GAEL HERNANDEZ GARCIA[PUMA]
Todos hemos ocupado pilas para poder encender juguetes, relojes, controles de televisión, por lo que la energía se ha convertido en un elemento necesario para la vida cotidiana y dependemos tanto de ella que se inventó la pila, el cual, es un aditamento que brinda energía eléctrica a un sinfín de aparatos, por ello, se producen en formas y características muy variadas, por lo que estos aditamentos nos ayudan a hacer la vida más fácil; pero nunca nos hemos preguntado ¿de dónde viene la energía de las pilas? ó ¿cómo es que se puede almacenar la energía dentro del contenedor llamado pila y permanecer ahí hasta su uso? por lo que en esta investigación comenzaré a descubrir y conocer la manera en que se transforma la energía química en energía eléctrica para lograr encender un diodo de luz led; en este caso, los alimentos, son claves para generar electricidad.
En los últimos años se ha experimentado un aumento del consumo de pilas, por lo que me gustaría saber si es posible que se genere energía limpia, ya que el incremento del consumo de pilas conlleva un aumento equivalente en el consumo de recursos naturales, algunos de ellos son escasos y no se encuentran fácilmente disponibles. Me gustaría que, con elementos naturales y ecológicos, se fuera reduciendo considerablemente el impacto ambiental, cuidando la naturaleza quien nos protege, nos sana, nos alimenta y nos da todo lo necesario para vivir y tener bienestar, esta acción puede hacer una gran diferencia a la hora de ahorrar energía.
Las pilas y acumuladores son elementos destinados a transformar energía química en energía eléctrica.
Pensemos que son dispositivos ampliamente utilizados en nuestra vida cotidiana en multitud de equipos electrónicos y eléctricos que necesitan
un sistema de alimentación autónoma: linternas, vehículos, relojes, despertadores electrónicos, teléfonos móviles, cámaras fotográficas, receptores de radio portátiles, ordenadores portátiles y un larguísimo etcétera.
Es evidente que el término electrotecnia está profundamente relacionado con los de electricidad y electrónica, definamos cada uno de ellos.
La electricidad es una forma de energía basada en la propiedad que tiene la materia de repeler o atraer electrones y que da lugar a varias manifestaciones físicas, como la luz, el calor, los campos magnéticos, etc. También denominamos electricidad a la ciencia que estudia estos fenómenos eléctricos.
La electrónica es una extensión de la electricidad que estudia y aplica el movimiento de la electricidad en el vacío, en los gases, y en los sólidos semiconductores. Se habla de electrónica a partir del momento en que se demuestra que es posible el transporte de la electricidad sin un medio que sea un conductor metálico.
La electrotecnia es la disciplina que se dedica al estudio de las aplicaciones técnicas de la electricidad y, por extensión, de la electrónica.
La electrotecnia tiene como marco de actuación el sector eléctrico, esto es, el conjunto de empresas dedicas a:
LEY DE COULOMB
Seguramente hemos observado en alguna ocasión que frotando un bolígrafo de plástico con un trozo de tela y acercándolo inmediatamente a unos trocitos de papel, estos son atraídos por el bolígrafo. Este fenómeno es conocido con el nombre de electricidad estática. La electricidad estática hace referencia al confinamiento de una cierta carga eléctrica en el seno de un material. Analizando este fenómeno podemos extraer las conclusiones siguientes:
◘Todos los materiales eléctricamente neutros presentan mayor o menos facilidad para perder los electrones de valencia.
◘ Al frotar el bolígrafo con la tela, estamos aplicando una energía que hace que un cuerpo gane electrones, de modo que se carga negativamente y el otro se pierda, por lo que se carga positivamente.
◘ Al acercar el bolígrafo a los trocitos de papel, la carga eléctrica excedente que contiene el bolígrafo tiende a neutralizarse con la carga de los cuerpos próximos ejerciendo, en este caso, una fuerza de atracción.
◘ Los objetos con carga del mismo signo se repelen y los de distinto signo se atraen.
Otro aspecto que se desprende del experimento anterior es que podemos llegar a generar una fuerza electrostática capaz de producir un trabajo por cualquier método que provoque un desequilibrio de carga eléctrica en un cuerpo.
Charles Coulomb enunció la que se conoce como la ley de Coulomb “la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo, es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo y de atracción si son del signo contrario”.
