James Prescott Joule

James Prescott Joule nació el 24 de diciembre de 1818 en Salford, Gran Bretaña. Durante su infancia sufrió una dolorosa enfermedad que aunque logró superar marcó su carácter de por vida. James Joule fue un hombre tímido y retraído. Recibió la enseñanza elemental en su propio hogar, teniendo la fortuna de contar con el famoso químico John Dalton entre sus tutores. 

Fue un gran autodidacta. 

Desde muy joven se interesó por la termodinámica, especialmente por las máquinas a vapor. Con la ayuda de Dalton aprendió los principios del método experimental, desarrollando grandes habilidades como experimentador.

Sus primeros trabajos serios en el campo de la Física estuvieron relacionados con la electricidad, en especial con los motores eléctricos, moviéndose después al estudio de los motores a vapor, mucho más económicos en la época. 

No obstante, supo encontrar la relación entre electricidad y calor con un experimento clásico en la historia de la Física, fundamento de la Ley de la Conservación de la Energía.

Mantuvo una fructífera relación científica con William Thomson. Ambos se complementaban extraordinariamente, pues mientras Joule era hábil en el laboratorio Thomson era un teórico brillante. 

El descubrimiento y explicación del efecto Joule-Thomson (gases en expansión), fundamento de la moderna técnica de refrigeración, fue uno de los resultados de esta colaboración.

Murió el 11 de octubre de 1889, en su tierra natal.

Efecto Joule

Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el físico británico James Prescott Joule.

James Prescott Joule

El movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable.

Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por el campo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.

Ley de Joule

Este efecto fue definido de la siguiente manera:

"El calor generado por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente".

¿SABIAS QUE?

Un fusible es un conductor metálico de baja resistencia, destinado a abrir un circuito eléctrico si la corriente que fluye a través de este excede la intensidad prevista.