¿Tiene una pila AAA o D un momento dipolar eléctrico? ¿Por qué los polos opuestos de dos pilas no se atraen como los de un imán?
Respuestas
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Eric Grunzke
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No sólo la capacitancia y la carga de una pila AA son muy pequeñas (I estimación 25 pF, suponiendo un radio de ánodo de medio milímetro y un radio de cátodo de medio centímetro), pero la estructura interna es cilíndrico :
Esto significa que la energía almacenada en la batería está en un campo eléctrico que sobre todo puntos radialmente. Si el campo fuera puramente radial, el momento dipolar sería cero (aunque habría momentos cuadrupolares y superiores).
JRT
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Sí, en principio una batería tiene un momento dipolar eléctrico.
La reacción química en una pila mueve los electrones del cátodo al ánodo, dejando el cátodo con una carga neta positiva y el ánodo con un cambio neto negativo. La carga vendrá dada por la capacitancia de la pila, $C$ :
$$ Q = CV $$
donde $V$ es la tensión de la batería, es decir, unos 1,5V. El problema es que no sé cuál es la capacidad de una pila AAA o D, pero supongo que es muy pequeña. Eso significa que la separación de la carga y, por tanto, el dipolo eléctrico también será muy pequeño.
Me interesaría mucho conocer las mediciones experimentales del campo dipolar de una pila abierta. Al buscar en Google la idea se le ha ocurrido a otras personas, pero no he podido encontrar ningún rastro de que se haya hecho el experimento.
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Para conseguir una diferencia de potencial eléctrico de 1,5 voltios sólo hay que mover una pequeña cantidad de carga. Esto es mucho menos que la carga de tu peine después de haberlo usado.
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¿Has probado a estimar las fuerzas dipolo-dipolo entre dos pilas de este tipo? ¿Cómo se compara esta fuerza con la fricción estática entre una pila y una mesa de laboratorio lisa? ¿Cómo se compara con la resistencia viscosa de los céfiros en el aire del laboratorio? ¿Puedes diseñar un sistema lo suficientemente libre como para probar la idea de forma fiable?