Estás caminando por el perro por la noche, y tu pequeña linterna, que se ha ido atenuando, se apaga. En lugar de volver a casa a oscuras, ¿no sería fantástico si de alguna manera pudieras obtener un poco más de energía de las baterías del interior?
Eso no es tan loco como parece. Cuando un dispositivo que funciona con batería deja de funcionar, decimos que la batería está “agotada”, pero en realidad no lo es. Todavía contiene energía química y el voltaje no es cero; simplemente no es lo suficientemente alto como para hacer pasar corriente a través de la bombilla o el LED (o cualquier carga que tenga).
Pero con un poco de artimañas físicas, puedes lograr que esa luz funcione por más tiempo. ¡Mucho más! Voy a mostrarte cómo construir un circuito eléctrico simple, combinando un transformador y un transistor, para aprovechar esa energía residual. Se le llama con ironía circuito “ladrón de julios”. ¿Consíguelo?
No sólo es divertido de construir y algo alucinante, sino que también es una gran ilustración de la ley de inducción de Faraday, el mismo principio que se utiliza en los generadores eléctricos y en las cocinas de inducción, para el caso. ¡Hagamos esto!
Batería básica y bombilla
Empezaré con un circuito muy simple. Se trata de una batería AA de 1,5 voltios conectada a una pequeña bombilla incandescente mediante un solo cable de cobre.
Fotografía: Rhett Allain
Es un circuito completo. La corriente eléctrica sale por un extremo de la batería, pasa a través de una bombilla con un filamento de tungsteno en su interior y luego regresa al otro extremo de la batería. Debido a que ese filamento es súper delgado, la corriente lo calienta (hasta unos 4.500 grados Fahrenheit) para que brille al rojo vivo. (Afortunadamente, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto de cualquier metal puro).
Mientras el circuito esté completo (lo que en una linterna significa que el interruptor permanece encendido), la corriente seguirá fluyendo, consumiendo gradualmente la energía potencial química de la batería. A medida que el voltaje cae, produce menos corriente. En algún momento, no habrá suficiente luz para producir luz.
En cierto modo, este circuito también es un ladrón de julios. Si deja el interruptor encendido, la corriente seguirá fluyendo incluso después de que se apague la luz y consumirá la energía restante de la batería. Pero, ¿a quién le importa un ladrón de julios que agota la batería y no produce luz?
LED versus incandescentes
Hoy en día, la mayoría de los dispositivos utilizan LED en lugar de bombillas incandescentes. Un LED no produce luz calentando las cosas; en cambio, es un dispositivo de estado sólido con una brecha de energía. Cuando los electrones de la corriente caen a un nivel de energía más bajo, liberan la energía extra en forma de luz. Es mucho más eficiente, porque no se desperdicia toda esa energía térmica. El único inconveniente es que un LED blanco requiere 3 voltios, por lo que ahora necesitamos dos de esas pilas AA:
Fotografía: Rhett Allain