Voltaje, Energía y Fuerza (Universo Mecánico 31)
Summary
TLDREl script ofrece una exploración detallada de los conceptos fundamentales de la electricidad, destacando la importancia de entender no solo el voltaje, sino también la energía y la fuerza en el funcionamiento de la electricidad. Se hace referencia a la máquina gigante del siglo XVIII que generaba 100 mil voltios y comparándola con una pila de 9 voltios de una radio transistor, resalta que la capacidad de almacenamiento de energía no es siempre proporcional al voltaje. La discusión se enfoca en la naturaleza de la electricidad, destacando que las cargas eléctricas siempre existen en la materia y que para entender la electricidad es necesario comprender primero la materia. Utiliza analogías como las curvas de nivel en un terreno para explicar cómo las superficies de potencial eléctrico describen el campo eléctrico. Además, aborda la historia de la electricidad y su evolución, desde la teoría atómica hasta la invención de la pila eléctrica por Alessandro Volta. Finalmente, el script conecta la electricidad con la vida cotidiana, desde su papel en la unión atómica hasta su uso en la iluminación y la publicidad, destacando su omnipresencia y el papel crucial que juega en la sociedad moderna.
Takeaways
- 🔋 La importancia de la energía almacenada versus el voltaje: Aunque una pila de 9 voltios de un radio transistor puede almacenar 10 veces más energía que las 100 botellas de Leyden, la máquina gigante de finales del siglo 18 solo podía lanzar un rayo a una distancia de dos pies.
- ⚡ El voltaje o potencial eléctrico es una medida de la energía potencial de una carga eléctrica, como los electrones en los átomos del cuerpo humano.
- 🤔 La pregunta fundamental es si lo importante es el voltaje o la fuerza con la que los electrones están unidos a nuestro cuerpo, que es mucho mayor que el potencial que una máquina puede producir.
- 👉 Los elementos básicos de la electricidad son sencillos en teoría, pero la complejidad surge al entender que la electricidad siempre existe en la materia y la materia es esencialmente eléctrica por naturaleza.
- 🌐 La electricidad se ve afectada por fuerzas que varían en proporción inversa al cuadrado de la distancia entre las cargas eléctricas.
- 🏞️ La analogía del mapa topográfico ayuda a entender el campo eléctrico y las curvas de potencial eléctrico, que describen un terreno con sus altos y bajos.
- ⚖️ El campo eléctrico es la derivada negativa del potencial eléctrico, y el potencial es menos la integral del campo eléctrico.
- 📡 El campo eléctrico creado por una carga puntual es proporcional a 1/r^2, y su dirección es perpendicular a la superficie de un conductor en un campo eléctrico.
- 💡 La electricidad ha sido utilizada no solo para iluminación y diversión, sino también como base para la innovación tecnológica y científica.
- 🔵 La luz de neón y otros desarrollos en la electricidad han cambiado la forma en que vivimos y nos entretenemos, desde anuncios hasta la iluminación de edificios.
- ⚖️ La electricidad también es responsable de la unión de átomos y moléculas a través de la fuerza eléctrica, que mantiene al mundo unido.
Q & A
¿Qué máquina fue capaz de producir un voltaje de 100 mil voltios a finales del siglo 18?
-La máquina gigante de Leiden utilizaba un banco de 100 botellas para almacenar energía y podía producir un voltaje de 100 mil voltios.
¿Cuál es la relación entre la energía almacenada en la máquina de Leiden y una pila de un radio transistor?
-Una pila de 9 voltios de un radio transistor puede almacenar 10 veces más energía eléctrica que las 100 botellas del banco de la máquina de Leiden.
¿Qué es el potencial eléctrico y cómo se relaciona con la energía potencial de una carga eléctrica?
-El potencial eléctrico es una medida de la energía potencial de una carga eléctrica, como los electrones que componen los átomos del cuerpo humano.
¿Cuál es el potencial que une a los electrones a nuestro cuerpo y cómo se compara con el potencial producido por una máquina?
-El potencial que une un electrón al cuerpo es de unos pocos voltios, 345 voltios aproximadamente, mientras que una máquina puede producir 100 mil voltios.
¿Por qué la máquina de Leiden podía lanzar un rayo a una distancia de dos pies, mientras que una pila no puede hacer lo mismo?
