El Universo mecánico y más allá. Lección 33. Circuitos eléctricos.
Summary
TLDREste guion de video ofrece una visión fascinante de cómo la electricidad y el agua han sido fundamentales en el desarrollo de la humanidad. Explora la historia de la electricidad desde Alessandro Volta hasta Thomas Edison, y cómo la ley de Ohm fue crucial para el avance tecnológico. Muestra paralelismos entre los acueductos romanos y la red de distribución de electricidad moderna, destacando la importancia de la ingeniería en el diseño de circuitos hidráulicos y eléctricos. Finalmente, se menciona la tradición de conferencias en la Royal Institution y la contribución de científicos como Michael Faraday y Charles Wheatstone a la comprensión de la electricidad.
Takeaways
- 👤 La importancia de las figuras como Michael Faraday y Charles Winston en la historia de la electricidad y su impacto en la tradición científica.
- 👔 La formalidad en la vestimenta en la enseñanza científica en el siglo XIX, contrastando con la informalidad actual.
- 🏛️ La Royal Institution y su papel en la difusión de la ciencia, destacando eventos como la conferencia del Príncipe de Gales.
- 💡 La analogía entre el control del agua en la historia de las civilizaciones y la electricidad en la moderna.
- 🚀 La evolución de la tecnología eléctrica desde Alessandro Volta hasta Thomas Edison y su impacto en la sociedad.
- 🌉 La comparación entre los acueductos romanos y la infraestructura moderna de energía eléctrica, como el Metropolitan Water District.
- ⚙️ La explicación de conceptos eléctricos fundamentales como la corriente eléctrica, amperios y la Ley de Ohm.
- 🔌 La aplicación práctica de la electricidad en la vida cotidiana, desde la iluminación hasta la tecnología de punta.
- 🔥 La resistencia eléctrica y su papel en la generación de calor, así como en la eficiencia de los circuitos.
- 🌐 La dependencia de las sociedades modernas, como Los Ángeles, de la capacidad para distribuir y controlar tanto el agua como la electricidad.
Q & A
¿Qué era la Royal Institution en el siglo XIX y por qué era importante?
-La Royal Institution era una institución educativa en el siglo XIX donde se daban clases de cierta categoría y era frecuente que se vistiera solemnemente para dichas clases. Era importante porque era una institución real y era un lugar donde se llevaban a cabo conferencias importantes, como la que se menciona en el guion.
¿Quién era Michael Faraday y qué impacto tuvo en la ciencia?
-Michael Faraday fue un científico británico que se destacó por sus contribuciones a la electrificación y la química. En el guion se menciona que, inspirado por una conferencia en la Royal Institution, decidió dejar su carrera de aprendiz de encuadernado para dedicarse a la ciencia.
¿Qué发明是由Charles Winston关联的,并且它如何影响了电力的实用性?
-Charles Winston fue una figura clave en la elaboración de las tuercas y tornillos que hicieron de la electricidad algo práctico. Su trabajo permitió que la electricidad se convirtiera en una fuente de energía útil y accesible para el público en general.
¿Cómo se relaciona el control del agua con el desarrollo de las civilizaciones antiguas?
-En el guion se menciona que el aprendizaje para controlar y dirigir el curso del agua fue un ingrediente crítico en el desarrollo de las civilizaciones, como lo demuestran las civilizaciones que florecieron a orillas de los grandes ríos como el Nilo, el Tigris y el Éufrates.
¿Qué es un amperio y cómo se relaciona con la corriente eléctrica?
-Un amperio es una unidad de medida de la intensidad de la corriente eléctrica, equivalente a la cantidad de carga eléctrica que fluye por un circuito en un segundo. La intensidad de la corriente eléctrica es la variación de carga eléctrica por unidad de tiempo.
¿Qué发明是由Alessandro Volta关联的, y cómo cambió la historia de la electricidad?
-Alessandro Volta inventó la batería, una nueva fuente de energía que permitió mantener un flujo de electricidad. Esto fue un hito en la historia de la electricidad, ya que abrió las puertas para el progreso tecnológico y el desarrollo de la electrificación.
¿Qué descubrimiento hizo Hans Christian Ørsted que cambió la comprensión del electromagnetismo?
-Hans Christian Ørsted descubrió el electromagnetismo al desviar una aguja magnética con solo la corriente de una pila voltaica. Este hallazgo fue fundamental para el entendimiento de la relación entre electricidad y magnetismo.
¿Qué regla describe la relación entre la intensidad de la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito eléctrico?
-La Ley de Ohm describe esta relación, estableciendo que la intensidad de la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje y inversamente proporcional a la resistencia entre esos puntos.
¿Qué son las leyes de Kirchhoff y cómo son importantes para el análisis de circuitos eléctricos?
-Las leyes de Kirchhoff son dos principios fundamentales que gobiernan la electricidad en los circuitos: la Ley de la Corriente (Kirchhoff's Current Law) y la Ley de la Tensión (Kirchhoff's Voltage Law). Estas leyes son importantes porque permiten a los ingenieros analizar y entender cómo fluye la electricidad a través de los circuitos, permitiendo el diseño y la solución de problemas en la electrónica y la ingeniería eléctrica.
¿Qué es un condensador y cómo funciona en un circuito eléctrico?
-Un condensador es un dispositivo que puede almacenar electricidad en forma de campo eléctrico. En un circuito eléctrico, el condensador se carga acumulando carga en sus placas y se descarga liberando esa carga. Su funcionamiento es similar al de un depósito que llena y vacía agua, pero en este caso, se trata de la carga eléctrica.
Outlines
👤 El legado de Michael Faraday y la importancia de la electricidad
Este párrafo introduce la importancia histórica de la electricidad y la figura de Michael Faraday. Se menciona que en el siglo XIX era común que los científicos vestieran formalmente para dar conferencias, como en la Royal Institution. Se destaca una fotografía de mediados del siglo XIX con el príncipe de Gales y la conferencia de Faraday, quien inspiró a muchos con su pasión por la ciencia. También se habla de Charles Winston, clave en el desarrollo de tornillos y tuercas eléctricos, y se compara el control del agua con el control de la electricidad, siendo ambos fundamentales para el desarrollo de las civilizaciones.
🏗️ La ingeniería de sistemas de agua y electricidad
Se explora la analogía entre los sistemas hidráulicos y eléctricos, como los acueductos y las redes de distribución de electricidad. Se menciona el Metropolitan Water District, que es crucial para la supervivencia de Los Ángeles, y cómo la electricidad fluye a través de cables de la misma manera que el agua fluye a través de tuberías. Se explican los amperios y la intensidad de la corriente eléctrica, y cómo estos conceptos son esenciales para entender la electricidad. Además, se habla de Alessandro Volta y su pila, que permitió la creación de corriente eléctrica continua, y los avances de Hans Christian Ørsted y Thomas Edison en electromagnetismo y la iluminación eléctrica.
🔌 La ley de Ohm y su impacto en la comunicación a larga distancia
Este párrafo se centra en la ley de Ohm, que describe la relación entre voltaje, corriente y resistencia en un circuito eléctrico. Se explica cómo Charles Winston aplicó esta ley para mejorar la calidad de la señal en el telégrafo, permitiendo así la comunicación a larga distancia. Se menciona también la importancia de la resistencia en series y paralelas, y cómo estos conceptos son similares a los de los sistemas de tuberías para el agua. Finalmente, se discute la resistencia natural y la oposición al progreso, ilustrada con la historia de la construcción del acueducto del río Colorado.
