FLUJO ELECTRO-MAGNÉTICO

En  este vídeo se demuestra la creación de energía eléctrica en presencia de un campo magnético.
Cuando la peonza imantada se hace girar, esta crea una variación de flujo en el objeto sobre la que gira. Este objeto esta formado por una bobina de cobre de 1000 espiras y los dos extremos de los cables están conectados a dos imanes mas pequeños situados en su interior. Cuando se gira la peonza, se crea corriente alterna y el LED en el interior del objeto se enciende.

L'ENERGIA DELS RAIGS ELÈCTRICS

He trobat aquest article en el diari digital de "El país" del dia 25 de desembre. És molt interessant, especialment la part dedicada a explicar les diferents formes de deduir la potència que pot desencadenar aquest fenòment meteorològic. Pareu especial atenció a les comparacions que fa en quant a les equivalències d'energia en difents situacions quotidianes. Resulta molt engeniosa la manera que proposa per a fer el càlcul de l'energia del raig a través de la formació d'un mineral anomenat "fulgurita", sintetitzat durant el breu lapse de temps que dura la caiguda d'un raig sobre l'arena, mitjançant la mesura de la longitud i amplària de l'estructura cristal·lina formada.
Un artícle molt instructiu, que val la pena llegir.

Rayos y relámpagos: ¿son lo mismo? Explicación de la Teoría de inducción electrostática

Erróneamente, muchas personas tienden a creer que un relámpago y un rayo son la misma cosa, pero para la ciencia, éstas son cosas bien distintas. No obstante, ambos son fenómenos naturales que han fascinado a la humanidad prácticamente desde siempre. Hoy te invito a conocer algunos aspectos sobre las distintas teorías que intentan explicar cómo se forma un relámpago y cómo se forma un rayo.

Diferencias entre rayos y relámpagos

Para comenzar, debemos diferenciar el relámpago del rayo. El rayo se resume brevemente como una descarga electrostática en la atmósfera y se produce entre dos nubes o bien entre una nube y la superficie. El rayo ocurre cuando la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos supera un límite de aproximadamente 30.000 voltios. Es entonces cuando se produce la ruptura dieléctrica del aire, convirtiéndolo en conductor eléctrico y produciendo una descarga eléctrica en forma de rayo.

Por otra parte, el relámpago es el resplandor resultante de esta gran descarga, la cual libera tanta energía y de manera tan repentina, que fuerza una manifestación lumínica. El cómo se produce exactamente un rayo es un proceso que la ciencia no comprende absolutamente del todo y del que existen varias explicaciones (sin mencionar las consabidas controversias).

¿Cómo se produce un rayo?

Las explicaciones a las que aludía no se refieren a rayos positivos, ya que estos son una variedad más rara del fenómeno, que se produce en las regiones cargadas positivamente de la nube. Ahora veamos la Teoría de inducción electrostática, la más aceptada y recurrente al explicar este fenómeno de la naturaleza.

Esta apunta a que cargas eléctricas son movilizadas por procesos aún desconocidos. La separación de cargas requeriría fuertes corrientes ascendentes que llevarían pequeñas gotas de agua hacia arriba, enfriándose a temperaturas de entre -10 y -20 grados centígrados. Estas diminutas gotas chocan con cristales de hielo para formar una mezcla de agua y hielo. Las colisiones también hacen que una ligera carga positiva sea transferida a los cristales de hielo y una ligera carga negativa pase a la mezcla de hielo y agua.

Así es que las corrientes ascendentes llevan los cristales de hielo más ligeros hacia arriba, haciendo que la nube aumente su carga positiva. La gravedad hace que la mezcla de hielo y agua cargada negativamente caiga en la parte media e inferior de la nube, creando una carga negativa. La separación de cargas y la acumulación continúan hasta que el potencial eléctrico es suficiente como para iniciar una descarga eléctrica, la que ocurre cuando la distribución de las cargas positivas y negativas forman un campo eléctrico lo suficientemente fuerte.

He encontrado este vídeo, que explica esta Teoría (está en inglés pero se comprende con la información ya dada):

https://www.youtube.com/watch?v=tKN_bJ0HXSs

Esta es la teoría más aceptada y verificada, siendo la ausencia de una explicación completa para el mecanismo de polarización su principal problema. Una explicación alternativa a la hipótesis de inducción es que las gotas de agua y hielo se polarizan naturalmente mientras caen por el campo eléctrico de la Tierra

Haciendo música con bobinas de tesla

HACIENDO MÚSICA CON BOBINAS DE TESLA

Básicamente, una bobina de Tesla es un transformador en el que la frecuencia de la corriente se ajusta a la frecuencia de resonancia de los componentes del circuito. El resultado práctico es que estos circuitos pueden concentrar una enorme cantidad de energía, produciendo unas descargas espectaculares. En pocas palabras Tesla, en su afán de transmitir energía eléctrica sin cables, creó lo que a simple vista parece una máquina de rayos de la muerte. Pero más allá de crear descargas eléctricas hay un grupo de amantes de la tecnología/músicos llamados ArcAttack que han decidido hacer las “Bobinas de Tesla Cantantes“. ¿En qué consiste esto? En usar este aparato para crear música, acompañado de uno que otro impresionante rayo.