Condensadores.
El condensador es un componente eléctrico de dos terminales fabricado para ofrecer una determinada capacidad. La capacidad de un condensador permite el almacenamiento de una cierta cantidad de carga eléctrica.
Básicamente esta formado por placas conductoras metálicas o armaduras aisladas entre sí por una delgada capa de material aislante (mica, papel, plástico, etcétera), llamada dieléctrico.
Conocer si se puede generar energía casera sin necesidad de pilas.
Este tema se me hizo interesante de investigar, ya que me parece imposible generar una pila casera para hacer que un elemento que requiera pilas alcalinas funcione.
En caso de que se logre hacer una pila casera y haga funcionar un elemento, debe haber una explicación científica la cual me gustaría conocer con esta explicación.
Si logramos crear una pila con componentes caseros, entonces, podremos probar su efectividad haciendo funcionar un elemento.
Investigación documental.
Pilas y acumuladores.
Las pilas y acumuladores son elementos destinados a transformar energía química en energía eléctrica.
Son dispositivos ampliamente utilizados en nuestra vida cotidiana en multitud de equipos eléctricos y electrónicos que necesitan un sistema de alimentación autónoma.
Tipos de generadores estáticos.
Es importante destacar que las tensiones proporcionadas por las pilas y los acumuladores son siempre de corriente continua (cc), es decir, no existen pilas ni acumuladores que proporcionan tensiones con corriente alterna (ca).
Pilas galvánicas.
Una pila galvánica básica está constituida por dos electrodos, uno denominado ánodo (polo terminal positivo) y cátodo (polo negativo) que están parcialmente sumergidos en el llamado electrólito, que pone en contacto a los metales y que consiste generalmente en una disolución salina o ácida.
Tipos y características de las pilas galvánicas.
En la actualidad, las pilas comercializadas más usuales son de alguno de los siguientes tipos:
Estas pilas se construyen de forma cilíndrica o plana y generan una fuerza electromotriz de 1.5V.
Investigación experimental.
Material
Procedimiento
Utilizando el método de experimentación, llevamos a cabo el procedimiento anterior siguiendo los pasos concatenados para comprobar si es posible crear una pila hecha en casa.
A través del método de observación logré comprobar la efectividad del experimento, obteniendo los siguientes resultados:
Primero: comprobé que si introduzco un clavo y un trozo de cobre en el limón y posteriormente los toco con la lengua, me dan “toques”.
Después, si coloco los metales conductores como el clavo y el bronce en contacto con el limón y los uno en circuito conectando los caimanes, generan la suficiente energía eléctrica para encender una luz led.
Gracias a este experimento descubrí que la pila de limón que elaboré se llama pila voltaica.
Una pila voltaica, como todas las pilas, transforma la energía química en energía eléctrica. Se trata de una pila hecha con dos metales distintos denominados electrodos (parte de la pila por donde entra y sale la corriente de la pila) que se colocan en un líquido que contiene un electrolito (sustancia cuya solución acuosa puede conducir electricidad). En una solución acuosa más un electrolito, como el ácido del limón, un exceso de electrones se acumula en uno de los electrodos, al mismo tiempo que por el otro electrodo se pierden electrones. Al tocar los electrodos con la lengua se cierra el circuito, por lo que es posible que circule corriente eléctrica. La sensación de “toques” y el gusto a metal se deben al movimiento de electrones que llegan a través de la saliva a la lengua.
Una pila hecha por un limón produce mas o menos 0.7 volts; si se conectan 2 de estas pilas, se tiene el suministro de voltaje suficiente para encender el foco de luz led.
Aprendí que la acción química entre dos metales produce electricidad.
Una pila de limón produce electricidad a través de una reacción química que se produce al introducir metales en el zumo del limón. El zumo del limón es bastante ácido, lo que ayuda a romper la estructura atómica de los metales, como cobre y zinc, liberando electrones que generan la corriente eléctrica.
Bibliografía
Van, J. (2005). ELECTRICIDAD Proyectos espectaculares de ciencias. Madrid, España: Limusa.
Gallioni, E. (1978). La invención de la pila eléctrica. Morelia, Michoacán.: Balsal Editores.
Durán, J. (2012). ELECTROTECNIA. Barcelona.: Altamar.
