Estás paseando a tu perro por la noche y tu linterna, cuya luz cada vez es más débil, se apaga. En lugar de volver a casa a tientas en la oscuridad, ¿no sería útil sacar un poco más de energía de las pilas que lleva dentro?
No es tan descabellado como parece. Cuando un dispositivo deja de funcionar porque la pila ya no tiene suficiente energía, solemos decir que está "agotada". En realidad, el voltaje no es cero; solo no es lo suficientemente alto como para hacer pasar corriente por la bombilla o el LED, o cualquier otra carga que tengas.
Pero con un pequeño truco de física, puedes conseguir que esa luz dure más. Te voy a enseñar a construir un circuito eléctrico sencillo, combinando un transformador y un transistor, para aprovechar esa energía residual. En tono de broma, lo llamamos circuito 'joule thief', o "ladrón de julios".
No solo es divertido de construir, sino que también es un magnífico ejemplo de la ley de inducción de Faraday, el mismo principio que se utiliza en los generadores eléctricos y en las placas de inducción.
Una pila básica y una bombilla
Empezaré con un circuito muy sencillo. Se trata de una pila AA de 1.5 voltios conectada a una pequeña bombilla incandescente mediante un único cable de cobre.
Es un circuito cerrado. La corriente eléctrica sale por un extremo de la pila, atraviesa una bombilla que contiene un filamento de tungsteno en su interior y, a continuación, regresa al otro extremo de la pila. Como ese filamento es muy fino, la corriente lo calienta, hasta unos 2,482°C. de modo que brilla al rojo vivo.
Por suerte, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto de todos los metales puros.
Mientras el circuito esté cerrado, la corriente seguirá fluyendo, consumiendo gradualmente la energía potencial química de la pila. Esto es lo equivalente a que el interruptor esté en posición de encendido en una linterna.
A medida que baja el voltaje, se produce menos corriente. Llegará un momento en que no habrá suficiente para producir luz alguna. En cierto modo, este circuito también es un ladrón de julios. Si dejas el interruptor encendido, la corriente seguirá fluyendo incluso después de que la luz se apague, y consumirá la energía restante de la pila.
La búsqueda de estas partículas fantasmales ha requerido algunos de los montajes experimentales más audaces jamás construidos.
LED frente a bombillas incandescentes
Hoy en día, la mayoría de los dispositivos utilizan LED en lugar de bombillas incandescentes. Un LED no produce luz calentando objetos; en cambio, es un dispositivo de estado sólido con una banda prohibida. Cuando los electrones de la corriente caen a un nivel de energía inferior, liberan la energía sobrante 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, así que ahora necesitamos dos de esas pilas AA:
