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Estás leyendo parte de la revista de Junio de 1963
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| No, el ventilador no está conectado. Una
pila termoeléctrica transforma el calor enlatado, en electricidad,
para hacer que aquél funcione. La cubierta, que aparece aquí
colocada y consiste en una tapa atornillable, contribuye a confinar el calor |
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| Los cables conectados a cada brazo muestran una salida de
.25 voltio. Las comprobaciones individuales, como está, indican si
el voltaje es similar en cada uno |
Los cables de prueba fijados a los terminales de salida con
los cuatro brazos conectados en serie. La lectura es de .9 voltio: la salida
total del termocople |
Diviértase con una Termopila Hecha en Casa |
| Por Harold P. Strand |
TODOS ESTAMOS familiarizados con demostraciones comunes de
electricidad transformada en calor -la plancha eléctrica y las quemaduras
del aislamiento constituyen ejemplos de esto. Pero no muchos de nosotros
hemos observado un procedimiento inverso, en que el calor se transforma
en un suministro práctico de energía eléctrica.
He aquí planes para una sencilla pila termoeléctrica -o termopila-
que genera la electricidad suficiente para hacer funcionar un ventilador.
Su construcción, además, le proporcionará a usted gran
entretenimiento.
Fue un profesor alemán llamado T. J. Seebeck el que descubrió,
en 1821, que cuando calienta la unión de dos conductores metálicos
diferentes se produce una corriente eléctrica. Desde entonces, muchos
experimentadores han aprovechado este fenómeno para diseñar
pilas termoeléctricas capaces de generar pequeñas cantidades
de electricidad. Los termocoples usados hoy en la industria para medir temperaturas,
también fueron un resultado del descubrimiento de Seebeck. Sin embargo,
como suministro práctico de energía eléctrica, el "Efecto
Seebeck" no ha sido muy eficiente que digamos.
En años recientes, los laboratorios se han interesado nuevamente
en este sistema para obtener electricidad sin emplear piezas móviles.
Se han logrado mejoras mediante el empleo de semiconductores y de nuevas
técnicas que posiblemente den lugar a una eficiencia comparable a
la que se obtiene con métodos corrientes para la generación
de electricidad. No hay duda de que las investigaciones que se están
llevando a cabo habrán de dar lugar a grandes desarrollos en este
campo.
Desafortunadamente, no es fácil obtener semiconductores adecuados
para experimentos termoeléctricos que pueda realizar un aficionado
sin contar con experiencia ni con equipo de laboratorio. Sin embargo, es
posible llevar a cabo algunos experimentos muy interesantes con alambre
de termocople, el cual puede obtenerse y manipularse con facilidad. Un termocople
es una unión de dos metales diferentes que, al calentarse, producen
un pequeño voltaje. Al conectarse un número de termocoples
en serie, se dispone de una pila termoeléctrica o termopila. Pueden
obtenerse diversos tipos de alambre de termocople. Incluyen alambres de
hierro y constantano, de cromel y aluminio, de cromel y copelo, de cromel
y constantano. Estos alambres dobles pueden estar desnudos o aislados con
un material de vidrio resistente al calor. Las juntas entre ellos se efectúan
mediante soldadura.
En la pila termoeléctrica que se muestra aquí se emplean termocoples
aislados de hierro y constantano, los cuales son muy sencillos, por lo que
cualquier estudiante o experimentador casero podría duplicarlos.
La fuente de calor es un recipiente de calor enlatado. Este producto. comercial
de bajo costo es una forma de alcohol solidificado que arde con una llama
caliente, totalmente inofensiva. El voltaje máximo generado es de
un poco menos de un voltio -lo suficiente para hacer funcionar un motor
pequeño con ventilador acoplado como demostración visual del
fenómeno de la termoelectricidad. El motor que se muestra es un Aristo-Rev,
el cual puede obtenerse fácilmente en cualquier almacén que
venda artículos para modelistas. Tiene cojinetes de bolas y escobillas
especiales de baja fricción, por lo que puede andar con un voltaje
de apenas medio voltio. Funciona al aplicarse calor a las juntas de carga. |
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| Los extremos opuestos se tuercen entre sí después
de fijar los termocoples a los brazos. Aquí, los termocoples adyacentes
se conectan en serie y los alambres de trenzados se unen con soldadura de
plata |
El collarín de cobre se fija a la parte inferior por
medio de ménsulas aseguradas con uno de los dos pernos que se emplean
para unir cada brazo. El collarín confina el calor al área
de las juntas |
 En
las fotos puede apreciarse el diseño general de la pila térmica.
Mediante abrazaderas, se fijan cuatro grupos de seis termocoples cada uno
a brazos de asbesto y cemento (Transite) , con las juntas de carga proyectándose
dentro de una abertura en el centro. Las juntas sin carga son empalmes en
serie que se forman en los extremos exteriores. Se emplean alambres para
conectar los cuatro brazos en serie en los terminales disponibles, por lo
que hay un total de 24 termocoples conectados en serie.
Necesitará usted aproximadamente 10' (3,05 m) de cable de termocople
de hierro y constantano No.20, compuesto de dos alambres con aislamiento
trenzado de vidrio, así como aproximadamente 3 1/2' (1,07m) de alambre
trenzado No.22 ó 24 para conectar los bornes. Este alambre debe tener
un aislamiento resistente al calor, ya que es posible que el calor de la
llama ablande el aislamiento plástico.
La plataforma central se eleva desde una base de Transite mediante soportes
que consisten en pernos introducidos a través de trozos de tubo.
Esto proporciona espacio para el envase de calor.
Los empalmes de las juntas sin carga se hacen torciendo entre sí
el alambre rojo de un termocople y el alambre blanco del termocople adyacente.
El alambre blanco es el de hierro, y actúa como positivo, mientras
que el alambre rojo es el negativo. Para soldar estos empalmes, haga fluir
soldadura de plata entre las vueltas de los alambres.
Es preferible soldar las juntas de carga con un soplete. Utilice un soplete
de oxiacetileno con una llama lo bastante caliente para derretir y hacer
fluir los dos metales entre sí, de manera que se forme una pequeña
bola en el extremo.
Los cuatro brazos son iguales al que se muestra en la vista desarticulada
que acompaña a este artículo. La plataforma a la cual estos
brazos se encuentran fijados con pernos tiene un agujero de 1/4" (3,18
cm) de diámetro para dejar que el calor llegue a las juntas de carga.
Esta abertura se puede hacer trazando el contorno de un círculo y
perforando una serie de pequeños agujeros dentro de la marca. Luego
se puede separar la pieza central y utilizar una lima de media caña
para redondear y alisar los bordes. Después se corta la pieza por
el centro para formar dos mitades. Se hace esto debido a que el calor puede
hacer que el material se expanda y agriete.
Hay que colocar un collarín en el fondo para ayudar a confinar el
calor; dicho collarín se hace fácilmente de un trozo de lámina
de cobre de .025 ó .030" (0.63 ó 0,76 mm) de espesor;
se emplean ménsulas angulares del mismo material para fijarlo. Cada
brazo de estas ménsulas debe medir aproximadamente 5/16" ( 7,9
mm) por lado. |
Fuente: Revista Mecánica Popular - Volumen 32 -
Junio 1963 - Número 6
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