleras o en distancias muy largas)

Introducción

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Desde la antigüedad el hombre a tratado de mejorar su calidad de vida, sentirse cómodo y no trabajar de más, antiguamente para poder iluminarse el hombre antorchas, luego lo hicieron con lamparas, y después gracias a la electricidad y el científico Thomas Alva Edison se creo la primera ampolleta eléctrica, así mismo paso con la necesidad de generar calor para muchos propósitos era difícil y lento hasta que descubrieron que una gran intensidad de corriente pasar por una resistencia producía calor lo que revoluciono a la humanidad. En este trabajo hablare y profundare más sobre temas como la instalación eléctrica de una casa, los diferentes tipos de interruptores que podríamos necesitar al interior de esta vivienda; también conoceremos más acerca de los múltiples usos que se le dan a una resistencia o filamento tanto para generar luz o también para aprovecharla como fuente de calor, veremos estos usos en las ampolletas, planchas, estufas, minas terrestres y el cauterizador. Por otra parte también veremos otras fuentes lumínicas creadas por el hombre aparte de las ampolletas como los tubos de neon.

Sabremos sobre una aparato que brinda protección a nuestros circuitos y nos protegen de repentinos incendios a causa de un corto-circuito o el excesivo recalentamiento de una plancha.

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Efectos Químicos De La Corriente EléctricaSe produce cuando la corriente electrica es llevada a traves de ciertas sustancias, trayendo como consecuencia cambios quimicos en dichas sustancias. asi por ejemplo, si una corriente atraviesa agua con acido, este se descompone en oxigeno e hidrogeno. por este efecto algunas sustancias son alteradas quimicamente cuando son atravesadas por una corriente electrica.

Desde el punto de vista Fisicoquímico los conductores más importantes son los del tipo electrolíticos, es decir los electrolitos; estos se distinguen de los conductores electrónicos, como los metales por el hecho de que el paso de una corriente eléctrica va acompañada por el transporte de materia.Cuando pasa una corriente eléctrica a través de un conductor electrolito, el transporte de materia se manifiesta en las discontinuidades del sistema. Por ej., si en una disolución acuosa diluida en un ácido se sumergen dos alambres, preferentemente de platino, unidos a los 2 polos de una batería voltaica que actúa como fuente de corriente, se desprenden en los alambres burbujas de hidrogeno y oxigeno respectivamente, si la disolución electrolítica contuviera una sal de cobre o plata se liberaría el metal correspondiente en lugar de hidrogeno. Los fenómenos asociados con la electrólisis fueron estudiados por Faraday y la nomenclatura que utilizó y que se emplea todavía fue ideada por Whewell.Las celdas electroquímicas se usan principalmente con dos fines:A. Convertir la energía química en eléctricaB. Convertir la energía eléctrica en química

En las pilas secas comunes y en el acumulador de plomo tenemos convertidores de energía química en eléctrica, mientras que en la carga de la batería de almacenamiento y en la purificación electrolitica del cobre se utiliza la energía eléctrica para realizar una acción química. Una celda es un dispositivo simple de dos electrodos y un electrolito capaz de dar electricidad por la acción química dentro de la celda, o de producir una acción química por el paso de electricidad a su través. Una batería, por otra parte, es una combinación de dos o mas celdas dispuestas en serie o en paralelo. Así el acumulador de plomo es una batería constituidas por tres celdas conectadas en serie.El método mas común de determinar la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera en un circuito eléctrico es el de conectar un voltímetro entre aquellos, leyendose directamente el voltaje con el instrumento

Electroquímica parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.

Es por ello, que el campo de la electroquímica ha sido dividido en dos grandes secciones. La primera de ellas es la Electrólisis, la cual se refiere a las reacciones químicas que se producen por acción de una corriente eléctrica. La otra sección se refiere a aquellas reacciones químicas que generan una corriente eléctrica, éste proceso se lleva a cabo en una celda o pila galvánica.

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Si una reacción química es conducida mediante una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis. En cambio, si la caída de potencial eléctrico, es creada como consecuencia de la reacción química , se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.

