Historia de los Descubrimientos Electricos Estudio de los Fenómenos



Historia de los Descubrimientos Eléctricos

INTRODUCCIÓN:
PRIMEROS CIENTÍFICOS Y PRIMERAS EXPERIENCIAS

Las primeras nociones de la electricidad.
Se da el nombre de electricidad a un agente físico imponderable, que produce una multitud de fenómenos como atracciones, repulsiones, producción de luz y calor, conmociones orgánicas y reacciones químicas.

El hombre primitivo sintió los efectos ingentes de la electricidad atmosférica manifestada por el trueno y por el rayo, pero a pesar del terror que le ocasionaban, no supo explicárselos, atribuyéndolos a la pujanza de la divinidad irritada con los hombres. Según los griegos, Zeus, para castigar a los mortales arrojaba las flechas de su aljaba cada una de las cuales era un rayo.

La electricidad por frotamiento, obtenida del ámbar y manifestada por atracciones de cuerpos ligeros, fue conocida desde los tiempos más remotos, por el año 3400 antes de J. C, pero distaban mucho los hombres de creer que se produjese esto por una causa común a la productora del rayo.

Tales, filósofo griego de la escuela jónica que vivió desde el año 640 hasta el 548 antes de J. C, descubrió que estos fenómenos eran debidos a un fluido que, según él existía únicamente en el ámbar y como éste en griego se llama ” electrón”, el fluido derivado de él tomó mucho más tarde el nombre de electricidad. Plinio, antiguo naturalista que pereció en la erupción del Vesubio en el 79 de la era cristiana, escribió sobre el ámbar y sus cualidades comparándolo con la piedra imán cuya propiedad era ya bien conocida.

Progreso en el estudio de la electricidad.
Guillermo Gilbert, célebre físico y médico de la Reina Isabel de Inglaterra, fue el primero que se dedicó al estudio metódico de la electricidad, descubriendo que no era la resina la única substancia que la producía. Comprobó idénticos resultados frotando azufre, lacre, goma, sal gema y varias otras substancias.

Historia de los Descubrimientos Electricos

Otto de Guericke, físico alemán nacido en Magdeburgo en 1602 y muerto en 1686, inventor de la máquina neumática, parece haberlo sido también de la primera máquina eléctrica, basada en el frotamiento del azufre. Constaba su invento en una esfera de azufre que giraba mecánicamente y era frotada con la mano, obteniéndose diminutas chispas. Más tarde la substituyó con vidrio y perfeccionado el procedimiento de la frotación, obtuvo mejores resultados.

guerike

Esteban Gray, que consagró su vida al estudio de la electricidad hizo verdaderos progresos en el campo de la Física. Después de innúmeras experiencias clasifico los cuerpos en buenos y malos conductores de la electricidad, y notó la posibilidad de electrizar un cuerpo por contacto. Fue el primero que utilizó el hilo metálico para trasladar la electricidad de un punto a otro.



Gray

Dufay, continuando los estudios de Gray descubrió las dos clases de electricidad llamadas positiva y negativa. El descubrimiento de la electrización por influencia marcó el punto de partida para los grandes inventos que mostraron la importancia excepcional de la electricidad a la que, hasta entonces, no se le había dado importancia. Entre las máquinas basadas en la influencia merecen citarse como las más importantes, el eletróforo de Volta, la máquina de Ramsden y la de Wimshurt.

El problema del almacenamiento de la electricidad era el más esencial tal vez, para llegar a su aprovechamiento y después de muchos estudios fue solucionado a la vez, pero separadamente por un monje y por un catedrático de Leiden, ciudad de Holanda, aparato que quedó consagrado con el nombre de ” Botella de Leiden “.

LOS DESCUBRIMIENTOS: Hace ya más de 2.000 años los griegos descubrieron que al ser frotado con una tela el ámbar atrae objetos livianos como plumas, polvo, etc. Se descubrió que dos varillas de ámbar luego de ser trotadas se repelían. Pero la razón de estos fenómenos no era comprendida.

gilbertGuillermo Gilbert, releyendo los escritos de los griegos alrededor del 1600, se interesó más por el magnetismo (sugirió que la Tierra se comportaba como un inmenso imán). Con todo, se dio cuenta de que las fuerzas de atracción y repulsión entre varillas frotadas eran similares a las fuerzas que ejercen entre sí los imanes naturales. Fue Gilbert quien dio al nuevo campo de estudio el nombre de electricidad, que derivó del nombre griego del ámbar.

