La Gaceta industrial (1885-06-10 00:00:00), página 4

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL.

Artículo 13 (1).

Para terminar con lo que nos hemos propuesto decir sobre las unidades eléctricas, faltamos únicamente hablar de la medida de la energía eléctrica, pues lo relativo a fotómetros y unidades de luz encontrará su oportunidad al exponer los procedimientos de alumbrado eléctrico.

Como hemos visto en los artículos anteriores, el erg es la unidad de trabajo C G S, es decir, el trabajo producido por la unidad de fuerza que recorre en un segundo la unidad de longitud. La unidad práctica y generalmente empleada en mecánica es, por el contrario, el kilogramo metro, ó sea el trabajo producido por el peso de 1 kilogramo que cae de un metro en un segundo.

Combinando estas definiciones con las del volt y del ampére, hemos visto a su tiempo que el gramo valía 984 veces la dina ó unidad eléctrica C G S de fuerza; que el gramo-centímetro valía 981 ergs, y que el kilogramo metro valía, por consiguiente, 98,100,000 ergs. El valor del volt-ampère es de 10 millones de ergs.

De estos datos dedujimos que el trabajo de una corriente eléctrica en kilogramos metros, se expresaba por el producto de la diferencia de potencial por la intensidad, dividido por la aceleración 9,81 debida á la gravedad. Es decir, que \( T = \frac{EI}{9,81} \).

Así, pues, midiendo la intensidad y la diferencia de potencial de una corriente con los amperómetros ó voltímetros de Marcel Deprez ó de Ayrton y Perry, la energía disponible se calcula por esta fórmula.

Si el trabajo de la corriente eléctrica está reducido simplemente á vencer la resistencia R del conductor, este trabajo se transforma en calor y tiene por medida \( \frac{R^2 I^2}{9,81} \).

En lo que se refiere especialmente á la energía mecánica, todos mis lectores saben que se la mide, ya sea por los dinamómetros de absorción (ejemplo el freno de Prony que absorbe el trabajo de un motor, y sustituye al trabajo de los artefactos accionados una resistencia fácil de medir), ya sea por los dinamómetros de transmisión que, interpuestos entre el motor y el artefacto, accionan este último por medio de órganos cuyas tensiones ó deformaciones registradas, marcan la fuerza transmitida (ejemplo, el dinamómetro Morin).

No tenemos para qué detenernos en una cuestión tratada en todas las obras de mecánica, y pasamos desde luego al estudio de los orígenes o manantiales de electricidad, empezando por las pilas, por ser los de más antiguo conocidos.

Una corriente eléctrica es siempre el resultado de un gasto de trabajo, pero este trabajo puede ser suministrado, ya sea por reacciones químicas, por una energía mecánica, ó también por la aplicación directa del calor, como en las pilas termoeléctricas.

Empezaremos nuestro estudio de los manantiales de electricidad por el de las pilas propiamente dichas, en las cuales la corriente eléctrica es debida á afinidades químicas puestas en juego.

Cuando se introduce una lámina de zinc químicamente puro en agua que contiene ácido sulfúrico, el agua se descompone fácilmente, fijándose el oxígeno sobre el zinc para formar óxido de zinc, que á su vez da origen á la formación del sulfato de zinc con el exceso de ácido sulfúrico que tiene el agua. El hidrógeno procedente de la descomposición del agua queda libre, y se desprende en forma de burbujas.

Si en el mismo baño de agua acidulada se introduce una lámina de platino, no se presenta fenómeno ó reacción alguna; pero poniendo el zinc y el platino en contacto por un punto cualquiera de sus superficies, la descomposición del agua se hace en seguida con mucha actividad, apareciendo en la lámina de platino las burbujas de hidrógeno en gran cantidad, que se suceden sin interrupción. La reacción cesa en el momento en que se separan los dos metales.

El contacto de éstos no necesita ser directo e inmediato; basta unirlas por medio de un hilo metálico de una longitud cualquiera, para que se produzca el desprendimiento gaseoso. Aproximando dicho hilo á una aguja imantada, la hace desviar de su posición normal, y esto indica el paso de una corriente. Volta atribuyó esta corriente al simple contacto de dos metales, pero hoy se explica su producción de la manera siguiente:

Teniendo el zinc mayor afinidad por el oxígeno que por el hidrógeno, el agua se descompone y el hidrógeno se desprende, mientras que por otra parte se forma sulfato de zinc, según acabamos de ver. Es decir, que sobre una molécula de agua (HO) que antes estaba en equilibrio bajo la afinidad freciproca del hidrógeno y del oxígeno, vienen á obrar la afinidad F del zinc por el hidrógeno, mas la afinidad a del ácido sulfúrico por el oxido de zinc.

Una molécula de zinc y una de oxígeno están, pues, solicitadas, la una hacia la otra, por una fuerza igual á \( F + a - f \). Cediendo á esta fuerza, las suyas respectivas se destruyen mutuamente y se establece un nuevo estado de equilibrio. Durante este tiempo, el hidrógeno puesto en libertad posee una fuerza viva igual y contraria á la que tenía el oxígeno, y que éste ha abandonado. El platino no puede neutralizar esta fuerza viva, puesto que no tiene afinidad alguna por el hidrógeno, y esta fuerza es la que se transforma en electricidad.

El cómo y el por qué de este fenómeno, no hay medio de explicarlos sin penetrar en los misterios de la transformación del calor en trabajo ó en luz. Lo único que se ve, no sólo en este caso, si no en todos los casos en que se produce una reacción química no equilibrada con otra igual y contraria, es que se crea una fuerza especial llamada fuerza-electromotriz, proporcional á las afinidades puestas en juego.

Si se sustituye el platino con el cobre, el plomo, el hierro, u otro metal cualquiera menos oxidable que el zinc, se presentan los mismos fenómenos, pero con menos energía.

¿Por qué, cabe preguntar, es necesario cerrar el circuito para evidenciar y comprobar una reacción química, cuando se opera con reactivos químicamente puros? Para contestar á esta pregunta, es necesario rectificar lo que parece que resulta de las apariencias.

Cuando se colocan el zinc y el cobre en el agua acidulada sin unirlas por medio de un conductor exterior, hay siempre reacción química y, por consiguiente, producción de electricidad, y la prueba es que poniendo estos metales en comunicación con las armaduras de un condensador, este se carga. Pero cada metal toma inmediatamente el potencial que le es propio, y entonces cesa la acción de la pila. Por el contrario, cerrando el circuito, se ponen en comunicación dos metales cuyos potenciales no serán nunca iguales, y de aquí la producción de una corriente que persistirá siempre.

La fuerza de esta corriente se añade á las acciones químicas, y se establece un régimen dependiente de las afinidades puestas en juego, de la resistencia de la pila y de la del circuito. La pila toma una cierta marcha á la manera que lo

(1) Véase el número 9.