Reacciones redox

Las reacciones químicas donde se produce una transferencia de electrones entre moléculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.

En general, la electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidación y reducción encontrándose separadas, físicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito eléctrico. Esto último es motivo de estudio de la química analítica, en una subdisciplina conocida como análisis potenciométrico.

En dichas reacciones la energía liberada de una reacción espontánea se convierte en electricidad o bien se puede aprovechar para inducir una reacción química no espontánea.

Ajuste de ecuaciones Redox

Las reacciones electroquímicas se pueden ajustar por el método ión-electrón donde la reacción global se divide en dos semirreacciones (una de oxidación y otra de reducción), se efectúa el ajuste de carga y elemento, agregando H+, OH−, H2O y/o electrones para compensar los cambios de oxidación. Antes de empezar a balancear se tiene que determinar en que medio ocurre la reacción, debido a que se procede de una manera en particular para cada medio.

Celda Electroquímica

Es el dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. También se conoce como celda galvánica o voltaica, en honor de los científicos Luigi Galvani y Alessandro Volta, quienes fabricaron las primeras de este tipo a fines del S. XVIII.

ElectroquímicaEsquema de la Pila de Daniell. El puente salino (representado por el tubo en forma de U invertida) contiene una disolución de KCl permitiendo la interacción eléctrica entre el ánodo y el cátodo. Las puntas de éste deben estar tapadas con pedazos de algodón para evitar que la disolución de KCl contamine los otros contenedores.

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Las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo. El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción. Los electrodos pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico, como metales, semiconductores. También se usa mucho el grafito debido a su conductividad y a su bajo costo. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, conocido como puente de sal (o como puente salino).

Los cationes disueltos se mueven hacia el Cátodo y los aniones hacia el Ánodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo por que existe una diferencia de potencial eléctrico entre ambos electrolitos. Esa diferencia se mide con la ayuda de un voltímetro y es conocida como el voltaje de la celda. También se denomina fuerza electromotriz (fem) o bien como potencial de celda.1 En una celda galvánica donde el ánodo sea una barra de Zinc y el cátodo sea una barra de Cobre, ambas sumergidas en soluciones de sus respectivos sulfatos, y unidas por un puente salino se la conoce como Pila de Daniell. Sus semi-reacciones son estas:

Reacción anódica Zn(s)= Zn 2+ (ac) + 2 e-

Reaccion Catódica Cu2+ (ac) + 2e- = Cu(s) Reacción total Zn (s) + Cu2+ (ac) = Zn2+ (ac)+ Cu (s)

La notación convencional para representar las celdas electroquímicas es un diagrama de celda. En condiciones normales, para la pila de Daniell el diagrama sería:

Zn(s)/Zn2+ (ac)//Cu2+(ac)/Cu(s)

Este diagrama esta definido por: ánodo --> cátodo Electrodo negativo/electrolito // Electrolito/electrodo positivo (el / indica flujo de electrones y el // significa puente salino)

La linea vertical representa el limite entre dos fases. La doble linea vertical representa el puente salino. Por convención, el ánodo se escribe primero a la izquierda y los demás componentes aparecen en el mismo orden en que se encuentran al moverse de ánodo a cátodo.

Corrosión electroquímica

La corrosión electroquímica es un proceso espontáneo que denota siempre la existencia de una zona anódica (la que sufre la corrosión), una zona catódica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres elementos, además de una buena unión eléctrica entre ánodos y cátodos, para que este tipo de corrosión pueda tener lugar. La corrosión más frecuente siempre es de naturaleza electroquímica y resulta de la formación sobre la superficie metálica de multitud de zonas anódicas y catódicas; el electrolito es, en caso de no estar sumergido o enterrado el metal, el agua condensada de la atmósfera, para lo que la humedad relativa deberá ser del 70%.