🔥 La resistencia eléctrica y su efecto en los materiales conductores
Se profundiza en la naturaleza de la resistencia eléctrica, explicando cómo los electrones se mueven dentro de un metal y cómo las imperfecciones y vibraciones atómicas causan resistencia. Se describe la resistencia como una especie de viscosidad que impide el flujo de electrones, y cómo esto se relaciona con la generación de calor. Se menciona el trabajo de Thomas Edison con materiales que brillan al ser calentados y cómo la energía eléctrica se convierte en energía térmica. Además, se habla de la potencia y cómo se mide en vatios, y la relación entre la potencia, la corriente y la diferencia de potencial.
💧 La analogía entre el diseño de acueductos y circuitos eléctricos
Este párrafo establece una comparación directa entre el diseño de acueductos y circuitos eléctricos, destacando cómo los ingenieros deben entender tanto la ciencia como el arte para controlar los flujos de agua y electricidad. Se introducen los elementos básicos de los circuitos eléctricos, como hilos, interruptores, baterías, resistencias y condensadores, y se explica cómo estas piezas se pueden combinar en redes complejas siguiendo reglas simples. Se menciona a Gustav Kirchhoff y sus leyes que gobiernan la conservación de la carga y la energía en los circuitos, y cómo estas leyes son fundamentales para el análisis y diseño de sistemas eléctricos.
🗣️ La tradición de las conferencias públicas y el legado de Charles Wheatstone
El último párrafo relata una anécdota sobre Charles Wheatstone, quien tuvo que dar una conferencia en la Royal Institution pero huyó por miedo al público. Michael Faraday intervino y dio una conferencia improvisada sobre la relación entre la luz y la electricidad, lo que resultó ser un presagio de la teoría correcta. Se menciona que la tradición de conferencias públicas en la Royal Institution continúa hasta el día de hoy, y se describe la preparación y el ritual que sigue un científico antes de pronunciar una conferencia, incluyendo el tiempo de aislamiento para evitar el nerviosismo.
Mindmap
Keywords
💡Circuitos eléctricos
💡Michael Faraday
💡Charles Winston
💡Ley de Ohm
💡Resistencia eléctrica
💡Electromagnetismo
💡Conductores
💡Leyes de Kirchhoff
💡Potencia eléctrica
💡Hidráulica
Highlights
La importancia de las unidades humedales y su comparación con circuitos eléctricos.
Tradición de vestimenta formal en las clases científicas del siglo 19, ejemplificada en la Royal Institution.
La fotografía histórica de la Royal Institution con la asistencia del Príncipe de Gales.
La influencia de Michael Faraday en la ciencia y su decisión de abandonar su carrera como aprendiz de encuadernado.
El papel crucial de Charles Winston en la fabricación de tuercas y tornillos para la electricidad.
La analogía entre el control del agua y la dirección de la electricidad en la historia de la civilización.
El desarrollo de acueductos y su importancia para el imperio romano.
La evolución de la tecnología eléctrica desde Thomas Edison hasta la complejidad de los chips modernos.
La dependencia de la ciudad de Los Ángeles de su infraestructura hidráulica y eléctrica.
La explicación de los amperios y su relación con la intensidad de la corriente eléctrica.
La invención de la batería por Alessandro Volta y su impacto en el flujo continuo de electricidad.
El descubrimiento del electromagnetismo por Hans Christian Ørsted y su contribución a la tecnología.
La ley de Ohm y su aplicación práctica en la transmisión de electricidad a larga distancia.
La resistencia a los avances tecnológicos de la electricidad y el ferrocarril en la sociedad del siglo XIX.
La analogía entre la resistencia de los tubos de acueductos y las resistencias eléctricas en un circuito.
La resistencia eléctrica y su comparación con la viscosidad del movimiento de partículas en un conductor.
La transformación de energía eléctrica en calor y su implicación en la eficiencia de los circuitos.
La ley de conservación de la carga y la energía según las leyes de Kirchhoff y su aplicación en los circuitos eléctricos.
La analogía final entre el ciclo global del agua y la conservación de la carga en los circuitos eléctricos.
