lunes, 10 de marzo de 2008

Los campos eléctricos de la Tierra







En buen tiempo, el campo eléctrico de la Tierra es generado pricipalmente por la ionosfera que es como una capa que es como un lectrodo gigante que se encuentra sobre la Tierra y emite cargas positivas contrarias a las negativas de la Tierra.



La electrosfera actúa de barrera haciendo que las partículas ionizadas que consiguen entrar en la atmósfera no traspasen la parte inferior de la electrosfera, y que los fenómenos atmosféricos tormentosos, que se dan por debajo de ella, no pasen a otras capas más altas de la atmósfera. En buen tiempo, cerca del suelo, el campo eléctrico es de 200V/m, sobre la superficie del océano la media es de 130 V/m y en las zonas industrializadas a causa de la contaminación este valor aumenta hasta los 360 V/m.. Los campos que ocurren directamente bajo las tormentas son de 50 kV/m. En el interior del núcleo de la Tierra se generan unas corrientes eléctricas debido al movimiento de rotación del núcleo semilíquido de hierro y níquel.





Me dio un chorro de trabajo encontrar como se media el campo ese pero finalmente me meti en paginas en ingles y encontre que se mide con algo que se llama molinos de campo y su principal aplicación es poder predecir donde va a haber caída de rayos. En lo que encontré decía que se coloca un plato conectado a un resistencia en la Tierra y luego es expuesto a un campo eléctrico, entonces la carga se acumula en el plato y ésta será proporcional al tamalo del plato y la incidencia del campo eléctrico.






Aún así, el tema no me quedo muy claro que digamos a ver si alguien lo explica en clase o que onda.





http://www.missioninstruments.com/pages/learning/elec_fields.html


http://freespace.virgin.net/paul.z/VDG/measurin.htm

domingo, 2 de marzo de 2008

¿Cómo funciona la batería del coche?

En vista de que a mi me gusta mucho la química, mi explicación del funcionamiento de las baterías estará en función de la reacción que ocurre dentro de ésta y trataré de explicarlo lo mas entendible posible jajaja...

La batería del coche o acumulador de plomo opera con el principio oxido-reducción. En el caso de la batería de plomo, el ánodo es una barra con Pb02(óxido de plomo IV) y el cátodo es una barra con Pb, ambos sumergidos en una solución de un electrolito fuerte, que en este caso es H2SO4(ácido sulfúrico), el cual se consume formándose agua. Sabemos que la oxidación de Pb a PbSO4(sulfato de plomo II) y la reducción de Pb02 a PbSO4 pueden llevarse a cabo simultáneamente, en forma separada, con la transferencia de electrones a través del conductor externo.

¿Qué significa que se forme sulfato de plomo(II) en cada electrodo? Siendo insoluble, se queda adherido en el electrodo en que se ha formado en lugar de disolverse en la solución.
Habíamos dicho que el ácido se consume y se va diluyendo, como el ácido sulfúrico diluido es menos denso que el ácido concentrado original, normalmente se mide la densidad del electrolito para determinar en que extensión esta agotado el acumulador, ya que se emplea cada vez que la celda se desacarga,
Para recargar el acumulador se bombean electrones a través de las mismas, pero en sentido opuesto; en otras palabras, se invierten todas las reacciones químicas. El sulfato de plomo y el agua se transforman de nuevo en plomo, dióxido de plomo y ácido sulfúrico.

¿Qué es lo que hace que los electrones se muevan del ánodo viajen a través del alambre externo y lleguen al cátodo? Esto ocurre debido a la diferencia de energía potencial, que puede ser explicado con un ejemplo sencillo como el agua de una catarata que fluye espontáneamente hacia abajo, por la diferencia entre la energía potencial entre la parte superior de la catarata con la corriente inferior a medida que el agua cae por la catarata, su energía potencial disminuye con respecto al extremo inicial por la pérdida de altura. Es pues, la diferencia de energía potencial entre el cátodo y el ánodo lo que provoca el flujo, ya que la EP de los electrones es mayor en el ánodo y fluyen hacia el cátodo por el alambre externo.

Más específicamente, cada par (Pb - PbSO4 y Pb02 -PbSO4 ) tiene una capacidad intrínseca de aceptar electrones. A esta capacidad se le puede asignar un valor numérico denominado potencial de reducción. Si dos pares se combinan en una sola celda, el par con mayor potencial de reducción acepta electrones en su electrodo, en este caso Pb 02 - PbSO4 (ánodo). La fuerza determinante de la circulación de la corriente es la diferencia algebraica entre los dos potenciales de reducción . Esta diferencia de potencial entre los electrodos, llamada fuerza electromotriz, o fem (E celda ) puede medirse conectando un voltímetro entre los dos electrodos. La fem de una celda galvánica se mide generalmente en volts, también se conoce como voltaje de la celda o potencial de la celda que es de 2.05 V para la batería de plomo.

Alessandro Volta y los volts


Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano, conocido por sus trabajos sobre la electricidad. Nació en Como y estudió allí, en la escuela pública. En 1774 fue profesor de física en la Escuela Regia de Como y al año siguiente inventó el electróforo, un instrumento que producía cargas eléctricas. Con dos discos metálicos, separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior logra, capazde transferir electricidad a otros objetos.


Durante 1776 y 1777 se dedicó a la química, estudió la electricidad atmosférica e ideó experimentos como la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado. En 1779 fue profesor de física en la Universidad de Pavía durante 25 años. Hacia 1800 había desarrollado la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica, que producía un flujo estable de electricidad.


Por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. El 1 de mayo de 1806, Volta es elegido como Caballero de la Corona de Hierro del reino de Lombardia. En 1809 es designado senador de la corte y, en 1810, se le otorga el título nobiliario de conde. La unidad de potencia eléctrica conocida como voltio recibió ese nombre en su honor.


La Cubeta de Faraday


Mmm... la cubeta de Faraday, un experimento tan simple que hasta me costó entenderlo jajaja pero finalmente en base a explicaciones del maestro, un compañero y de investigar pude hacer conclusiones de lo que entendí.


Faraday realizó un experimento muy sencillo utilizando como conductor hueco el recipiente metálico donde guardaba el hielo que empleaba en el laboratorio. El propósito del experimento es mostrar la inducción electrostática. Se montó una cubeta metálica encima de un electroscopio . Se introdujo un cuerpo metálico cargado positivamente(rojas). Inmediatamente se observa un movimiento en el electroscopio que detecta la presencia de la carga desde el exterior. Una carga opuesta negativa aparece en la superficie interna de la hielera en tanto que la superficie externa queda cargada positivamente. La carga del exterior de la cubeta es independiente de la ubicación del cuerpo cargado que introducido.

En resumen demostró que las cargas inducidas son siempre de igual magnitud pero de signo opuesto entre ellas y la carga inductora, y que además las líneas de campo eléctrico logran atravesar superficies.