El proceso de disolución de un metal en un ácido es igualmente un proceso electroquímico. La infinidad de burbujas que aparecen sobre la superficie metálica revela

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la existencia de infinitos cátodos, mientras que en los ánodos se va disolviendo el metal. A simple vista es imposible distinguir entre una zona anódica y una catódica, dada la naturaleza microscópica de las mismas (micropilas galvánicas). Al cambiar continuamente de posición las zonas anódicas y catódicas, llega un momento en que el metal se disuelve totalmente.

Aplicaciones

La descomposición electrolítica es la base de un gran número de procesos de extracción y fabricación muy importantes en la industria moderna. La sosa cáustica (un producto químico importante para la fabricación de papel, rayón y película fotográfica) se produce por la electrólisis de una disolución de sal común en agua . La reacción produce cloro y sodio.

El sodio reacciona a su vez con el agua de la pila electrolítica produciendo sosa cáustica. El cloro obtenido se utiliza en la fabricación de pasta de madera y papel.

Una aplicación industrial importante de la electrólisis es el horno eléctrico, que se utiliza para fabricar aluminio, magnesio y sodio. En este horno, se calienta una carga de sales metálicas hasta que se funde y se ioniza. A continuación, se deposita el metal electrolíticamente.

Los métodos electrolíticos se utilizan también para refinar el plomo, el estaño, el cobre, el oro y la plata. La ventaja de extraer o refinar metales por procesos electrolíticos es que el metal depositado es de gran pureza. La galvanotecnia, otra aplicación industrial electrolítica, se usa para depositar películas de metales preciosos en metales base.

También se utiliza para depositar metales y aleaciones en piezas metálicas que precisen un recubrimiento resistente y duradero. La electroquímica ha avanzado recientemente desarrollando nuevas técnicas para colocar capas de material sobre los electrodos, aumentando así su eficacia y resistencia. Tras el descubrimiento de ciertos polímeros que conducen la electricidad, es posible fabricar electrodos de polímeros.

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EFECTOS MAGNETICOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA

En 1800 el científico Hans Oersted observa que, la corriente que fluye en un circuito de efectos la dirección de las agujas de la brújula. Imagen, a continuación, muestra su experimento. Cuando se cierra el interruptor de corriente pasa por el circuito y la dirección de los cambios imán bajo el efecto del campo magnético producido por la corriente.

Por otra parte, Faraday y Henry Joseph otros científicos que muestran la relación del campo magnético y la corriente. Si se mueve el imán cerca del circuito que producen la corriente o, si cambia la corriente del circuito que puede ponerse al día en otro circuito situado cerca de él. Vamos a aprender todos los tipos de corriente producida por el campo magnético.

Campo magnético alrededor de un alambre

La corriente que fluye en un cable lineal produce el campo magnético B = 2k.i / d, a una distancia d. Aquí la corriente medida en amperios, la distancia se mide en metros y k = 7.10 N / Amp ². Dirección del campo magnético producido por el alambre siempre es tangencial al círculo alrededor del alambre.

Podemos encontrar la dirección del campo magnético mediante la regla de la mano derecha. Como se muestra en la imagen de arriba, agarra el cable con sus cuatro dedos, el pulgar indica la dirección de los dedos de corriente y cuatro muestran la dirección del campo magnético.

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Se muestra la corriente de dos maneras, si la corriente hacia la que nos lo muestran con un punto, si la corriente es hacia el exterior que muestran con cruz.

Ejemplo: Como se muestra en la figura a continuación, la corriente produce i1sub 8N/Amps.m campo magnético en el punto K. Encontrar la magnitud y la dirección del campo magnético total producido por I1 e I2 en el punto L.

Direcciones de las corrientes se muestran en la imagen de abajo;

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Ejemplo: Dos corrientes fluyen a través de los ejes X e Y del alambre. Como se puede ver en la imagen dos puntos se encuentran cerca de los cables A y B. Si el campo magnético total en A es BA, y el campo magnético total en el B es BB, encontrar relación entre BA / BB?