La historia de Charles Winston y su impacto en la tradición de conferencias públicas en la Royal Institution.
Transcripts
[Música]
pero no
el unidades humedal
más allá
[Música]
de circuitos eléctricos
[Música]
bien
[Música]
creo que ya es hora de que esta clase
tenga clase
hoy día los científicos somos gente poco
ceremoniosa y en verdad es raro ver a un
trajeado así pero en el siglo 19 era
bastante frecuente que para dar clases
de cierta categoría se vistieran
solemnemente y en ningún sitio fue esto
más cierto que en la famosa royal
institution
tengo una fotografía que se hizo a mitad
del siglo 19 está determinada elección
pública fue digna de ser inmortalizada
en una fotografía debido a la asistencia
del príncipe de gales para eso se
trataba de una institución real
el príncipe de gales debe ser uno de
estos muchachos que están aquí en
primera fila sin embargo yo no sé cuáles
pero la razón por la que esta
disertación es digna de ser recordada no
es por la asistencia del príncipe de
gales sino porque fue pronunciada por
michael faraday
de hecho en una conferencia como ésta de
la fotografía hace unos 200 años
michael faraday quedó tan embelesado por
la ciencia que decidió abandonar su
prometedora carrera de aprendiz de
encuadernado
en esa serie de conferencias
hubo un hombre que causó una impresión
duradera en toda la tradición
se llamaba charles winston y fue una
figura clave en la elaboración de las
tuercas y tornillos que hicieron de la
electricidad algo práctico y esas
tuercas y tornillos
constituirán nuestro tema de hoy
y las tuercas y tornillos que mantienen
unida la compleja maquinaria del mundo
moderno no son más importantes en la
historia de la civilización que el
simple fluido del agua
[Música]
aprender a controlar y dirigir el curso
del agua ha sido un ingrediente crítico
en el desarrollo de las civilizaciones
[Música]
no es una casualidad el que las
primitivas civilizaciones florecieron a
orillas de los grandes ríos el nilo el
tigris y el éufrates los grandes
circuitos de agua de la naturaleza
[Música]
para poder tu esperar cada sociedad tuvo
que desarrollar medios para manipular y
controlar distribuir la corriente de
agua en regadíos y drenajes frente
inundaciones y para fomentar el
desarrollo de las ciudades
y así como todos los caminos conducían a
roma' iba tan bien una ingeniosa red de
acueductos
el imperio sobrevivió tanto tiempo en
muy buena parte porque los acueductos
traían agua fresca desde las montañas de
albanos
en aquellos tiempos esos complejos
circuitos de constituciones que
distribuyen el agua a los baños
edificios y fuentes de la ciudad eran
asombrosamente sofisticados
pero sólo un siglo pasado comenzó a
desarrollarse otra tecnología de
conducción es la electricidad
inventores tales como thomas edison
encontraron la fórmula de manipular las
corrientes eléctricas para iluminar las
lámparas de las casas y llevar puntos y
rayas a muy largas distancias a través
de alambres
[Música]
también crearon las formas de generar y
distribuir electricidad por redes cada
vez más complejas
[Música]
pero desde los días en que la estación
de iluminación de eris era la primera
planta de energía del mundo los
ingenieros han desarrollado formas mucho
más sutiles de utilizar la corriente
eléctrica
hoy en día un simple chip de ordenador
contiene un circuito eléctrico tan
complejo como el plano de calles de toda
una ciudad
y en principio la propia existencia de
una gran ciudad como los ángeles depende
de muchos de esos circuitos
los ángeles por supuesto es más que una
autopista pero sin un milagro de la
ingeniería no sería más que una aldea
polvorienta entre el desierto y el
profundo mar azul
y ese milagro se llama el metropolita
water district
al diseñar circuitos tanto hidráulicos
como eléctricos todo se reduce a
controlar un flujo de las corrientes
por el acueducto del río colorado from
163 mil metros cúbicos de agua por hora
hacia el embalse de los ángeles