-Aunque la máquina de Leiden tenía una capacidad de almacenamiento de energía menor, su diseño y el voltaje que generaba le permitían lanzar un rayo a esa distancia, mientras que una pila, a pesar de almacenar más energía, no está diseñada para producir ese tipo de efecto.
¿Cómo se relaciona la electricidad con la materia y por qué es difícil entenderla?
-La electricidad siempre existe en la materia, y la materia es esencialmente eléctrica por naturaleza. Entender la electricidad requiere entender la materia, y entender la materia requiere entender la electricidad primero, lo que crea un dilema de entender cuál de las dos comprender primero.
¿Qué es un campo eléctrico y cómo está relacionado con el potencial eléctrico?
-Un campo eléctrico es una representación de la fuerza que actúa sobre una carga eléctrica en un punto dado. El potencial eléctrico es la energía potencial por unidad de carga en un punto, y el campo eléctrico es la derivada negativa del potencial eléctrico.
¿Cómo se relaciona la analogía de los mapas topográficos con las curvas de potencial eléctrico?
-Las curvas de potencial eléctrico son similares a los contornos en un mapa topográfico, donde los puntos de igual altura proporcionan una descripción del terreno. Del mismo modo, las curvas de potencial eléctrico describen un campo eléctrico con sus 'altos' y 'bajos'.
¿Por qué la energía potencial de un electrón en un átomo es solo unos pocos voltios?
-La energía potencial de un electrón en un átomo es solo unos pocos voltios porque la carga negativa del electrón es justamente suficiente para equilibrar la carga positiva de un protón, y la distancia del núcleo al electrón exterior es aproximadamente un billón de veces una parte de un centímetro.
¿Cómo es que los generadores de alta tensión, como el de Van de Graaff, pueden ionizar la materia a pesar de no tener la fuerza necesaria para hacerlo directamente?
-Los generadores de alta tensión logran ionizar la materia a través de colisiones. El campo eléctrico acelera electrones que chocan con moléculas, lo que puede desprender otros electrones y causar una reacción en cadena de ionización.
¿Por qué una pila de automóvil puede almacenar más energía que la máquina de Leiden, a pesar de tener un voltaje mucho menor?
-Una pila de automóvil puede almacenar más energía que la máquina de Leiden porque, aunque el voltaje sea menor, la cantidad de carga que puede almacenar es mucho mayor. La energía total almacenada en una batería depende tanto del voltaje como de la cantidad de carga.
Outlines
😀 La importancia de la electricidad y su potencial
Este párrafo aborda la importancia de la electricidad y su potencial. Se menciona la máquina gigante de finales del siglo 18 capaz de producir 100 mil voltios y comparar su capacidad de almacenar energía con una pequeña pila de 9 voltios de un radio transistor. Se discute la fuerza que une los electrones al cuerpo humano y cómo esta fuerza es mucho mayor que la que puede producir una máquina. Además, se destaca la simplicidad de los elementos básicos de la electricidad y la complejidad de entender la electricidad y la materia, que son esencialmente eléctricas por naturaleza. Finalmente, se hace una analogía entre la electricidad y la ciudad de Las Vegas, destacando la importancia de entender las magnitudes y efectos de la electricidad.
🏞️ La analogía del terreno y el campo eléctrico
Se utiliza la analogía del terreno para explicar el campo eléctrico y el potencial eléctrico. Se describe cómo las curvas de nivel en un mapa reflejan un campo eléctrico, donde los cambios en el potencial son similares a las subidas y bajadas del terreno. Se menciona que el campo eléctrico es la derivada negativa del potencial y cómo el trabajo necesario para subir una colina es análogo a la energía requerida para cambiar el potencial eléctrico. Además, se explora la idea de que el campo eléctrico es perpendicular a la superficie de un conductor y cómo esto se relaciona con la forma de los terrenos y la electricidad en la atmósfera.
💡 La historia y el potencial eléctrico en la sociedad
Este párrafo habla sobre la historia de la electricidad y cómo ha impactado la sociedad. Se menciona a Ben Franklin y su contribución al trazar el potencial eléctrico desde el cielo hasta la tierra. También se habla de Thomas Edison y su captura de electricidad para producir luz en un vidrio. Se explora la proliferación de la publicidad en neón y cómo la electricidad se ha convertido en una parte esencial de la vida diaria, desde el alumbramiento de bombillas hasta la unión de átomos y la producción de energía en laboratorios y la vida cotidiana.