Campo magnético en el punto B;

Las cargas eléctricasLa electricidad es una forma de energía que depende de la carga eléctrica de los cuerpos.En la naturaleza hay muchos situaciones en las que interviene la electricidad. Estos fenómenos se producen porque todos los cuerpos tienen cargas eléctricas.Las cargas eléctricas pueden ser positivas y negativas, y pueden pasar de un objeto a otro.En relación con su carga eléctrica, un objeto puede ser: positivo, negativo o neutro. Cuerpo positivo. Si tiene más cantidad de carga positiva que negativa.

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Cuerpo negativo. Si tiene más carga eléctrica negativa que positiva. Cuerpo neutro. Si tiene la misma cantidad de carga negativa y positiva.

La carga de los cuerposEn general, todos los objetos que nos rodean tienen el mismo número de cargas positivas y negativas. Son eléctricamente neutros.Las cargas negativas pueden pasar fácilmente de un cuerpo a otro, así se cargan los cuerpos: Cuando un cuerpo pierde cargas negativas, se queda con más cargas positivas que

negativas. El cuerpo queda cargado positivamente. Cuando un cuerpo gana cargas negativas, se queda con más cargas negativas que

positivas. El cuerpo queda cargado negativamente.Las fuerzas entre las cargas eléctricas

Los cuerpos cargados ejercen fuerzas sobre otros cuerpos cargados. Estas fuerzas pueden ser de atracción o de repulsión. Fuerzas de atracción. Los cuerpos cargados con cargas eléctricas de distinto tipo se atraen. Fuerzas de repulsión. Los cuerpos cargados con cargas eléctricas del mismo tipo se repelen,

es decir, se separan.

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LOS IMANES Y EL MAGNETISMOLos imanes

Un imán es un objeto capaz de atraer a objetos fabricados co hierro y otros metales.El magnetismo es la propiedad que tienen los imanes para atraer otros imanes o algunos objetos metálicos.Los imanes pueden ser naturales o artificiales. Imanes naturales. Son los que aparecen en la naturaleza, como la

magnetita. Imanes artificiales. Son los fabricados por las personas. Se

elaboran utilizando metales.

Las fuerzas entre los imanes

El campo magnético es la zona de influencia de un imán.Todos los imanes tiene dos zonas que llamamos polos y que se suelen marcar con dos colores diferentes.Los polos de un imán son las dos partes del imán que atraen con más intensidad a los objetos metálicos. Se llaman polo norte magnético y el polo sur magnético.

Las propiedades de los polos de un imán son: Dos imanes enfrentados por polos diferentes de atraen. Dos imanes enfrentados por polos del mismo nombre se repelen y se separan.

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El magnetismo terrestre

La Tierra funciona como un imán gigantesco. Los polos magnéticos de la Tierra están situados cerca de los polos geográficos, pero situados al revés.La brújula es un aparato que contiene un pequeño imán que puede girar libremente, de manera que siempre apunta hacia el norte. Por eso se emplea para orientarse.

El electroimán

Un electroimán es un aparato que funciona como un imán cuando se conecta a la corriente eléctrica y deja de hacerlo cuando se desconecta.Un electroimán sencillo es un clavo de hierro rodeado de un cable por el que pasa corriente eléctrica.Muchos aparatos funcionan con electroimanes como el teléfono o los timbres.

Los usos de los imanesEl magnetismo es un fenómeno muy útil que se aprovecha de diversas maneras: Los imanes se usan en las brújulas, en juguetes, en las dinamos de las bicicletas, en

los altavoces y en cierres de puertas o bolsos. Los electroimanes se emplean en los timbres o en las máquinas que sirven para

separar objetos metálicos de otros residuos. Los soportes magnéticos son distintos materiales magnéticos artificiales que se

emplean para almacenar mucha información en muy poco espacio. Cintas de casetes o de videocámaras, los discos duros de ordenadores y las tarjetas de memoria de los teléfonos móviles o las cámaras digitales

Las bandas magnéticas son tiras de color negro que almacenan información y se usan en las tarjetas de crédito, en algunos carnés, en los billetes de tren y avión. en las tarjetas de los bancos, etc.h