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ACUMULADOR

Que acumula o junta.

Del latín accumulare; de ad, a, y cumulare, hacer cúmulo o montón.

ACUMULAR: Juntar, allegar, amontonar. Usase en lo propio y en lo figurativo.

ACUMULADOR ELÉCTRICO: es un aparato de invención moderna y de gran porvenir. En razón, pues, a su importancia, deberán tratarse aquí todas las cuestiones que a los acumuladores eléctricos se refieren, con la posible extensión, y para mayor claridad de cuanto va a exponerse se dividirá este trabajo en los siguientes puntos: idea general sobre los acumuladores eléctricos; descripción sumaria de los principales; condiciones prácticas y teóricas de los mismos y problemas que a ellos se refieren; datos numéricos y aplicaciones.

* Los acumuladores eléctricos como pilas hidroeléctricas
* El voltámetro como origen del acumulador eléctrico
* Teoría general sobre los acumuladores eléctricos
* Los acumuladores como pilas secundarias
* Explicación del acumulador en términos cotidianos
* Acumulador de potencia eléctrica
* Acumuladores o pilas secundarias de Planté
* Acumulador de Faure
* Descripción de los principales acumuladores
* Carga del acumulador de Planté
* El volt y el coulomb como unidades eléctricas
* Ventajas e inconvenientes del acumulador de Faure
* Características del acumulador de Faure
* Acumulador Meritens
* Acumulador Arnould y Tamine
* Disminución del peso muerto de los acumuladores
* Acumulador Kabath
* Acumulador Volckmar
* Acumulador D’Arsonval
* Consideraciones del acumulador D’Arsonval
* Polarización de pilas y acumuladores
* Polarización física y química de pilas y acumuladores
* Efectos de la polarización de pilas y acumuladores
* Inconvenientes del acumulador D’Arsonval
* Desgaste del zinc en el acumulador D’Arsonval
* Acumulador Reynier
* Acumulador de placas aglomeradas
* Descripción del acumulador de placas aglomeradas
* Acumuladores de depósito natural de la materia activa
* Acumuladores de depósito artificial de la materia activa
* Acumuladores de diferentes líquidos
* Resumen de la clasificación de los acumuladores
* Reglas prácticas de los acumuladores eléctricos
* Condiciones teóricas de los acumuladores y sus problemas
* Leyes de Faraday sobre la descomposición electroquímica
* Ley de los equivalentes o de los pesos atómicos
* Acciones químicas producidas en los acumuladores eléctricos
* Formación de acumuladores eléctricos
* Problema de ejemplo de formación de acumuladores
* Carga de los acumuladores
* Condiciones para la carga de los acumuladores
* Descarga de los acumuladores
* Problema de rendimiento, capacidad, peso y duración del acumulador
* Cálculo de la energía disponible del acumulador
* Cálculo del rendimiento del acumulador
* Aplicaciones de los acumuladores eléctricos
* Aplicaciones de los acumuladores en el alumbrado público
* Aplicaciones de los acumuladores a la tracción
* Acumuladores para utilizar las fuerzas naturales
* Los acumuladores en la telegrafía y la telefonía

Los acumuladores eléctricos como pilas hidroeléctricas

En rigor, un acumulador eléctrico no es más que una pila hidroeléctrica, y aunque de las pilas ha de tratarse en artículo separado, es indispensable para la buena inteligencia de lo que sigue, dar aquí una idea sucinta del tipo general de estos aparatos.

Dichas pilas se componen de un cuerpo sólido y de un líquido susceptible de atacar al primero químicamente: por ejemplo, zinc y agua acidulada. En la superficie de contacto de ambas sustancias se realiza un trabajo químico, acompañado de otro trabajo físico, que puede suponerse, ya porque así sea, ya simbólicamente, reducido a extraer éter del lado del metal y a condensarlo del lado del líquido, lo cual crea un desnivel eléctrico, o dicho en sus verdaderos términos, una diferencia de potencia o de fuerza electromotriz.

