La chispa al tocar el pomo
Cruzas una habitación con moqueta, acercas la mano a la puerta y… ¡zas! Salta una chispa que se oye y se siente. ¿De dónde sale, si no has tocado ningún enchufe?
Un poco de historia
- Hacia el 600 a. C.Tales de Mileto observa que el ámbar frotado atrae pajitas y plumas. En griego, ámbar se dice élektron: de ahí viene la palabra electricidad.
- 1600William Gilbert, en De Magnete, comprueba que muchos otros materiales se cargan al frotarlos y los llama «eléctricos».
- 1745Ewald von Kleist y Pieter van Musschenbroek inventan la botella de Leyden, el primer condensador. Sus descargas, como esta chispa pero mucho mayores, se hacían en público como espectáculo.
- Siglo XXCon los chips llega el problema: una chispa que ni notas los puede romper. Se crean modelos del cuerpo humano para ensayarlos, como el de la norma IEC 61000-4-2 (150 pF y 330 Ω), el que se usa aquí.
Con qué herramienta se relaciona
Simulador de circuitos · Circuitos
La chispa es la descarga de un condensador (tu cuerpo) a través de una resistencia (tu piel y el arco): un circuito RC que se descarga, con una tensión y una corriente que caen de forma exponencial.
V_C(t) = V_0 e^{−t/τ} , i(t) = −(V_0/R) e^{−t/τ}
τ = R C , U = 1/2 C V_0^2
Se abre el esquema con el condensador de 150 pF cargado a V0 = 10 kV y un interruptor que lo desconecta de la fuente y lo deja descargarse por R = 330 Ω. En el osciloscopio se ve la caída exponencial: una constante de tiempo de 49,5 ns, una corriente inicial de 30,3 A y, a los 100 ns, el cuerpo todavía a unos 1326 V.