James Watt - Cantinflas y sus amigos

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david.rodriguez.29abr@hotmail.com

James Watt

James Watt (Greenock, 19 de enero de 1736 - Handsworth, 25 de agosto de 1819) fue un matemático e ingeniero escocés. Las mejoras que realizó en la máquina de Newcomen dieron lugar a la conocida como máquina de vapor, que resultaría fundamental en el desarrollo de la Revolución industrial, tanto en el Reino Unido como en el resto del mundo.

Biografía

Nacido en Greenock, vivió y trabajó en Birmingham, Inglaterra. Fue un miembro clave de la Sociedad Lunar. Muchos de sus escritos se conservan en la biblioteca Birmingham.

La falsa idea de considerar a Watt como el verdadero inventor de la máquina a vapor se debe al gran número de aportaciones que hizo para su desarrollo.

Falleció el 25 de agosto de 1819 en Heathfield, su casa situada en Handsworth, Inglaterra, a la edad de 83 años

Sus logros como ingeniero

Watt inventó el movimiento paralelo para convertir el movimiento circular a un movimiento casi rectilíneo, del cual estaba muy orgulloso, y el medidor de presión para medir la presión del vapor en el cilindro a lo largo de todo el ciclo de trabajo de la máquina, mostrando así su eficiencia y ayudándolo a perfeccionarla.

Watt ayudó sobremanera al desarrollo de la máquina de vapor, convirtiéndola, de un proyecto tecnológico, a una forma viable y económica de producir energía. Watt descubrió que la máquina de Newcomen estaba gastando casi tres cuartos de la energía del vapor en calentar el pistón y el cilindro. Watt desarrolló una cámara de condensación separada que incrementó significativamente la eficiencia. Hasta el momento, ese fue uno de los mejores desarrollos de la historia.

Watt se opuso al uso de vapor a alta presión, y hay quien le acusa de haber ralentizado el desarrollo de la máquina de vapor por otros ingenieros, hasta que sus patentes expiraron en el año 1800. Junto a su socio Matthew Boulton, luchó contra ingenieros rivales como Jonathan Hornblower, quien intentó desarrollar máquinas que no cayeran dentro del ámbito, extremadamente generalistas, de las patentes de Watt.

Él creó la unidad llamada caballo de potencia para comparar la salida de las diferentes máquinas de vapor. Todavía se utiliza, sobre todo en los vehículos.

Cronología

• 1754: Aprende el funcionamiento del comercio de instrumentos matemáticos y científicos en Londres, antes de volver a Glasgow, donde crea un negocio propio.
• 1756-1763: Creador de instrumentos matemáticos para la Universidad de Glasgow.
• 1763-1764: Repara una máquina de Newcomen, creada por Thomas Newcomen; a partir de este momento empieza a pensar en formas de mejorar esa máquina.
• 1765-1770: Construye varias máquinas de Newcomen en Escocia.
• 1767: Supervisa el canal de Forth and Clyde.
• 1774: Empieza un negocio en Soho, cerca de Birmingham, con Matthew Boulton, para construir su mejorada máquina de vapor.
• 1784: Patenta la máquina a vapor.
• 1800: Se retira a Heathfield Hall, cerca de Birmingham.

Cantinflas y James Watt

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Ley de Watt

La Ley de Watt se representa por la expresión:

P = V . I

Al combinarla con la Ley de Ohm se obtienen otras fórmulas que nos ayudan a resolver más casos.

Ejemplo:

Si I=V/R

al sustituir el valor de la Corriente I, en la Ley de Watt resulta:

P = V . I = V ( V / R ) = V2 / R

Despejando V de la Ley de Ohm queda:

V = I . R ;

al sustituirlo en la Ley de Watt queda:

P = V . I = ( I . R ) ( I ) = I2 R

Entonces ya tenemos otras dos fórmulas para determinar la Potencia Eléctrica existente en un circuito.

Ejemplos:

Determinemos la Potencia Eléctrica existente en una plancha eléctrica que tiene una resistencia de 10 Ohms, y es alimentada por una fuente de voltaje de 220 Volts.

P = V2 / R = 48400/10 = 4840 Watts.

Una cocina eléctrica tiene una resistencia de 8 Ohms y pasa una corriente por él de 12 Amp. ¿Cuál es el valor de Voltaje que lo alimenta?

V = ( I ) ( R ) = (8)(12) = 96 Voltios.

Y también…
P = I2 R = (144) (8) = 1,152 Watts.

Determinar la Corriente y la resistencia eléctrica de una waflera de 1,200 Watts conectada a una fuente de 220 voltios

P = V . I → I = P / V = 1200/220 = 5.45 Amperios.

I = V / R → R = V / I = 220/5.45 = 40.36 Ω.

¿Cuál será la resistencia eléctrica de un foco de 75 Watts, conectado en una tensión de 220 voltios.

P = V . I → I = P / V = 75/220 = 0.34 Amperios.

I = V / R → R = V / I = 220/0.34 = 647.05 Ω,

comprobando...

P = I2 R → R = P / I2 = 75/0.1156 = 648.78 Ω.

El resultado de 648.78 es aproximadamente igual a 647.05, varía por el redondeo de los decimales.

Con esto concluímos que hay más de una forma de obtener los valores de corriente, voltaje y resistencia existentes en un circuito, solo se debe "jugar" con las fórmulas mencionadas.

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Ley de Ohm

La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por muchos tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:

I = V / R

donde, empleando unidades del Sistema Internacional, tenemos que:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω).

Esta ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:

V = I . R

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.
Sin embargo, la relación:

R = V / I

sigue siendo la definición general de la resistencia de un conductor, independientemente de si éste cumple o no con la Ley de Ohm.

Enunciado

En un conductor recorrido por una corriente eléctrica, el cociente entre la diferencia de potencial aplicada a los extremos del conductor y la intensidad de la corriente que por él circula es una cantidad constante, que depende del conductor. A esta cantidad se le denomina resistencia.

La ley enunciada verifica la relación entre voltaje y corriente en un resistor.