Esto es en sustancia un pila hidroeléctrica: es lo mismo que si se aplicase una máquina de vapor a extraer agua de un estanque y a elevarla a otro depósito más alto: el nivel en el primero descendería, iría subiendo en el segundo y de este modo se habría creado una caída de agua, es decir, una potencia latente que podría utilizarse en cualquier momento por medio de. turbinas, por ruedas o por cualquier receptor hidráulico apto para recoger la energía del agua al pasar ésta del nivel superior al nivel inferior y al restablecer el estado primitivo; en cuyo movimiento inverso devuelve todo el trabajo que la máquina elevatoria desarrolló poniendo en dos alturas distintas, el liquido que antes permanecía equilibrado en una sola.

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El voltámetro como origen del acumulador eléctrico

Hemos dicho que los acumuladores eléctricos son verdaderas pilas hidroeléctricas; pero difieren de éstas totalmente por su origen, como veremos muy en breve.

Imaginemos una pila hidroeléctrica o una máquina Gramme o cualquier aparato capaz de engendrar una corriente eléctrica: en suma, y prescindiendo del procedimiento generador, imaginemos una masa de éter por un hilo metálico.

Una corriente eléctrica que circula por un alambre, es, o puede considerarse en forma de simbolismo, como una masa de agua que corre por un lecho o por una cañería: es un río de éter fluyendo por un cauce metálico y lleva en sí, como toda masa en movimiento, fuerza viva, energía, potencia utilizable.

Cualquier corriente líquida en su curso, ya en los saltos que encuentra, ya por su propia velocidad, puede efectuar muchos y variados trabajos industriales y otros muchos de diversa índole; pues lo mismo puede decirse de toda corriente eléctrica. La primera, si encuentra un repentino desnivel, cae también de repente y golpea y quebranta y disgrega el fondo de la catarata y lo va socavando aun siendo de durísima roca, que pronto se convierte en lajas, en piedras sueltas y en arenas. La segunda va tranquila, digámoslo así, por su férreo cauce; pero de pronto se interrumpe éste, el alambre penetra en el líquido acidulado de un vaso y ya no sigue, y más allá del mismo vaso sale otra vez el conductor metálico continuando su camino sin nuevas interrupciones.

Pues esto es lo que puede llamarse, como en el primer ejemplo, un desnivel, un salto, una caída en el cauce metálico y a través del agua del baño: viene en efecto el éter por el alambre, de pronto queda cortado su camino, y entonces salta por el agua, busca otra vez el hilo de hierro, que es como buscar su primitivo cauce, y por él sigue adelante como seguía el río después de llegar al fondo de la catarata.

Ahora bien; estos vasos con agua acidulada en que penetran los dos extremos de un conductor, o si se quiere en que la falta de continuidad de un hilo metálico es sustituida en parte por una masa de líquido, de suerte que la electricidad tiene que abandonar el alambre, saltar por el agua acidulada y volver a tomar el otro extremo del conductor, es lo que se llama en términos generales y lo que Faraday llamaba un voltámetro.

Precisamente en el voltámetro y en ciertos fenómenos que a él se refieren está el origen de los acumuladores eléctricos, como ha de verse más adelante.

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Teoría general sobre los acumuladores eléctricos

Continuando ahora con el ejemplo anterior, échase de ver fácilmente que en lo que hemos llamado salto eléctrico, también el río de éter conmueve, desagrega y rompe su accidental cauce que es el agua; la sacude, decimos, como la catarata sacudía su fondo, y hace saltar lajas que aquí se llaman oxígeno e hidrógeno; porque como la roca estaba compuesta de capas, así el agua está compuesta de ambos gases, y como la ruptura más fácil era en la roca por las uniones de los bancos, la ruptura más fácil del agua es también por la unión de ambos cuerpos.

Sólo que aquí, la separación se efectúa con cierto orden que también existe allá, aunque otra cosa parezca; y el oxígeno se acumula en el polo positivo, es decir, en el extremo del alambre que viene de dicho polo, y el hidrógeno en el que viene del polo negativo; y si ambos alambres terminan por dos hilos de platino y sobre ambos hilos se colocan dos pequeñas campanas de cristal, en ellas podrán recogerse los dos gases y habremos realizado, dicho sea de paso, la descomposición del agua por la electricidad, operación que se llama electrólisis, y no es otra cosa que el análisis del agua por medio de la corriente eléctrica.

