Prcticas de Fsica. Seccin bilinge Gymnazium Budejovicka. Curso 2010-11

Practica 6: Generadores. La pila electroqumica. 1

Prctica 6: Generadores. La pila electroqumica Conceptos relacionados: Diferencia de potencial, generador, batera electroqumica, intensidad de corriente.

1 Introduccin El 20 de Marzo del ao 1800 el fsico italiano

Alessandro Volta comunic por carta al presidente de la Royal Society de Londres la primera noticia de su invento: la "pila a colonna" (conocida hoy en da como "pila de Volta"). Posteriormente, en el ao 1801, Volta a requerimiento de Napolen presenta en Pars su invento y lee su Disertacin sobre la identidad del fluido elctrico con el galvnico. Napolen, en reconocimiento a sus aportaciones cientficas, le otorg el ttulo de Conde nombrndole adems Senador del Reino.

El descubrimiento de Volta supuso un momento fundamental en la carrera de la comunidad cientfica para entender esos fenmenos tan raros y mgicos de la electricidad y el magnetismo. Por primera vez en la historia se dispona de un mtodo para generar corriente elctrica de forma continua y no solo breves descargas como hasta entonces. Todos lo descubrimientos sobre la electricidad y el magnetismo hechos posteriormente por Oersted, Faraday y otros no hubieran sido posibles sin la pila de Volta

2 Material e instrumental Utilizado En esta prctica se va a utilizar el siguiente material: Cables con pinzas de Caiman Electrodos1 de diferentes metales (cobre, etc) (hechos con monedas, puntillas, etc. Patatas Limones Diodo LED (light emitting diode) Multimetro

3 Realizacin

3.1 Parte 1: Material e instrumental de prcticas. Recoge el material que vas a utilizar en la prctica y que est indicado en la anterior lista.

Familiarzate con l. Lete la seccin 3 y atiende a las indicaciones y explicaciones del profe (que siempre son sabias e iluminantes).

3.2 Parte 2: Pilas electroqumicas, el sorprendente mundo de las patatas y los limones generadores de corriente.

1. Como veremos a continuacin las patatas y los limones no solo sirven para cocinar bramboraki o adornar hlebiek, sino que si hubiera una catstrofe nuclear podrais usarlas como pilas biolgicas para hacer funcionar vuestra radio (eso si, necesitarais muchos kilos). Vemoslo a continuacin.

2. Toma un limn y una patata, y varios electrodos de los diferentes metales disponibles. 1 Un electrodo es una pieza de metal que en las pilas electroqumicas acta como polo positivo o negativo de stas. Como estudiars en esta prctica estas piezas metlicas estn sumergidas en una disolucin con iones gracias a los cual en la superficie de los electrodos se producen unas reacciones qumicas (tipo redox) que son el origen de la tensin elctrica que proporciona la pila

Figura 1. Alexandro Volta (1745-1827) y su invento, la pila o batera

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Clava dos electrodos en la patata y dos en el limn y mide la tensin entre los dos electrodos de cada vegetal. Prueba a usar dos electrodos de diferentes metales y dos electrodos iguales.

Anota en una tabla como la siguiente (ver anexo al final) los resultados, con todas las combinaciones de electrodos que tengas. No olvides apuntar el tipo de metal, la tensin obtenida en cada en caso y que metal acta de electrodo positivo.

Material (y/u objeto) del electrodo negativo

Material (y/u objeto) del electrodo positivo

Vegetal (patata o limn) Tensin generada

Que conclusiones puedes obtener? Qu factores crees que influyen en la tensin generada?

3. Cuando este libre el ordenador consulta con el profesor la animacin sobre las reacciones en una pila electroqumica.

4. A continuacin, conecta varios limones y patatas en serie hasta conseguir una tensin mayor de 2 voltios y mide la tensin y la corriente elctrica que obtienes. Anota los resultados, detallando el nmero y tipo de pilas conectadas.

Qu ocurre con la tensin de varias pilas conectadas en serie? (que relacin tiene la tensin total con la tensin de las pilas por separado?)

5. Coge tu calculadora, o un reloj digital de los baratos de publicidad, brela y extrae la pila. Intenta hacerla funcionar conectndola a la pila de vegetales en serie que has hecho en el punto anterior.

Si no dispones de una calculadora de este tipo, al menos pregntale al profesor para que te muestre el potato clock

6. Intenta tambin encender un diodo2 con la pila de vegetales:

Que ocurre? Mide la intensidad que da la pila de vegetales. Por qu crees que la pila de vegetales

suministra tan poca corriente?

Un diodo necesita al menos unos 10 o 20mA para funcionar Por qu crees que no emite luz cuando lo conectas a los limones?

3.3 Pila electroqumica casera 1. Para terminar vas a construir una pila electroqumica ms, tambin casera pero un poco

ms elaborada: Pregntale al profesor para que te ensee un modelo.

Necesitaras: Vinagre y sal, cilindro de cobre, servilletas de papel clavo de nquel, hierro u otro metal.

2. Construye un par de pilas de acuerdo a las instrucciones del profesor, conctalas en serie e

intenta hacer funcionar el diodo LED. Si no se enciende consulta al profesor.

3. Cuantos intercambios energticos y tipos de energa diferentes puedes observar en esta experiencia?

2 Conseguir encenderlo ser casi imposible porque el diodo necesita una corriente de varios miliamperios que nos son fciles de conseguir con estas pilas tan caseras, la corriente que da cada una depende de muchos factores, por lo que es muy probable que no se consiga. En general se podran necesitar ms de 10 elementos conectados en paralelo.

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4. Haz una pequea investigacin (en internet, bibliotecas, etc.) y explica brevemente:

Como y porque funciona una pila electroqumica (medio folio). Cita explcitamente los factores de los que depende el voltaje y la intensidad que suministra la pila.

Nombra (y comenta muy brevemente su funcionamiento) los tipos de generadores elctricos ms habituales que existen (medio folio)

Que es un diodo LED? como funciona? Y una bombilla? (medio folio).

NOTA IMPORTANTE: Todo lo que escribis tiene que ser usando vuestras propias palabras. Si no entendis alguna informacin consultada en un libro o en internet, desechadla (tiradla) y buscad otra ms asequible para vosotros o consultad con el profesor para que os asesore.

Material (y/u objeto) del

electrodo negativo Material (y/u objeto) del

electrodo positivo Vegetal (patata o

limn) Tensin generada