¿Cómo logran hacer esto? Pues es relativamente sencillo. De hecho se puede hacer música con cualquier cosa que haga ruido (y hacer ruido es relativamente fácil cuando tienes miles de volts a la mano) la clave de todo esto está en la frecuencia. Por ejemplo, si te grabaras mientras estas escribiendo en el teclado de tu computadora y aceleraras el sonido para hacerlo llegar a 440 teclazos por segundo, lo que estarías oyendo sería un LA (LA4 para los conocedores de la música, o la nota La después del Do en un piano estándar). Si aplicamos este mismo principio a la bobina de Tesla (apagarla y prenderla muy rápidamente) y acoplamos un circuito electrónico de control a un piano o un controlador MIDI como una computadora, lo que obtenemos es esta belleza.

Algunos videos de la bobina de tesla:

http://www.impactante.tv/musica-con-rayos-video_3a78f74b1.html

https://www.youtube.com/watch?v=6OdubOdFS-Y

Webgrafía:

http://identidadgeek.com/haciendo-musica-con-bobinas-de-tesla/2011/05/

http://www.teleobjetivo.org/blog/la-bobina-cantante.html

Los campos electromagnéticos y sus peligros

Un artículo a mi parecer muy interesante de una página web que nos muestra los avances de la electricidad desde su descubrimiento en 1752, los efectos que produce en nuestras células y los efectos negativos en nuestro organismo. Además para explicar esto nos describe "campo eléctrico" y "campo magnético" concluyendo en unos párrafos que "asustan" de como protegerse en casa ya que cualquier aparato eléctrico o cable aunque contenga las cargas eléctricas inmóviles producen un campo eléctrico y consecuentemente radiación.
http://thelastkingdom.net/index.php/black-zone/los-campos-electromagneticos-un-peligro-permanente-en-el-hogar#

Adjunto un video de la radiación electromagnética:
http://www.youtube.com/watch?v=vrMjwabPMiw

Funcionamiento de un electroscopio

El electroscopio es un instrumento que se utiliza para saber si un cuerpo está electrizado y el signo de su carga.

El electroscopio consiste en una varilla metálica vertical que tiene una esfera en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro o de aluminio muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electriza y las laminillas cargadas con igual signo de electricidad se repelen, separándose, siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a su posición normal.

Adjunto un vídeo en el que se explica brevemente esto, utilizando un electroscopio casero:

http://www.youtube.com/watch?v=mj3YduHNDmg

Técnica fotovoltaica para obtener por cada fotón dos electrones en vez de uno

Durante décadas de investigación en células solares, se ha venido considerando que existe un límite absoluto para la eficiencia con que dichos dispositivos pueden convertir la luz solar en electricidad: El Límite de Eficiencia de Shockley-Queisser, el cual establece que la eficiencia de conversión máxima nunca puede exceder del 34 por ciento en una unión optimizada de semiconductores.

Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han mostrado que existe una manera de superar ese límite tan fácilmente como algunos aviones actuales superan la barrera del sonido, la cual también se llegó a creer que era un límite máximo.

El principio subyacente en esta novedosa técnica se conoce en la teoría desde la década de 1960. Pero era una idea poco divulgada y que nadie había logrado llevar a la práctica. El equipo de Daniel Congreve, Nicholas Thompson, Eric Hontz, Shane Yost, Jiye Lee, Marc Baldo y Troy Van Voorhis ha conseguido, por vez primera, llevar a cabo una demostración práctica de la idea.

En una célula fotovoltaica estándar, cada fotón arranca exactamente un electrón dentro del material fotovoltaico. Luego, ese electrón suelto se puede aprovechar mediante cables que trasmiten la corriente eléctrica.

En la nueva técnica, sin embargo, cada fotón puede arrancar dos electrones. Esto hace que el proceso sea mucho más eficiente: En una célula estándar, cualquier exceso de energía transportada por un fotón se pierde en forma de calor, mientras que en el nuevo sistema la energía extra hace que se produzcan dos electrones en vez de uno.

