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¿Por qué calientan las hornillas eléctrica?
Autor :Dr. Luis Pérez Tamayo / Fotografías de: - Publicado: 12/11/2012 10:41:00 AM| 0 Opiniones

Ya sabemos que la esencia de algunos medios domésticos, como la olla de presión o los refrigeradores, sólo puede comprenderse cabalmente acudiendo a leyes o modelos científicos, en este caso el concepto de presión atmosférica o el de la composición atómico molecular de la sustancia.
Lo mismo ocurre con nuestra humilde hornilla eléctrica y el hecho tan simple de que al enchufarla su devanado metálico (o resistencia) se calienta tomando un color rojo anaranjado con gran desprendimiento de calor.
En los inicios del siglo XX fue adoptada por los físicos una imagen de la estructura microscópica de los metales considerando que sus átomos componentes se ubican en los vértices de pequeñas celdillas de forma geométrica regular que forman redes extendidas por todo el metal.
Cada átomo vibra alrededor de su posición de equilibrio y se acopla a los demás mediante la atracción electrostática. Es precisamente dicho movimiento vibratorio el responsable de la temperatura del metal.
El lector debe recordar que la temperatura de cualquier sustancia viene siendo como un promedio de las energías de movimiento de sus partículas componentes. En este caso nos referimos a la energía del movimiento de vibración de cada átomo. Si de alguna manera se le pudiera comunicar energía a dichos átomos, ello aumentaría su energía de movimiento y, por ende, su temperatura.
Pero ocurre que los átomos ligados a la red pierden electrones por una u otra razón. Debido a que en un centímetro cúbico del metal se encuentran unos diez mil millones de billones de átomos, si cada uno de ellos cede un electrón, imagínese Ud. que por todo el volumen se mueve una verdadera nube de electrones que se moverían libremente a través de la red, de manera completamente desordenada a velocidades del orden de mil kilómetros por segundo.
Cuando se enchufa la resistencia eléctrica, actúa sobre dichos electrones una fuerza debida al campo eléctrico que tiende a “ordenar” su movimiento hacia una misma dirección a lo largo del conductor. Los electrones resultan así “arrastrados”  formando lo que se conoce como corriente eléctrica.
Los electrones dentro de esa nube que se traslada ordenadamente, van chocando continuamente con los iones de la red a los que entregan una gran parte de esa energía de movimiento ganada con el campo eléctrico.
Claro que dichos choques entorpecen el movimiento de los electrones en la dirección del campo eléctrico enchufado, lo que se conoce como resistencia elécrtca.
Así es como se produce el aumenta de la energía vibratoria de los iones, la que aumenta gradualmente y eleva la temperatura del devanado de la hornilla con la correspondiente emisión de un flujo calorífico al medio.
De esta manera, el flujo de calor de la hornilla depende tanto de la resistencia eléctrica del metal como de la corriente eléctrica.
La cantidad de energía en forma de calor que produce la hornilla en un tiempo determinado se denomina potencia, que es una magnitud que se mide en Watts.
Pero la energía total gastada por la hornilla en un tiempo determinado se expresa multiplicando la potencia por el tiempo transcurrido. Digamos, si es una hora en Watt-hora, o, más usualmente, en  kiloWatts-hora.
Se repite mucho el error de expresar dichas unidades en forma de cociente: como kiloWatt/hora, expresión que carece de sentido.
Fíjese que en la factura eléctrica mensual se le cobra, no la potencia, sino la cantidad de energía consumida, pues los recibos se refieren al kiloWatt-hora como medida de consuno.
Otro error generalizado es el de considerar al Watt o al kiloWatt  como unidades físicas propias de la electricidad, pero en realidad dichas magnitudes provienen de la mecánica y su uso se generalizó para todas las ramas de la física. Recuerde que el concepto de energía se ha propagado ampliamente en toda la ciencia. Ello no debe confundirse con ciertos significados esotéricos, tales como los de “energía positiva” o “energía negativa” muy empleados en actividades totalmente ajenas a la ciencia real.
Otras magnitudes, como por ejemplo el AMPERE o el OHM sí son propias del electromagnetismo.
Quizá le podamos dedicar un trabajo próximo a la aclaración de manejo y relaciones de todas estas unidades.

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