⚛️ La estructura atómica y la unión de electrones
Se profundiza en la estructura atómica y la unión de electrones en los átomos. Se discute cómo la electricidad mantiene unidos los electrones a un núcleo positivo y cómo esta unión se manifiesta en un voltaje específico. Se compara la fuerza de un átomo para retener un electrón con la capacidad de una máquina de Van de Graaff para ionizar la materia. Además, se abordan conceptos como la energía potencial medida en electrones voltios y cómo la energía cinética y la distancia entre el núcleo y el electrón exterior de un átomo son claves para entender la electricidad en la materia.
🌟 La ionización y la producción de luz en la electricidad
Este párrafo se enfoca en el proceso de ionización y producción de luz en la electricidad. Se describe cómo la ionización momentánea de las moléculas de aire durante una chispa deja un gas de iones moleculares positivos y electrones negativos llamado plasma. Se explica cómo la fuerza eléctrica entre estos iones y electrones los hace volver a combinar formando materia neutra y desprender energía en forma de luz. También se menciona el uso de tubos de neón y cómo la electricidad puede ser utilizada en anuncios y maquinaria para crear efectos visuales y funcionales.
⚡ La energía y el potencial de la electricidad en la ciencia
Se concluye con una reflexión sobre la energía y el potencial de la electricidad en la ciencia. Se menciona la máquina de Van de Graaff y su capacidad para alcanzar altas tensiones antes de los descargas y cómo la energía de una batería es más útil que la carga almacenada en forma química. Se explora la idea de que la energía eléctrica sube con el voltaje y la carga y cómo la electricidad es una parte fundamental del universo. Además, se hace referencia a John Dalton y su ley de las proporciones simples y múltiples, y cómo su teoría atómica fue finalmente aceptada después de un siglo de debate científico.
Mindmap
Keywords
💡Voltaje
💡Energía
💡Carga eléctrica
💡Campo eléctrico
💡Corriente eléctrica
💡Leyden jar
💡Electrones
💡Átomos
💡Van der Graaf generator
💡Neón
💡Baterías
Highlights
La importancia de entender la relación entre el voltaje, la energía y la fuerza en la electricidad.
Comparación entre la máquina gigante del siglo XVIII y una pila de 9 voltios en términos de almacenamiento de energía.
La capacidad de la máquina gigante para lanzar un rayo a una distancia de dos pies, a diferencia de una simple pila.
La definición del voltaje como medida de la energía potencial de una carga eléctrica.
La fuerza de unión de los electrones en el cuerpo humano es mucho mayor que la de cualquier máquina generadora de voltaje.
La electricidad siempre existe en la materia y es esencialmente eléctrica por naturaleza.
La complejidad en el aprendizaje de la electricidad debido a su existencia en la materia y no en el vacío.
La analogía entre las curvas de nivel del terreno y las curvas de potencial eléctrico para explicar la electricidad.
La relación entre el campo eléctrico y el potencial eléctrico, donde el campo eléctrico es la derivada negativa del potencial.
La forma en que el campo eléctrico adopta su forma conocida debido a su perpendicularidad en la superficie de potencial constante.
El potencial eléctrico y el campo eléctrico en la superficie de un metal conductor.
La historia de la electricidad y sus的贡献 por figuras como Ben Franklin, Thomas Edison y George Claude.
La diferencia entre el potencial eléctrico y la energía potencial al considerar la fuerza que une a los electrones en un átomo.
La importancia de la estructura interna de los átomos para explicar las propiedades de los metales.
La evolución de la comprensión científica de la electricidad y la materia a lo largo de los siglos.
La ley de las proporciones simples y múltiples de John Dalton y su impacto en la teoría atómica.
El debate científico entre los seguidores de la teoría atómica y sus oponentes, incluyendo a Humphry Davy.
La contribución de Alessandro Volta con la invención de la pila eléctrica y su lugar en la historia de la electricidad.