[Música]
por este hilo de cobre fluyen 1.3
amperios de corriente eléctrica así como
el agua hace posible la vida el flujo de
electricidad hace posible la luz
cuánta luz depende de la intensidad de
corriente que se miren amperios
un amperio es un colombia de carga
eléctrica por segundo fluyendo por un
circuito
de hecho con otras palabras la
intensidad de corriente eléctrica es la
variación de carga eléctrica q por
unidad de tiempo en cualquier instante
esa intensidad es la misma en todos los
puntos a lo largo del hilo porque la
carga eléctrica como el agua ni se crea
ni se destruye a lo largo del camino
simplemente se mantiene circulando
[Música]
mientras que los ríos han estado
circulando durante miles de años hasta
1800 la electricidad era básicamente un
campo estático
en ese año alessandro volta se adelantó
e inventó la batería
esta nueva fuente de energía llamada
pila voltaica hizo posible que se
pudiera mantener un flujo de
electricidad y se abrieran las
compuertas del progreso
con ello será un free trade y pudo
obtener pronto nuevos y brillantes
metales sodio y potasio a partir de las
sales de sodio y potasio
pocos años después hans christian usted
desvió una aguja magnética con solo la
corriente de una pila voltaica y así
descubrió el electromagnetismo
más tarde en el siglo 19 thomas edison
utilizó el flujo continuo de la
corriente eléctrica suministrada por una
pila voltaica para desarrollar la
primera lámpara eléctrica
[Música]
y también utilizo esa corriente para
perfeccionar un dispositivo inventado
por otros el telégrafo
mucho antes carl friedrich gauss había
visto el potencial en la desviación de
la aguja de la brújula de usted el
cierre de un interruptor eléctrico
denunció alto lugar podía hacer que en
otro lugar se movieron un imán muy
pronto también otros llegaron a
conseguir eso mismo de telégrafo
mantenía la promesa de una comunicación
casi instantánea a larga distancia
pero al principio la promesa de esa
llamada a larga distancia tuvo una vida
corta
y después de recorrer varios kilómetros
la señal era demasiado débil para hacer
funcionar el dispositivo magnético
charles winston fabricante de
instrumentos musicales y estudiante de
acústica encontró la solución a este
dilema en los casi ininteligibles
escritos de un oscuro profesor alemán
llamado georges simon
winston demostró mediante
experimentación directa lo que él había
predicho a base de razonamientos
matemáticos abstractos se puede mantener
la intensidad de la señal si se aumentó
el voltaje en proporción a la distancia
winston había verificado la regla
conocida como ley de ohm para hacer
fluir una corriente por un material
conductor
se necesita una diferencia de potencial
dicha diferencia de potencial es siempre
proporcional a la intensidad de la
corriente
la constante de proporcionalidad se
llama resistencia
esta ecuación se conoce como ley d hondt
un elemento de un circuito eléctrico con
resistencia recibe el nombre de una
resistencia
la ley de ohm no es una ley fundamental
de la naturaleza como la segunda ley de
newton o la ley de la conservación de la
energía no se cumplen todas las
situaciones pero es una regla de gran
utilidad en la mayoría de las
situaciones prácticas y ayudó a que el
telégrafo se convirtiera en un invento
realmente práctico
el telégrafo perfeccionado por thomas
edison y con el código ideado por samuel
morse amplió las fronteras americanas y
no perdió el tren
los hilos telegráficos iban paralelos en
las vías del tren y la información que
llevaban era de gran importancia para
una tranquila circulación por todo el
sistema ferroviario
hubo alguna resistencia a la utilización
de ambos inventos
[Música]
la gente decía que la electricidad de la
peligrosa y algunos opinaban que a la
velocidad que podrían alcanzar los
trenes el ser humano no sería capaz de
respirar
[Música]
pero el progreso no se detuvo y con el
tiempo los hilos y las vías