Con el transcurso del tiempo se comprobó que muchas otras sustancias podían producir también efectos eléctricos. Otto Von Guericke, en el siglo XVII, construyó una esfera de azufre que podía hacer girar con una mano y frotar con la otra.

Además de atraer pequeños trozos de papel producía (lo cual era inesperado) crujidos y diminutas chispas mientras se la frotaba. Por primera vez se veía que la electricidad podía fluir; en realidad se pensaba que era un fluido que podía ser transferido de un objeto a otro por frotamiento.

La esfera de azufre de Guericke fue muy empleada y desarrollada por los primeros investigadores. Fue uno de los primeros métodos deelectricidad estatica producir electricidad. Posteriormente encontraron la forma de conservar la electricidad así producida en la botella de Leyden —una botella parcialmente llena de agua con una cadena metálica que colgaba a través del corcho—. Éste fue el antecesor del capacitor.

Benjamín Franklin vio la conexión entre las diminutas chispas de la esfera de azufre a las gigantes chispas del rayo —ambos eran flujos de “fluido” eléctrico—. Demostró su afirmación con su famoso experimento que consistió en hacer volar un barrilete hacia una nube ele tormenta. El cable húmedo del barrilete condujo hasta tierra la carga eléctrica de la nube.

El italiano Galvani hizo otro descubrimiento importante en forma accidental hacia fines del siglo XVIII.



galvaniDescubrió que tocando con alambres de hierro y latón los músculos de las patas de una rana recién muerta, se los hacia contraer del mismo modo que cuando se los tocaba con la electricidad almacenada en una jarra de Leyden.

Galvani pensaba que, de alguna manera misteriosa, las patas habían producido su propia electricidad.

Había muy poco, en los estudios que se hacían en aquellos tiempos, que tuviera verdadero significado. A la electricidad se la consideraba más bien como un juego, para atraer o repeler y producir chispitas.

Y en realidad, las minúsculas cantidades de electricidad generadas por las máquinas de frotamiento no tenían ninguna utilidad práctica. Casi todos los conocimientos actuales de electricidad se adquirieron en los últimos 160 años.

El descubrimiento, Von Alejandro Volta, de la pila ” eléctrica marcó una nueva senda al estudio de la electricidad. Volta demostró que la contracción de las patas de la rana observadas por Galvani no tenían nada que ver con la rana en sí, sino que era debida a los alambres de hierro y latón, que al entrar en contacto con la humedad salina de la rana generaban electricidad.

Constituían, en verdad, una forma primitiva de célula electrolítica. Volta fabricó su pila con placas de cobre y cinc puestas en una solución salina. Luego construyó una batería más útil conectando una cantidad de estas unidades entre sí.Carlisle

El primer efecto importante que se descubrió con las corrientes eléctricas fue su facultad de descomponer en sus elementos componentes a ciertos compuestos químicos: la electrólisis. A principios del siglo XIX, dos científicos ingleses, Carlisle y Nicholson, conectaron los extremos de una pila de Volta a dos alambres de platino colocados en tubos que contenían ácido diluido.

De los alambres surgieron burbujas y se comprobó que las que salían de un cable eran de oxígeno y las que salían del otro eran de hidrógeno. Los químicos llegaron correctamente a la conclusión de que el agua había sido descompuesta en los elementos que la componen por el paso de la corriente eléctrica.

Con las pilas de Volta la electricidad podía producirse fácil y continuamente. Científicos de todas partes adoptaron la pila de Volta y la empezaron a utilizar para sus propios experimentos. Una de las grandes dificultades que encontraron fue que no se disponía de un método para medir la electricidad.

Hasta 1820 los únicos instrumentos de medición eléctrica se basaban en las fuerzas de atracción y repulsión entre cargas de electricidad estática y no servían para medir corrientes eléctricas. En 1819 salió a la luz un aspecto enteramente nuevo de la electricidad. Desde los días de Gilbert se pensaba que la electricidad y el magnetismo debían estar relacionados de alguna manera desconocida.



oersterdCuando Juan Oersted provocó la deflexión de una brújula magnética colocándole encima un cable que conducía una corriente eléctrica, demostró la naturaleza de esta relación —un conductor por el cual circule una corriente eléctrica se comporta como un imán—.