Transcripts
voltaje energía y fuerza
ahora mismo sabemos ya mucho de
electricidad ya conocemos las cargas las
fuerzas los voltajes las corrientes
eléctricas etcétera
y ahora nos preguntamos
y qué pasa con eso que es lo realmente
importante de todo ese material les
pondré un ejemplo de lo que quiero decir
recuerden la máquina gigante le va a
amar una máquina que se fabricó a
finales del siglo 18 y que era capaz de
producir un voltaje de 100 mil voltios
utilizaba un banco de 100 botellas de
leiden para almacenar energía podía
almacenar hasta 2002 de energía y nos
preguntamos ahora es es impresionante
tenemos que decir que no 2000 jules de
energía es aproximadamente media caloría
de alimento
o expresado en términos puramente
eléctricos esta pequeña pila de 9
voltios de un radio transistor puede
almacenar 10 veces más energía eléctrica
que la que podían almacenar las 100
botellas del aire
y no obstante esa máquina podía lanzar
un rayo a una distancia de dos pies cosa
que la pila en cambio no puede hacer
por eso la pregunta es que es lo
realmente importante en todo ello
el voltaje o potencial eléctrico es una
medida de la energía potencial de una
carga eléctrica como por ejemplo de los
electrones que componen los átomos del
cuerpo humano
y ustedes deberían preguntarse cuál es
el potencial que une los electrones a su
cuerpo más vale que sea mucho mayor que
el que yo pueda desarrollar dándole a la
manivela de esa máquina porque si no la
máquina sería tan tremendamente
peligrosa que podría hacernos trizas
entonces es verdad que los electrones
están más fuertemente unidos al cuerpo
que el potencial que yo puedo producir
con esta máquina la respuesta es no el
potencial que une un electrón al cuerpo
es de sólo unos pocos voltios 345
voltios y yo dándole a la manivela de
esta máquina puedo producir 100 mil así
que una vez más seguimos con la duda
acerca de qué es lo importante la
electricidad
los elementos básicos de la electricidad
son muy sencillos si imaginamos cargas
eléctricas puntuales en un vacío hay
cargas positivas y hay cargas negativas
que se atraen o se repelen unas a otras
con una fuerza que varía en proporción
inversa al cuadrado de la distancia
entre ellas y eso es todo lo que se
podría decir y sin embargo se han
necesitado miles de años para
comprenderlo e incluso ahora que lo
comprendemos bien sigue siendo muy
confuso y difícil de aprender porque es
esto así
bueno la razón es porque esos elementos
de la electricidad esas cargas puntuales
no existen nunca en el mundo real la
electricidad siempre existe en la
materia
o sea que para poder entender la
electricidad debemos entender primero la
materia pero la materia es esencialmente
eléctrica por naturaleza y así para
entender la materia
debemos entender primero la electricidad
ese es el punto crucial del dilema y de
eso quiero hablarles hoy
[Música]
[Aplausos]
[Música]
a primera vista e intentar ver la
electricidad en su verdadera esencia
parece algo tan peligroso como salir una
noche por las calles de las vegas
en electricidad hay muchas magnitudes
carga potencial campo por nombrar sólo
algunas
y con una variedad tan desconcertante es
difícil saber por qué magnitud apostar
[Música]
lo que se necesita es una forma de
explicar cómo se acopla todo una manera
de sentar las bases en favor del buen
sentido y de la claridad
lo que hace falta es un método infalible
detrás de toda esta locura la causa que
está detrás del efecto de la
electricidad
lo que se necesita es un cambio de
escena
[Música]
aparentemente la conexión eléctrica
entre las vegas' y estos montes de
nevadas no es inmediatamente obvia
por una razón los topógrafos no
arriesgan nada en el juego nada queda al
azar en la detallada precisión de sus
mapas ni en las medidas que determinan
la altura sobre el nivel del mar de cada
punto de una red previamente determinada
se ha trazado una línea que une todos
los puntos a una cierta altura sobre el
nivel del mar lo cual se repite después
para otras alturas a intervalos
regulares
para el ojo de un experto los contornos
resultantes de puntos de altura
constante proporcionan una clara
descripción del paisaje real y por la
misma razón las curvas de este mapa dan
una clara representación de un campo
eléctrico
estas son las curvas de potencial
eléctrico constante
e igualmente describen un terreno con
sus altos y sus bajos
cuando en realidad un terreno tiene
subidas y bajadas el viajero prudente
quiere saberlo porque subir una colina
puede resultar un trabajo duro
y exactamente lo mismo sucede con el
