Agua salada conductora de electricidad:
El agua pura no conduce la electricidad muy bien. Sin embargo, cuando ciertas sustancias se disuelven en agua, la solución conduce electricidad. Puede hacer un dispositivo simple que muestre qué tan bien una solución conduce electricidad. Este dispositivo usa una bombilla de linterna para indicar qué tan bien la solución conduce electricidad. Cuanto mejor conduzca la electricidad la solución, más brillante se encenderá la bombilla.
Probador de conductividad
Para construir el comprobador de conductividad necesitará:
● un adaptador de CA de 12 voltios
Esto convierte la electricidad de 110 voltios de un enchufe de pared a 12 voltios más seguros. Debe ser de 12 voltios de CA, no de CC, porque la CC no funcionará para esto. Es posible que tenga un adaptador adecuado en la casa de un dispositivo antiguo que ya no esté utilizando, o puede obtener uno en una tienda de productos electrónicos (por ejemplo, Radio Shack, número de catálogo 273-1631).
● un cable de audio con un enchufe monoaural de 1/4 o 1/8 de pulgada en un extremo
El enchufe se convertirá en la sonda para probar la conductividad. Puede tener un cable sin usar alrededor de la casa. Lo que está en el otro extremo no importa porque se eliminará. También puede obtener un conjunto de enchufe y cable adecuado de una tienda de suministros de electrónica (por ejemplo, Radio Shack, número de catálogo 42-2381).
● una bombilla y un enchufe de linterna de 12 voltios
La bombilla proporcionará una indicación visible de qué tan bien un material conduce electricidad. Puede obtenerlos en una tienda de electrónica (por ejemplo, Radio Shack, números de catálogo 272-1143 para la bombilla y 272-357 para la toma).
● un bloque de madera de aproximadamente 4 por 4 por 1 pulgada
Las conexiones eléctricas se realizarán en este bloque y la lámpara también estará montada en él.
● dos tornillos de madera de 1 pulgada
Estos mantienen el portalámparas en el bloque de madera.
● un tornillo de cabeza redonda de 3/4 pulgada y arandela
Estos se usarán para hacer una conexión eléctrica.
● cortador de alambre y pelacables
Estos se utilizan para preparar las conexiones eléctricas.
● un destornillador
Corte el enchufe del extremo del cable del adaptador de CA. Separe unas cuatro pulgadas del cable en sus dos conductores. Retire aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de cada uno de los conductores.
Corte el cable del cable de audio a unos 2 pies del enchufe. Retire aproximadamente cuatro pulgadas de aislamiento del extremo cortado del cable. Esto expondrá el cable trenzado desnudo envuelto alrededor del aislamiento que cubre un cable central. Desenvuelva los cables trenzados del aislamiento y retuerza los hilos para formar un único paquete. Pele aproximadamente 1 pulgada del aislamiento interno del cable central.
Conexiones eléctricas
Use tornillos para madera para unir la base de la lámpara (zócalo) al bloque de madera. Coloque la arandela en el tornillo de cabeza redonda y atorníllela en el bloque al lado de la base de la lámpara, pero no apriete aún el tornillo.
Enrolle un cable del adaptador de CA (no importa cuál) alrededor del tornillo sobre la lavadora. Envuelva el extremo del cable incluido del enchufe de audio alrededor del mismo tornillo. Aprieta el tornillo para unir los dos cables.
Conecte el cable restante desde el adaptador de CA a uno de los terminales de la base de la lámpara. Conecte el cable restante desde el conector de audio al otro terminal de la base de la lámpara.
Atornille la lámpara de la linterna de 12 voltios en la base de la lámpara.
Para hacer las conexiones más seguras, puede usar una grapa pesada para sujetar cada uno de los dos cables al bloque de madera.
El medidor de conductividad está ahora completo y listo para usar. Para probar que funciona correctamente, enchufe el adaptador de CA en una toma de CA. La lámpara no se enciende Toque el conector de audio de lado a una pieza de metal, como una moneda. Cuando los dos conductores metálicos del enchufe están en cortocircuito con la moneda, la lámpara brillará intensamente. El brillo brillante indica que la corriente fluye fácilmente a través de la pieza de metal.