conjuntamente representaron el mismo
papel de vital importancia como antes lo
habían hecho los grandes ríos
transportando personas cargas e ideas
y a través de millas y millas de alambre
el flujo de información sigue la
utilización práctica de la ley de oh
análogamente reglas muy parecidas guían
a los ingenieros en el diseño y la
explotación de acueductos
[Música]
esos ingenieros saben desde hace mucho
tiempo que la velocidad de la corriente
de agua por una tubería depende
precisamente de una serie de factores de
la pendiente del terreno y de la presión
aplicada de la longitud y del diámetro
de la tubería
y de la viscosidad y densidad del agua
[Música]
de modo análogo la intensidad de la
corriente eléctrica que pasa a través de
una resistencia depende de la caída de
tensión a través de ella
de su sección y de su longitud
y del material de que esté hecha
[Aplausos]
la resistencia de una resistencia
eléctrica es proporcional a su longitud
[Música]
inversamente proporcional a su sección
y proporcionar a su resistividad o
tendencia a frenar el flujo de
electrones
todos los materiales tienen esa
tendencia pero en grado distinto si
colocamos resistencias en un circuito
una a continuación de otra harán el
mismo efecto que si hubiéramos colocado
una resistencia más larga
[Música]
esta disposición se llama resistencia es
en serie
si colocamos resistencias una al lado de
otra aumentará la sección por donde
puede pasar la corriente a esto se llama
resistencias en paralelo y el conjunto
tiene menos resistencia que cada una por
separado
y lo mismo pasa con el agua si colocamos
secciones de tubería en serie es lo
mismo que si la hiciéramos más larga y
la resistencia al movimiento aumentaría
pero si las tuberías se colocan una al
lado de la otra pueden transportar más
agua con más facilidad y éstas en
particular conducen gran cantidad de
agua haciéndola subir 480 metros de
altura desde el río colorado hasta un
punto desde el que pueda descender hacia
los ángeles
[Música]
pero como el embalse y la estación de
bombeo fueron pensados para llevar a
tanta agua el propio proyecto encontró
una dura resistencia sobre todo por
parte de arizona el estado que
casualmente está al otro lado del río
el día que comenzaron las obras de
construcción en el año 1934 los soldados
del estado de arizona se apostaron a la
orilla del río con rifles y
ametralladoras
en este caso la base de la resistencia
declara el flujo del progreso para
california era expensas del futuro de
arizona
[Música]
pero qué pasó de la resistencia natural
al avance de los electrones
[Música]
cuál es exactamente la naturaleza de la
resistencia eléctrica
bajo la influencia del campo eléctrico
los electrones se mueven por un metal
como una canica cuando cae en un flujo
viscoso
si no fuera por la resistencia
acelerarían libremente como cuando un
cuerpo cae en el vacío
[Música]
pero en la realidad se mueven con una
velocidad media constante
la resistividad es como la viscosidad
cuanta más tenga un material más
lentamente se podrá mover una partícula
en su interior
pero qué es lo que ralentiza a los
electrones en otras palabras qué es lo
que se opone al flujo de la electricidad
en un conductor
[Música]
en el interior de un metal los
electrones se mueven constantemente en
todas direcciones
aquí están representados algunos de
ellos por los puntos
[Aplausos]
giran en órbita por todo el metal como
si fuera una molécula gigante
esta especie de flujo no encuentra
ninguna resistencia tampoco crea una
corriente neta que entre por un extremo
y salga por otro
en esas condiciones el conductor está en
equilibrio
electrostático
no hay campo eléctrico en su interior no
hay diferencia de potencial tiene un
extremo al otro
pero si una batería hiciera circular una
corriente eléctrica ese equilibrio se
destruiría y se crearía un campo
eléctrico en el interior del conductor
[Música]
en el interior de un metal perfectamente