potencial eléctrico
y
subir la pendiente del potencial cuesta
trabajo
[Música]
y cuanta más pendiente haya más dura es
la ascensión
[Música]
naturalmente si el potencial no cambia
no se necesita ningún trabajo
[Música]
y si el potencial decrece el campo es
cuesta abajo todo el camino
en esta analogía el potencial eléctrico
es ascenso
y el campo eléctrico es la pendiente
hacia abajo
en términos más matemáticos se puede
decir que el campo eléctrico es la
derivada negativa del potencial
[Música]
o dicho de otra manera el potencial es
menos la integral del campo eléctrico
el campo eléctrico creado por una simple
carga puntual es proporcional a 1 / r al
cuadrado
[Música]
así su integral es proporcional a 1 / r
en el caso de una simple carga puntual
la dirección del campo es bastante obvia
pero qué ocurre en situaciones más
complicadas
qué aspecto tiene el campo eléctrico de
ese potencial
[Música]
como no supone trabajo el mover una
carga a lo largo de una curva de
potencial constante
[Música]
no hay componente del campo en esa
dirección
[Música]
así el campo es perpendicular en cada
punto la superficie de potencial
constante o equipo ten cial que pasa por
ese punto
y así es como adopta su forma conocida
[Música]
la forma normal del terreno más
accidentado no son todo picos y valles
también personas totalmente llanas y
horizontales
un lago es una zona de altura constante
sobre el nivel del mar
[Música]
lo mismo que una zona de potencial
eléctrico constante creado por un
conductor en un campo eléctrico
y como el potencial eléctrico es el
mismo en cualquier punto de la
superficie de un metal
el campo eléctrico es siempre
perpendicular a esa superficie
[Música]
en las zonas montañosas es difícil
encontrar muchas cosas que sean
perpendiculares a algo pero en la ciudad
es muy fácil
aquí es facilísimo encontrar
electricidad trabajando y divirtiéndose
aunque esta proliferación de luz y de
color probablemente no es lo que los
pioneros de la electricidad habían
pensado
a pesar de ello pusieron los fundamentos
para que así fuera
ben franklin también hizo su parte
trayendo el potencial eléctrico desde
las alturas del cielo hasta la tierra
thomas edison pensando más en el trabajo
que en la diversión captura electricidad
en un vidrio y le hizo producir luz
[Música]
probablemente la consiguiente
proliferación de anuncios en neón
tampoco sería imaginada por george cloud
físico francés que desarrolló en la
práctica una luz de neón en el año 1909
esas primeras luces de neón comenzaron a
funcionar en el gran palais de parís no
como decoración sino como iluminación
del edificio
el resplandor rojizo de esas luces será
visto por todos como un inconveniente
por todos - por jacques fonseca un
publicista que vio grandes posibilidades
a aquella luz rojiza
[Música]
convenció al color para que le vendiera
los derechos y en 1912 parís estrenó el
primer anuncio de neón del mundo
y el trabajo no había hecho nada más que
empezar
[Música]
el potencial eléctrico es la capacidad
de producir trabajo haciendo fluir
cargas eléctricas sin importar a donde
vayan
el potencial se miren voltios
[Música]
pero como de grande es un voltio
y cuántos voltios se necesitan para
hacer un trabajo
y una pila de linternas suele ser de
bolt y el medio
con solo dos de ellas se puede hacer un
trabajo que valga millones
si fuera necesario 12 voltios bastarían
para poner en marcha el automóvil para
escapar
y con 110 voltios se pueden encender 12
bombillas
al poner en fuga a un ladrón en la noche
sin embargo el crimen no rinde provecho
e incluso tratándose de un bandido con
solo un brazo el juego puede
independizar
y cuando esto ocurre nadie sale ganando
el 6 de agosto de 1890 a las 6 40 de la
madrugada en la word state de prisión de
new work míster william kemble fue la
primera persona en el mundo que moría en
la silla eléctrica
solo se necesitaron unos 17 segundos y
unos cuantos miles de voltios
pero la silla eléctrica no fue el primer
uso de la alta tensión
en el siglo 18 el generador
electroestático gigante de barón podía
generar 100 mil voltios
finalmente la pequeña máquina de whinsec
y el generador van del graf
[Música]
y en los modernos laboratorios de física
este doble acelerador de partículas de
bander graf utiliza 3 millones de
voltios
las altas tensiones no están encerradas
en exóticos laboratorios
a diario las líneas del tendido
eléctrico conducen electricidad a
cientos de miles de voltios a través del
campo hacia la ciudad mientras que las
luces de neón utilizan unos 10.000
