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Ya llevamos bastantes entradas del primer “bloque de conocimiento” que estamos publicando, dedicado a conceptos básicos de electricidad. [Electricidad I] tiene ya ocho artículos con éste, y mi idea inicial era limitar el bloque a unos diez artículos para no intimidar a los novatos. Aún no estoy seguro de poder barrer todas las bases en estos diez artículos, porque tampoco quiero condensardemasiado las cosas y que la gente se pierda, de modo que ya veremos. Al menos, ya hemos hablado de la carga y corriente, cómo generarla, cómo se transmite y cómo mantenerla mediante procesos químicos.
Sin embargo, de lo que no hemos hablado hasta ahora –algo que solventaremos hoy– es de cómo emplear la corriente eléctrica para algo útil. Porque claro, todo lo anterior es interesante, o al menos esoespero, pero generamos y mantenemos corrientes eléctricas para algo. Aunque hoy empezaremos a hablar de un fenómeno que puede parecer poco deseable en electricidad, terminaremos construyendo, en uno de nuestros experimentos mentales con materiales conductores, pilas y demás, nuestro primer circuito útil.
Pero empecemos hablando de la base teórica, un fenómeno empírico que se descubrió en cuantoempezaron a generarse corrientes eléctricas y que tú, avezado lector, eres ya capaz de explicar teóricamente utilizando los conocimientos que has adquirido a lo largo del bloque. De ahí que este artículo no sea muy denso teóricamente, pero sí un buen repaso de todo lo que hemos visto hasta ahora, y un refuerzo que debería hacerte consciente de lo que has aprendido. Hablemos sobre el efecto Joule.
Sirealizaste el Experimento 5 del artículo anterior, observarías que, al conectar un cable a una pila, de modo que ambos electrodos de la pila están conectados, tanto la pila como el cabe se calientan bastante. Al igual que te sucedió a ti, este fenómeno fue probablemente observado por cualquiera que conectase circuitos relativamente cortos. Sin embargo, el primero en estudiarlo con detalle fue elgenial físico inglés James Prescott Joule. De ahí que este calentamiento de los cuerpos cuando se ven recorridos por una corriente eléctrica suela denominarse efecto Joule, y la descripción más detallada de él, primera ley de Joule.
Desde luego, decir simplemente que “las cosas se calientan cuando las recorre una corriente eléctrica” es más bien pobre. En primer lugar, ¿por qué se calientan? Y ensegundo lugar, ¿de qué depende cuánto se calientan? Ésas son las preguntas del físico. Además, como simios inventores que somos, surgen dos preguntas más de forma inevitable: ¿podemos evitar que suceda cuando no nos conviene que se produzca ese efecto?, y también ¿cómo podemos utilizar ese calentamiento para nuestro beneficio? A responder todas estas preguntas dedicaremos el artículo de hoy.Causas del efecto Joule
Como he dicho antes, sólo hace falta aplicar el razonamiento lógico a los conocimientos que ya has adquirido anteriormente para responder, al menos de forma cualitativa, a las primeras preguntas. Antes de que tratemos de explicar por qué las cosas se calientan cuando las recorre una corriente eléctrica, y aunque no hayamos hablado de energía en este bloque, ni partamos dela base de que conozcas conceptos teóricos relacionados con ella, creo que es evidente –sobre todo si has realizado el Experimento 5 y lo has notado con tus propios sentidos– que el calentamiento está relacionado con la corriente eléctrica.
En primer lugar, cuando no hay corriente circulando, las cosas no se calientan, pero sí lo hacen cuando el circuito conduce corriente: de modo que esecalentamiento se debe probablemente al paso de la corriente, aunque no sepamos aún por qué. Otra manera de ver la relación es ésta: para calentar un cable como el que has utilizado en el experimento hace falta energía. ¿De dónde demonios salió la energía necesaria para aumentar su temperatura? La respuesta es, desde luego, que salió de la corriente eléctrica –y la energía de ésta, anteriormente, de la...