cristalino si se pudiera encontrar una
muestra del los electrones móviles
acelerarían continuamente como una
moneda al caer en el vacío
[Música]
pero en el mundo real los cristalinos no
son perfectos tienen defectos e
impurezas y sus átomos vibran con
energía térmica
y los electrones acelerados por la
fuerza del campo eléctrico rebotan
contra cada impureza comportándose como
una bola en una máquina de juego
todos esos rebotes todas esas paradas y
arrancadas producen la resistencia que
impide que el electrón circule
aumentando su velocidad
por eso los electrones se mueven a una
velocidad media constante creando una
corriente constante bajo la influencia
de una fuerza constante
[Aplausos]
[Música]
cuando los electrones tropiezan con las
imperfecciones hacen aumentar las
vibraciones de los átomos
de ese modo la energía eléctrica de los
electrones acelerados se convierte en
energía térmica de los átomos vibrando
[Música]
y hace aproximadamente 100 años de ese
calor salió un aire abrigan
sino una resistencia adquiere calor
suficiente
brillarán y thomas edison encontró los
materiales apropiados que brillan sen
con luminosidad
por supuesto que todos los circuitos
brillan pero si producen calor tanto si
es deseado como si no
los ordenadores por ejemplo tienen
ventiladores para eliminar el calor no
deseado
de hecho algunos superordenadores
generan tanto calor que requieren un
sistema de refrigeración líquido que
mantenga la temperatura baja
y ese calor tanto si es un objetivo
buscado como si no consume energía al
producirse cuando la corriente pasa por
una resistencia la energía convertida en
calor es igual a la cantidad de carga
que circula por la diferencia de
potencial
la cantidad de calor por unidad de
tiempo o potencia consumida es igual a
la intensidad por la diferencia de
potencial
utilizando la ley de ohm la potencia se
puede expresar también por y al cuadrado
por r al cuadrado / r
[Música]
y cuál es el resultado bien para
comenzar se mide en vatios
un vatio es una medida de potencia igual
a un amperio por un voltio
si ahora multiplicamos ese vatio por
1.000 tendremos un kilovatio y si lo
multiplicamos de nuevo por 1000
tendremos un megavatio
en 'horas punta' el embalse de parque el
genera 120 megavatios
vatios y agua la red eléctrica que aquí
en esta planta hidroeléctrica requiere
una forma concreta así como el progreso
se basa en las corrientes de agua y de
electricidad también demandó una gran
cantidad de aguas
en esta sociedad americana ávida de
energía cada persona consume
aproximadamente un kilovatio de potencia
eléctrica todo el tiempo día tras día a
lo largo de todo el año
[Música]
para suministrar a los consumidores
ambas cosas agua y energía los
ingenieros tienen que dominar primero el
arte y la ciencia del diseño de
circuitos
los elementos comunes en los circuitos
eléctricos elementales son los hilos y
los interruptores las baterías las
resistencias y los condensadores y
aunque estos elementos se pueden
combinar en redes de complejidad siempre
creciente siempre obedecen a unas mismas
reglas sencillas llamadas leyes de
quiere soft
gustav kirchhoff físico alemán era muy
aficionado a las matemáticas
aplicando la ley de ohm y generalizando
la completamente dedujo dos leyes que
expresan cada una de ellas una idea ya
conocida
una de esas ideas es la de la
conservación de la carga
y la correspondiente ley en los
circuitos es que cuando una corriente se
divide en dos o viceversa la suma de las
intensidades de las corrientes que
llegan al nudo es igual a la suma de las
intensidades de las corrientes que salen
de él la otra ley de kill soft expresa
la conservación de la energía una carga
eléctrica que recorre un circuito
completo ni pierde ni gana energía
[Música]
consideremos una carga eléctrica en el
espacio que no esté confinada a un
circuito si se mueve por el espacio a lo
largo de la trayectoria que la lleve de
nuevo a su punto de partida no se habrá