voltios para funcionar
y parte de ese funcionamiento es
mantener unida la ciudad
en ocasiones incluso sirve también para
ayudar a unirse a las personas
pero la electricidad también es
responsable de un tipo diferente de
unión
[Música]
el propio átomo ese bloque básico en la
edificación de todo lo que vemos
sentimos volemos se mantiene unido
debido a la fuerza eléctrica
[Música]
y esa atadura entre el electrón y el
átomo tiene un determinado voltaje
[Música]
ese voltaje es el que mantiene al mundo
unido entonces cuál es el voltaje del
propio ato
en cada átomo la fuerza eléctrica un
electrones cargados negativamente a un
núcleo positivo
el núcleo es tan pequeño que se puede
considerar como una carga puntual
positiva incluso aunque realmente se
componga de neutrones sin carga
resultante y de protones con carga
positiva
cada electrón tiene justamente la carga
negativa suficiente para equilibrar la
carga positiva de un protón
[Música]
el resultado puede ser un átomo
totalmente neutro
esta representación o cualquier otra de
un átomo solamente un modelo pero como
modelo nos sirve de guía a la realidad
y una realidad de gran importancia es
que la distancia del núcleo al electrón
más exterior de cualquier átomo es
siempre aproximadamente un maestro es
decir la 100 millones y ma parte de un
centímetro
desde el punto de vista de ese electrón
exterior los otros electrones equilibran
prácticamente la carga eléctrica de
todos los protones del núcleo excepto la
de uno
[Música]
de tal modo el electrón más exterior
detecta aproximadamente el campo
eléctrico y el potencial eléctrico
debido a un protón situado a un aston de
distancia
su potencial eléctrico alcanza sólo unos
pocos voltios
y al ser su carga negativa también lo es
su energía potencial medida
convenientemente en unas unidades
llamadas electrón voltios
esos pocos electrón voltios menos una
pequeña energía cinética es lo que hay
que vencer para desprender un electrón
de un átomo
y aproximadamente eso mismo se necesita
superar también para eliminar un
electrón de una molécula o de un trozo
de metal sólido mucho menos es lo que
hay que vencer para conseguir que los
turistas de las vegas' se desprendan de
unos cuantos dólares mientras que el
jugador siente una gran atracción por el
dinero la unión que existe entre un
dólar cualquiera y el jugador es
francamente pequeña
pero algunas de las otras uniones que
aquí se hacen son de naturaleza más
duradera al menos en algunos casos los
vínculos son muy fuertes
pero si unos pocos voltios saltan un
electrón a un átomo como la fuerte es
esa atadura
como el generador de bandera graft puede
producir hasta 100 mil voltios parece
que esta máquina debería ser capaz de
ion izar cualquier pequeño trozo de
materia ordinaria a su alcance
pero no es así
algunas veces no basta solo el voltaje
en realidad si un átomo y una van der
graaf se enzarzan en disputarse un
electrón el átomo gana siempre
porque es cuestión de fuerza y no de
voltaje
dicho de otra manera lo que importa es
la derivada de la energía potencial y no
solo el valor de ésta
[Música]
aquí hay una cultura van der graaf y
manu
están construyendo por un electrón que
puede estar unido a la van der graaf por
decenas de miles de voltios
[Música]
pero ampliando esta imagen 10
mil veces
la energía potencial del electrón debida
al átomo parece ser mucho menor pero
mucho más pronunciada
de hecho la escala horizontal ha tenido
que ser ampliada 10
100
milk
[Música]
mil veces simplemente para verla tendido
la fuerza del átomo es cien mil veces
más fuerte que la de la van der graaf y
no hay competencia
[Música]
no hay competencia posible cuando la
casa determina la suerte
por eso los jugadores más listos
prefieren dejar un poco al azar
benjamin franklin era una de esas
personas e incluso encontró el modo de
evitar los riesgos de las tormentas
y de hecho su invento del pararrayos
salvó muchas iglesias graneros y casas
de las llamas y la destrucción
de dónde viene la luz del rayo
cuando hay una chispa las moléculas de
aire se ioniza momentáneamente dejando
un gas de iones moleculares positivos y
electrones negativos llamado plasma
muy rápidamente la fuerza eléctrica
entre los iones y electrones hace que se
vuelvan a combinar formando materia
neutra desprendiendo su exceso de
energía en forma de luz
pero el rayo se puede tomar
en un tubo de neón por ejemplo se puede
retardar ese proceso convirtiéndolo en
una incandescencia continua
pero el campo eléctrico en un anuncio de
neón o una máquina de bander graf o
