Hoy, mientras bebía un poco de agua de un \$500mL\$ botella, me puse a leer la información sobre el agua y descubrí que la conductividad ( \$\sigma\$ ) en \$25°\$ C es \$147.9\mu S/cm\$ . Así que se me ocurrió que tal vez podría calcular la resistencia de la botella de agua, de arriba a abajo. Después de algunas mediciones, descubrí que la botella se puede aproximar como un cilindro con \$18cm\$ altura y \$3cm\$ radio de la base.
Así que podemos hacer lo siguiente: \$R_{eq} = \frac{\rho L}{A}\$ , donde \$\rho = \frac{1}{\sigma}\$ es la resistividad, \$L\$ es la altura de la botella y \$A\$ es la superficie base. Al hacer esto, obtuve \$R_{eq} \simeq 4.3k\Omega\$ .
Entonces, compré una nueva botella llena, hice un agujero en su fondo (por supuesto evitando las fugas) y medí la resistencia (con un multímetro digital) desde este agujero hasta la "boca", al principio haciéndolo de forma que sólo la punta de las sondas tocara el agua. La resistencia medida fue realmente alta, oscilando entre \$180k\Omega\$ hasta \$1M\Omega\$ dependiendo de la profundidad del agua en la que haya colocado las sondas.
¿Por qué la resistencia medida es tan diferente de la calculada? ¿Me falta algo? ¿Es posible utilizar una botella de agua como resistencia?
Edición #1: Jippie me ha indicado que debería utilizar electrodos con la misma forma que la botella. ¡Usé papel de aluminio y realmente funcionó! Excepto que esta vez medí ~ \$10k\Omega\$ y no el \$4.3k\Omega\$ He calculado. Una cosa que pude notar al encender un LED con agua como resistencia fue que la resistencia crecía lentamente con el tiempo. ¿Puede explicarse este fenómeno por la electrólisis que se produce mientras la corriente continua viaja a través del agua (los electrodos empeoran lentamente por la acumulación de iones en su superficie)? Esto no ocurriría con la corriente alterna, ¿verdad?
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La conductividad del agua tendrá mucho que ver con el contenido iónico del agua.
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Por supuesto, pero imaginé que la conductividad indicada en la botella sería suficiente para calcular la resistencia.
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Curiosamente, ya he utilizado una botella de agua como resistencia para probar mi fuente de alimentación. Tiene un excelente calor específico y puede soportar mucha energía antes de calentarse. El lado negativo es que, a menos que pienses trabajar con corriente alterna, la electrólisis convertirá tu botella de agua en una bomba de hidrógeno.
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@fuzzyhair2 Una bomba de hidrógeno no es sólo una mezcla de oxígeno e hidrógeno :-)
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La resistencia del agua pura de pH 7 es bastante alta, pero prácticamente cualquier cosa disuelta en ella reducirá su resistencia drásticamente. Por otra parte, prácticamente todos los materiales de electrodos conductores reaccionan electrolíticamente con el agua y, en los sistemas de corriente continua, se desarrollará una capa de óxido aislante en uno de los electrodos.
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@fuzzyhair2, ¿realmente has probado esto? Yo sólo he hecho la prueba del DMM. (Entiendo la "bomba de hidrógeno" como una botella de agua con gas que se genera en su interior). Tendré que hacer una medición mañana, si me da tiempo. Los demás deberíais probar a medir la resistencia del agua... añadiendo sal si queréis. (Perdón, espero que esto último no haya sido demasiado exigente. Es que me gusta medir las cosas por mí mismo).
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@GeorgeHerold Hace unos años hice un trabajo de instrumentación de celdas de conductividad para instalaciones automatizadas de ósmosis inversa (utilizadas en una aplicación médica). El voltaje, la frecuencia y así y la forma de onda importa mucho, y por supuesto debe ser AC. La conductividad se cita con un número absurdo de dígitos significativos. Me pregunto si se trata de una medición del resorte o de alguna conversión extraña.
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La electrolisis seguirá ocurriendo con la corriente alterna: seguirá habiendo burbujas en los electrodos. Parte del aumento de la resistencia también se debe al deterioro de los electrodos: la corriente mueve el metal de un electrodo a otro. El uso de varillas de carbono (que tienen una alta resistencia en sí mismas, no son tan buenas para las mediciones de resistencia) o de acero inoxidable reducirá los efectos en los electrodos. Además, el contacto entre el alambre y el papel de aluminio empeorará debido a los efectos del agua y la corriente en las superficies metálicas.
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¿Cuáles son las barras de error en la medición de la conductividad?
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Así es exactamente como funcionan los vaporizadores de habitación de uso doméstico. Las instrucciones suelen sugerir que se ponga un poco de bicarbonato en el agua del grifo para reducir la resistencia del agua del grifo; si se echa tontamente un montón de sal, la velocidad de ebullición es algo digno de ver (no es que yo siempre lo intenté...)