Estudio de un oscilador de densidad mediante medidas de potencial eléctrico

Abstract

Un oscilador de densidad u oscilador salino, es un sistema no lineal que presenta cambios alternantes del sentido de flujo en el tiempo, como efecto de las restricciones espaciales entre dos fluidos de diferente densidad. Los fluidos están en recipientes separados, los cuales están interconectados por medio de un tubo capilar vertical. En este trabajo se construye un oscilador de densidad para estudiar la influencia de la variación de algunos de sus parámetros sobre las oscilaciones en el sentido de flujo. Sean dichos parámetros, la concentración de la sal (NaCl) del electrólito y la longitud del capilar. Para medir el efecto de la variación de los parámetros, se coloca un electrodo de aluminio en cada una de las soluciones y la señal de potencial eléctrico es registrada mediante un multímetro digital, lo que permite observar como evoluciona temporalmente la inversión en el sentido de flujo del oscilador de densidad. El análisis se efectuó mediante la interpretación gráfica de las series de potencial eléctrico en función del tiempo, encontrando relaciones fenomenológicas entre el período de oscilación y la diferencia de potencial pico a pico respecto a los parámetros experimentales: concentración de la sal y longitud del capilar.

Saline oscillator as a teaching experiment

“…To cite another example, increasing the concentration of salt, the oscillating period between upward and downward fluxes are essentially the same. Nevertheless, to the same situation, the electrical potential amplitude evidently raises, in consequence of the bigger number of ions [21].…”

“…Many geometrical factors influence the electric and dynamical behaviors of the system. Enlarging the length of the capillary, for example, increases the period of oscillations [14,20,21]. Moreover, as the diameter of the capillary increases, lower is the time for the system to reach equilibrium.…”