incluso una nube tormentosa no pueden
ionizar la materia
entonces como pueden hacer que las
chispas vuelen
la respuesta es porque yo niza en el
aire pero no en un forcejeo directo
el aire alrededor de la esfera del
generador de van der graaf mantiene
siempre algunos electrones casualmente
[Música]
el campo eléctrico de la máquina de
bander graf acelera a uno de estos
electrones hasta que choca con otra
molécula y entonces comienza de nuevo el
proceso
[Música]
si la distancia entre átomos es
suficientemente grande y el campo
suficientemente potente el electrón
puede adquirir suficiente energía
cinética como para desprender otro
electrón cuando choque
[Música]
cómo
si eso sucede ambos son acelerados y
causa más ionización hasta que se da una
reacción en cadena que es la que crea la
chispa
[Música]
así que un generador manter glass o un
anuncio de neón ioniza en el aire no por
pura fuerza eléctrica sino mediante
colisiones
aunque no sé exactamente hacer trampas
es sin embargo un truco
pero entonces esta ciudad está llena de
trucos trucos del comercio
científicamente proyectados para ionizar
las carteras de los turistas
está también llena de energía y la
energía de la gente parece crecer de
hora en hora
la energía eléctrica por otra parte sube
con el voltaje y con la carga
así que la pregunta sobre cuánta energía
puede suministrar un dispositivo
eléctrico no sólo depende de su voltaje
sino también de la cantidad de carga
disponible
la máquina de bander graf y este
generador electrostático gigante
alcanzan voltajes muy altos antes de que
las chispas los descarguen
pero ni siquiera las 100 botellas de
leiden de la máquina de pan marúm podían
almacenar tanta carga como la que hay en
la batería de un automóvil
e incluso aunque tenga un voltaje mucho
menos que esas máquinas almacena tanta
carga en forma química que es mucho más
útil
de hecho una pila corriente de una radio
almacena 10 veces más energía que el
generador de weimar
una batería es un almacén de energía
pero por muchas baterías de que
dispongamos aquí mismo un día cualquiera
hay mucha más energía almacenada
no obstante solo una pequeña fracción de
la inmensa energía potencial de este
agua se convierte en energía eléctrica
esa energía viaja a través del desierto
hasta la ciudad donde se irradia da en
la noche en todas clases de colores
formas y tamaños
pero detrás de esa fachada
resplandeciente la carga del campo la
energía el voltaje y la fuerza son los
ingredientes de la electricidad y esos
materiales son los que mantienen unido
al universo
a principios del siglo 19 un químico
británico john dalton propuso la ley de
las proporciones simples y múltiples y
esa ley por vez primera dio un sólido y
científico fundamento a la antigua idea
de la teoría atómica de la materia
pero no todos los científicos aceptaron
la teoría de dalton
durante ese siglo hubo un grupo de
químicos conservadores que
fundamentalmente pensaban que era mala
ciencia creer en algo que no se podía
ver de la teoría atómica decían no
necesitamos esa hipótesis
ellos no eran los únicos que no creían
en la teoría de dalton dalton tenía un
rival para el título del químico más
grande de inglaterra se llamaba humphry
davy
y de mí tampoco creía en la teoría de
dalton pero por razones totalmente
opuestas pensaba que el alto no había
ido bastante lejos
su argumento era algo parecido a este
decía hay 40 clases de elementos
conocidos
eso significa que de acuerdo con la
teoría de dalton debe haber 40 clases
diferentes de átomos indivisibles que
explique las propiedades de esos
elementos
pero decía de esos 40 elementos 26 son
metales y todos ellos comparten las
propiedades de superficie brillante
buena conductividad eléctrica y térmica
ductilidad mecánica y algunas otras más
y no es casualidad que se den esas
propiedades en 26 ocasiones
independientemente tiene que haber
subyacente un principio de metalización
era como decir que los átomos de dalton
debían tener una estructura interna
bueno pues se necesitaron 100 años para
llegar a la conclusión de que los dos
dalton y deivi tenían razón la materia
está compuesta por átomos y los átomos
tienen una estructura interna que
explica por qué existen los metales
pero mucho antes de que se comprendiera
esto incluso antes de los tiempos de
dave y de dalton todo ello había sido
utilizado por un astuto italiano
alessandro volta que había inventado la
pila eléctrica
pero de todo eso hablaremos el próximo
día
es decir
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