Y aquí ocurre una pregunta y ocurre una duda también, de las cuales conviene dar oportuna explicación.

La corriente, podrá decirse, nace en la pila de una acción química en que domina, por decirlo así, la síntesis; y en el voltámetro la misma corriente es causa de que el agua se descomponga: pues bien, ¿a qué va unida en último resultado la corriente eléctrica, al análisis o a la síntesis? ¿favorece la unión de los agentes químicos o provoca su alejamiento?

Como no podemos penetrar, por la índole de este trabajo, en extensas lucubraciones de mecánica química, será más rápido y más conveniente que nos valgamos de un ejemplo. Una cuerda pasa por una polea colocada a diez metros sobre el suelo; al extremo superior de dicha cuerda se ata un peso de cuarenta kilogramos, a la extremidad que toca la tierra se sujeta otro de veinte, y es claro que el primero dominará, que descenderá a lo largo de los diez metros y que al paso que baja irá subiendo el de los veinte kilogramos hasta llegar a toda lo altura que la polea permita.

Pues en rigor esto sucede con la pila y con el voltámetro: la acción química de la primera es superior a la resistencia química del segundo, como el trabajo motor de los cuarenta kilogramos descendiendo de diez metros era superior al trabajo resistente de los veinte kilogramos al elevarse a dicha altura; y como en el mundo físico lo más vence a lo menos, y como el peso mayor para caer necesitaba que el peso menor subiese, subió éste y bajó aquél, dos efectos a primera vista contrarios, pero idénticos en el fondo.

Pues de igual suerte, como los dos sistemas pila y voltámetro estaban unidos por la corriente que podemos decir que es hilo especialísimo de una imaginaria polea, y como la acción del agua acidulada y del zinc es en suma superior a la resistencia que a separarse oponen el oxígeno y el hidrógeno del agua, vence aquella y cede ésta y el oxígeno se une el zinc en la pila y el oxígeno se separa del hidrógeno en el voltámetro, y aquel peso químico, si la imagen vale, ha llevado tras sí a este otro peso químico menos enérgico que el primero.

Con estas sencillas y casi vulgares explicaciones basta para comprender rápidamente la teoría de las pilas secundarias o de los acumuladores eléctricos.

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Los acumuladores como pilas secundarias

Cuarenta kilogramos cayendo elevaron otros veinte kilogramos, decíamos en nuestro ejemplo; pero ocurre desde luego que estos veinte kilogramos colocados a diez metros de altura representan una energía latente, y que si del extremo inferior de la cuerda se quitan los cuarenta kilogramos y se ponen cinco, bajarán los veinte como fuerza motriz y subirán los cinco como resistencia.

Pues bien, si en el voltámetro tenemos en un polo el oxígeno y en el otro el hidrógeno, ¿hay más que separar dicho voltámetro de la pila principal; que considerarlo como una verdadera pila, y que unir sus polos, es decir, sus hilos de platino por un nuevo conductor, para obtener una nueva corriente?

Esto hace presentir la rezón natural y esto ha comprobado la experiencia, pues no fue otra la de Gautherot en 1801.

Vemos, pues, que el voltámetro obra como una verdadera pila, pero que fue antes preparado por la acción directa de una pila ordinaria, y hé aquí porqué a los acumuladores se les da el nombre de pilas secundarias.

Toda corriente eléctrica que descompone un cuerpo compuesto, acumulando sus elementos simples en los dos polos de un vaso voltaico, engendra sólo por este hecho un par secundario de mayor o menor intensidad; porque si ambos cuerpos polarizados tienden a unirse, tienden a la vez a engendrar una corriente, por decirlo así, de segundo orden o derivada de la principal, y presentan por la tanto una potencia utilizable en el interior del vaso electrolítico.

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