Al año siguiente Oersted demostró que el conductor queda rodeado por un campo magnético. Andrés María Ampére desarrolló estos descubrimientos con una maravillosa serie de experimentos, mediante los cuales pudo deducir claramente las leyes de atracción y repulsión entre cables conductores de corrientes eléctricas.

Como las fuerzas obedecían a ciertas leyes —y cuanto más grande la corriente mayor la fuerza que ejercía— este efecto pudo ser utilizado para precisas mediciones eléctricas. Es el principio en que se basan el galvanómetro y la mayoría de los amperímetros y voltímetros. Por primera vez la electricidad pasó a ser una ciencia exacta.

Jorge Ohm y más tarde Kirchoff pudieron establecer la relación existente entre corriente, voltaje (presión eléctrica) y resistencia en un circuito. Miguel Faraday fue el siguiente descubridor de importancia.

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Siguió rápidamente el trabajo de Oersted empleando grandes bobinas de alambre para obtener poderosos electroimanes. Mediante éstos Faraday consiguió hacer el primer motor eléctrico sencillo. Las fuerzas actuantes entre dos bobinas, una fija y otra móvil, harían girar a esta última.

A continuación se les ocurrió a varios científicos que si una corriente eléctrica podía producir un campo magnético, la inversa también podría ampereser posible y un imán serviría para producir una corriente eléctrica. Durante 10 años Faraday estudió, este problema hasta que finalmente consiguió mostrar que una corriente variable en un conductor puede producir una corriente en un conductor cercano.

Este fenómeno se denomina ahora inducción electromagnética. El descubrimiento de Faraday condujo directamente al del dinamo, o principio del generador: cuando Una bobina gira dentro de un campo magnético en el cable se genera una corriente eléctrica.

edisonThomas Alva Edison, el científico e inventor estadounidense, desarrolló este concepto y construyó un generador eléctrico capaz de producir corrientes eléctricas mucho mayores que la pila de Volta. Ya era obvio que la electricidad en movimiento era una forma de energía.

En realidad, el generador eléctrico convertía la energía mecánica en eléctrica. Un cable que conduce corriente se calienta porque la resistencia del cable convierte parte de la energía eléctrica en calor. Ésta es la base de todos los aparatos eléctricos de calefacción o similares.

Humphrey Davy descubrió que la electricidad podía emplearse también para producir luz.

Conectó los terminales de una batería muy potente a dos varillas de carbón apenas separadas entre sí, y obtuvo una luz muy brillante; la primera lámpara de arco había sido inventada.

Edison introdujo la lámpara eléctrica haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un fino filamento de carbón encerrado en una ampolla de vidrio, en cuyo interior había hecho el vacío. El filamento se ponía incandescente e iluminaba.

Hacia el año 1850, casi todos los efectos eléctricos importantes habían sido descubiertos y explicados. Había dos importantes excepciones. Una de ellas era la existencia de ondas electromagnéticas.

Jaime Clerk Maxwell demostró matemáticamente que las ondas, alteraciones electromagnéticas, están asociadas a todas las corrientes eléctricas variables, y Enrique Hertz, 24 años después (1887) produjo y detectó en la realidad las ondas previstas por Maxwell.

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Maxwell

El descubrimiento condujo a la idea, desarrollada extensamente por Guillermo Marconi, de que las ondas electromagnéticas podían ser empleadas para transmitir mensajes sin cables, a través del aire. Al principio se las utilizó para enviar señales telegráficas y luego, en este siglo, para transmitir sonidos e imágenes.

Marconi

La pregunta acerca de qué era realmente la electricidad y qué era lo que fluía por el circuito eléctrico no fue contestada hasta 1897, en que J. f. Thompson descubrió el “ladrillo” de que estaba construida la electricidad: el electrón.

Mediante un fuerte campo eléctrico deflectó una corriente eléctrica que circulaba por el vacío y constatando en qué dirección se desviaba, probó que estaba constituida por cargas eléctricas negativas, o electrones. Roberto Millikan en 1911 demostró que el electrón transportaba la menor carga eléctrica posible. Las minúsculas partículas, presentes en toda materia, pueden ser distinguidas por la cantidad de electricidad que transportan.

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Ver: La Era de la Energía Eléctrica

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