Probando una solución
Pon algo de agua en una taza. Inserta el extremo del enchufe de audio en el agua. Si usa agua destilada, la lámpara no se iluminará. Si usa agua del grifo, la lámpara puede brillar tenuemente, si es que lo hace. Si se ilumina, muestra que el agua del grifo conduce la electricidad solo mal. Agregue un poco de sal de mesa al agua y mezcle la mezcla. La lámpara brillará intensamente cuando el tapón se coloque en la solución, porque la solución salina conduce la electricidad muy bien, casi tan bien como el metal.
Puede investigar diferentes materiales de alrededor de su casa para ver qué tan bien conducen la electricidad cuando se mezcla con agua. Algunas cosas para probar, además de la sal, son azúcar, bicarbonato de sodio, champú, detergente para la ropa, alcohol y tabletas antiácidas. Cualquier cosa que se disuelva en agua puede ser probada. Para evitar mezclar los materiales que está probando, asegúrese de enjuagar el tapón con agua y secarlo antes de probar una sustancia diferente. No coloque el enchufe en una solución durante más de 10 a 15 segundos, ya que al hacerlo se corroe rápidamente. Mantenga un registro de las sustancias que conducen bien la electricidad, que tienen un comportamiento pobre y que no conducen en absoluto.
Algunas veces, las mezclas de sustancias conducen de manera diferente que las sustancias separadas. Como ejemplo, prueba la conductividad del vinagre. Luego, prueba la conductividad del amoniaco para lavar la ropa. Luego, vierta un poco de amoníaco en el vinagre y pruebe la mezcla. ¡Verá una gran diferencia entre las sustancias separadas y la mezcla!
Una corriente eléctrica es un flujo de carga eléctrica. Cuando un metal conduce electricidad, la carga es transportada por electrones que se mueven a través del metal. Los electrones son partículas subatómicas con una carga eléctrica negativa. Cuando una solución conduce electricidad, la carga es transportada por iones que se mueven a través de la solución. Los iones son átomos o pequeños grupos de átomos que tienen una carga eléctrica. Algunos iones tienen una carga negativa y otros tienen una carga positiva.
El agua pura contiene muy pocos iones, por lo que no conduce la electricidad muy bien. Cuando la sal de mesa se disuelve en agua, la solución se comporta muy bien, porque la solución contiene iones. Los iones provienen de la sal de mesa, cuyo nombre químico es cloruro de sodio. El cloruro de sodio contiene iones de sodio, que tienen una carga positiva, e iones de cloruro, que tienen una carga negativa. Debido a que el cloruro de sodio se compone de iones, se llama sustancia iónica.
No todas las sustancias están compuestas de iones. Algunos son modos de partículas sin carga llamadas moléculas. El azúcar es tal sustancia. Cuando el azúcar se disuelve en agua, la solución no conduce electricidad, porque no hay iones en la solución.
Algunas sustancias que están hechas de moléculas forman soluciones que conducen electricidad. El amoníaco es una sustancia tal. Cuando el amoniaco se disuelve en el agua, reacciona con el agua y forma algunos iones. Esta es la razón por la cual el amoníaco para lavar la ropa, que es una solución de amoníaco en el agua, conduce la electricidad, pero no muy bien.
A veces, cuando se mezclan dos soluciones diferentes, las sustancias que contienen reaccionan entre sí y forman iones. Esto es lo que sucede cuando se mezclan el amoníaco y el vinagre. Una solución de amoníaco contiene solo unos pocos iones, y conduce electricidad solo mal. Una solución de vinagre también contiene solo unos pocos iones y conduce solo un poco de electricidad. Pero cuando estas soluciones se mezclan, el amoníaco reacciona con el ácido del vinagre (ácido acético) y forman una gran cantidad de iones. Esta es la razón por la cual la mezcla de amoníaco y vinagre conduce muy bien la electricidad.