realizado trabajo neutro
[Música]
el potencial eléctrico el voltaje puede
crecer a disminuir pero siempre vuelve a
su valor inicial y lo mismo sucede en el
interior del circuito
obsérvese que una integral a lo largo de
una curva cerrada tiene una notación
especial el signo de la integral tiene
un círculo sobre él
así en el caso especial de un circuito
eléctrico todos los aumentos de
potencial debidos a batería y
condensadores cargados y todas las
caídas de tensión debidas al paso de la
corriente por las resistencias tienen
como resultante neta cero
utilizando sobre esas dos leyes los
ingenieros analizan los circuitos más
complejos
como un simple ejemplo pensemos en un
condensador conectado a una resistencia
a una batería
incluso cuando se va cargando el
condensador el aumento total de voltaje
es igual a la caída total a lo largo del
circuito
en un circuito eléctrico un condensador
almacena carga de la misma manera que un
depósito almacena agua para un uso
posterior
[Música]
y hace falta mucho tiempo para llenar o
vaciado uno de ellos
cuanto tiempo
naturalmente eso depende del volumen del
depósito y de cuánta resistencia haya
para que salga el agua
[Música]
cuanto más grande sea el depósito y
mayor sea la resistencia más tiempo se
necesitara
sucede exactamente lo mismo con la carga
cuando se trata de descargar un
condensador si se aplican las leyes de
kirch off nos encontramos con que el
tiempo es igual a la capacidad del
condensador multiplicada por la
resistencia
naturalmente no hay planes de vaciar el
lago havasu de inmediato al mismo tiempo
que se va vaciando de agua para saciar
la sed de los ángeles la nieve de
lejanas montañas se va derritiendo y va
alimentando al río colorado que a su vez
vuelve a llenar el embalse como si fuera
parte de un ciclo global que conservará
la humedad de modo análogo los circuitos
eléctricos conservan la carga
y así es como la noción de evolución se
añade al principio de conservación tal
vez queriendo demostrar con ello que
cuanto más cambian las cosas más siguen
siendo las mismas
la civilización sigue dependiendo de las
corrientes aun cuando se añada al flujo
de la electricidad y la moderna ciudad
de los ángeles al igual que la antigua
roma está limitada y depende de la
habilidad de canalizar y distribuir
dichas corrientes
[Música]
hoy hemos estudiado las reglas que hacen
que la electricidad sea algo práctico
fueron antes elaboradas por personas
llamadas son kirk of y charles winston
el propio winston que era muy admirado
por sus colegas en su tiempo era
desconocido del público era muy
vergonzoso y casi se ponía enfermo ante
un auditorio igual que yo
de hecho esa fue la causa por la que
consiguió que se cambiara la tradición
de que las conferencias fuesen públicas
en la royal institución
parece ser que una tarde de 1846 charles
winston tenía que pronunciar una de esas
lecciones ante el público pero justo en
el último segundo con el auditorio ya
sentado winston sintió miedo y salió
huyendo sin dejar a nadie que le
sustituyera entonces michael faraday
intervino e improvisando una brillante
conferencia especuló acerca de que la
luz podría ser una especie de
perturbación de la electricidad y del
magnetismo una idea que muchos años
después resultó ser cierta
la tradición de esas lecciones públicas
en la royal institution sigue
conservándose en nuestros días todos los
viernes a las ocho en punto de la tarde
un científico famoso vestido de etiqueta
como yo ahora debe intervenir ante un
brillante auditorio y pronunciar una
conferencia sobre los últimos
desarrollos de la ciencia
durante media hora antes de la
conferencia el científico permanece
encerrado en un cuartito para asegurarse
de que no podrá hacer el winston y salir
corriendo es el último momento y esa es
la razón por la que yo he sido encerrado
en ese cuarto hasta el inicio de esta
clase hasta el próximo día
[Música]
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