Materiales:
* Papel
* Virulana o lana de hierro fina
* Batería de 9 Voltios
Procedimiento:
Como prometimos, este experimento de electricidad es muy sencillo. Primero coloca el papel sobre una superficie que no se queme. A continuación, pon la virulana sobre él, y envuélvelo como se muestra en el video. Para terminar, toca la virulana con los terminales de la batería y sopla un poco para “avivar” el fuego. Como veras, el papel se encenderá muy fácilmente.
El siguiente video muestra los resultados del efecto Joule:
¿Cómo funciona?
Este efecto fue descubierto por el físico James Prescott Joule, y en honor a él es que lleva ese nombre (efecto Joule). James descubrió que cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, se genera calor en éste y lo explicó de la siguiente manera. Una corriente eléctrica es justamente un movimiento de electrones. Éstos tienen masa, y por tener una velocidad, adquieren cierta energía cinética. Pero los conductores no son perfectos, y el movimiento de esos electrones es además desordenado. Como resultado, se producen muchos choques, en donde parte de la energía cinética se transforma en energía calórica, la que termina elevando la temperatura del conductor.
La velocidad a la cual se genera ese calor, es la potencia, la cual se expresa como:
En donde P representa la potencia, I la intensidad o corriente eléctrica y R la resistencia eléctrica. Como se observa, la intensidad esta elevada al cuadrado, lo que significa que el calor que se genera depende mucho más de la corriente eléctrica que esta circulando, que de la resistencia del conductor.
En nuestro experimento sucede todo ésto. Hacemos circular una corriente eléctrica por los hilos de hierro que conforman la virulana. Ello genera calor, justamente por el efecto Joule. El problema es que la resistencia es muy baja, y por la conocida ley de Ohm, la corriente que circula es muy alta. Al ser ésta elevada, se genera mucho calor y termina encendiendo los pequeños hilos de metal. Para terminar, la temperatura alcanzada es más que suficiente como para encender papel.