Este es un hecho muy interesante que podria dar paso a una nueva etapa en la obtencion de energia eléctrica  gratuita a partir del sol, haciendola mucho mas viable respecto a sus competidoras, tanto las energías renovables como las que no lo son.

Nanotecnología y la electricidad: la partícula "Dios"

Científicos acaban de demostrar que el grafeno es capaz de convertir un fotón absorbido (como ya sabéis se trata de una partícula de energía en estado puro, que no tiene masa) en múltiples electrones que pueden conducir corriente eléctrica. Este prometedor descubrimiento convierte el grafeno en una importante alternativa para la tecnología de energía solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio que, como la mayoría de los materiales, convierte un fotón en un solo electrón. Esta característica convierte al grafeno en el ladrillo ideal para la construcción de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad. En particular, permite la producción de potenciales células solares y detectores de luz que absorban la energía del sol con pérdidas muchos menores.

   El experimento ha consistido en mandar un número conocido de fotones a diferentes energías sobre una capa fina de grafeno. “Hemos visto que los fotones de alta energía –por ejemplo, los de color violeta– inducen un mayor número de electrones excitados que los fotones de baja energía –por ejemplo, los infrarrojos–”, aclara un investigador.
Si bien ya se sabía que el grafeno era capaz de absorber un espectro muy grande de colores de la luz, es la primera vez que se demuestra que, una vez el material ha absorbido esta luz, la eficiencia de conversión de energía es muy alta. El próximo reto consiste en encontrar formas para extraer la corriente eléctrica y mejorar la absorción del grafeno; entonces seremos capaces de diseñar dispositivos de grafeno que den paso a células solares más eficientes. No en vano todo parece indicar que en las próximas décadas se va a vivir un cambio de paradigma con el grafeno similar al que ocurrió con el plástico el siglo pasado: móviles que se pliegan, papel electrónico, ventanas que son a la vez placas solares trasparentes, ollas y sartenes que avisan si hay alguna bacteria en los alimentos y otros ingenios se podrán desarrollar en un futuro no muy lejano con grafeno, uno de los materiales más finos, flexibles, fuertes y con mayor conductividad creados hasta ahora.

*Cabe definir el grafeno como una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp² de los carbonos enlazados (que no son otra cosa que la justificación de su geometría). Dicha partícula la encontramos en las mismas minas de lápices, en nuestro propio organismo, en el origen del universo, etc.

Os dejo un vídeo de hace dos años cuando se estaba empezando a averiguar dicha partícula  donde hablan investigadores relacionados con dicha partícula de una forma breve y clara. Además os recomiendo que miréis todo lo relacionado con dicha partícula y las aplicaciones que ya se encuentran en desarrollo actualmente que son realmente increíbles.

http://www.youtube.com/watch?v=yc8qYXG5Snk

(el buscador no encuentra el video por lo que os dejo el link)

Existencia de la energía eólica posible gracias al alternador

Dado que recientemente hemos estudiado en clase cómo generar electricidad a partir de un campo magnético, nos podríamos preguntar qué aplicaciones prácticas tiene el fenómeno de inducción magnética.

Como bien hemos aprendido, la inducción magnética es el principio por el cual se rigen los alternadores, y estos dispositivos se encuentran en cantidad de aparatos y máquinas actuales.

Un ejemplo muy claro del uso del alternador sería  la energía eólica. En realidad, lo que ocurre en el aerogenerador de un molino eólico es que aprovecha el movimiento de las aspas ejercicio por el aire, y se utiliza para hacer rotar un alternador interno el cual da lugar a creación de corriente alterna.

A priori puede parecer un sistema muy complejo (que lo es), pero en realidad el principio que utiliza es bastante simple: "Utilizar la fuerza del viento para hacer rotar una bobina situada entre dos polos de iman para inducir una corriente eléctrica.

Para aclarar todo este proceso, enlazo el siguiente vídeo que he encontrado en YouTube, en el que se explica de manera excelente todo el funcionamiento de un molino eólico.

[http://www.youtube.com/watch?v=UV3yLeu4OAY&feature=youtu.be]

Por último, adjunto otro vídeo que explica de manera muy clara el funcionamiento del alternador eléctrico, que aunque ya ha sido explicado en clase, ver la animación siempre ayuda a comprender mejor el fenómeno.

PD: No he podido adjuntar el segundo vídeo (al igual que he hecho con el segundo) porque el buscador de YouTube de blogger no encuentra el vídeo, y por tanto, no me deja adjuntarlo como tal.

Ovidio Colmenero Díaz 2ºBachillerato A

IES CID CAMPEADOR