La historia de la electricidad, Lecture notes of Mathematics

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HISTORIA DE LA

Termodinámica y Electromagnetismo

Grupo 4 04 C

Sergio Alejandro Guerra Silva

Universidad de Guanajuato

Campus Guanajuato

División de Ingenierías

Licenciatura en Ingeniería Civil

Índice

 - Origen y descubrimiento ---------------------------------------------------------- - El padre del geomagnetismo ----------------------------------------------------- - La nueva era -------------------------------------------------------------------------- - Un nuevo término: electromagnetismo --------------------------------------- 

• ¿Se puede obtener electricidad a partir del magnetismo? ---------------
• La bombilla ----------------------------------------------------------------------------
• De sus inicios a la actualidad ------------------------------------------------------
• humanidad? --------------------------------------------------------------------------- ¿Hasta qué momento se considera que puede ser utilizado para la
  • Bibliografía ----------------------------------------------------------------------------

La máquina del vacío fue aprovechada por el estadounidense Benjamin Franklin (1706-1790), tras haber demostrado, en 1752, que el rayo es un fenómeno de naturaleza eléctrica, una especie de chispa gigante. Esta observación, unida a los hallazgos de Von Guericke acerca de los objetos puntiagudos, le permitió inventar el pararrayos. Se trataba de una varilla terminada en punta que, colocada sobre los edificios o los barcos, los mantenía a salvo de los efectos de la electricidad de las nubes. En 1733, el físico y químico francés Charles du Fay (1698-1739) realizó otra aportación clave a la historia de la electricidad. Du Fay descubrió que había dos tipos de electricidad a las que hoy nos referimos como cargas eléctricas; Un primer tipo obtenido de frotar vidrio, al que llamó electricidad vidriosa, y una segunda tipología obtenida de la fricción de cuerpos resinosos, a los que llamó electricidad resinosa. Dos cuerpos con una carga eléctrica de la misma naturaleza se repelen entre sí, mientras que dos cuerpos con una carga eléctrica diferente se atraen. Por esta razón, Benjamin Franklin adoptó años después los conceptos de electricidad positiva y negativa. A partir de 1780, la revolución industrial impulsó las investigaciones y el conocimiento científico. En esta época, Benjamín Franklin rebatió las teorías de Du Fay y postuló que la electricidad era un fluido único, calificando a las sustancias en eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Franklin confirmó también que el rayo era efecto de la conducción eléctrica a través de un célebre experimento, en el cual la chispa bajaba desde un barrilete remontado a gran altura hasta una llave que él tenía en la mano. Posteriormente se estableció la distinción entre los materiales aislantes y conductores. Los aislantes eran aquéllos a los que Gilbert había considerado " eléctricos ", en tanto que los conductores eran los " aneléctricos ". Ahora bien, la auténtica revolución llegó de un lugar insospechado: el trabajo de un anatomista italiano, Luigi Galvani (1737-1798) en los músculos de las ancas de ranas disecadas. En 1791, descubrió que estos músculos mostraban curiosas propiedades eléctricas en cuanto entraban en contacto con dos metales de diversa naturaleza. En 1785, el francés Charles Coulomb (1736-1806) corroboró que la fuerza entre cargas eléctricas era proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separaba las cargas. Este enunciado se conoció como Ley de Coulomb. El italiano Galvani hizo otro descubrimiento importante en forma accidental hacia fines del siglo XVIII. En 1786 observó que, al conectar un alambre de hierro o latón al nervio de una pata de rana y una varilla al músculo, éste se contraía del mismo modo que cuando se le hacía pasar una descarga eléctrica. Más adelante, el físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) retomó los avances de su compatriota y demostró que la rana desempeñó meramente un rol secundario: el efecto eléctrico resultó en realidad del contacto de dos metales de diferente naturaleza a través de un paño húmedo. Inspirado por esta conclusión, en 1800 desarrolló la primera batería eléctrica, que consistía en una pila de ahí

su nombre de discos de cobre y zinc, entre los cuales había tejidos interconectados empapados en ácido. Esta invención revolucionó la electricidad: a diferencia de las máquinas electrostáticas que debían cargarse por fricción y que se descargaban en muy poco tiempo, la batería Volta producía una especie de descarga continua que el físico francés André-Marie Ampère (1775-1836) bautizó en 1820 como corriente eléctrica. En el siglo XVIII, el trabajo experimental iniciado en el siglo anterior se aceleró. Pronto se descubrieron otros efectos y surgieron nuevos utensilios, al tiempo que se definieron nuevos conceptos, un paso previo indispensable para el conocimiento de los fenómenos electrostáticos. Le debemos a Stephen Gray el descubrimiento de la electrificación por influencia, consistente en la posibilidad de electrificar un cuerpo a distancia, sin contacto directo, así como la distinción entre cuerpos conductores, que permiten que la electricidad se propague, y cuerpos aislantes, que inhiben esta transmisión. Un nuevo término: electromagnetismo En 1819 salió a la luz un aspecto enteramente nuevo de la electricidad. Desde los tiempos de Gilbert se pensaba que la electricidad y el magnetismo debían estar relacionados de alguna manera desconocida. Cuando Juan Oersted provocó el desvío 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. En 1827 Jorge Ohm ( 1789 - 1854) enunció la ley que lleva su nombre y que establece la relación existente entre corriente , voltaje (presión eléctrica) y resistencia en un circuito. Por primera vez la electricidad pasó a ser una ciencia exacta. ¿Se puede obtener electricidad a partir del magnetismo? Miguel Faraday (1791-1867) en 1831 encontró la respuesta analizando las consecuencias de la Ley de Ampere. Tras un experimento fallido en el que supuso que una corriente que circulara cerca de un circuito eléctrico induciría otra corriente en él, decidió sustituir la corriente por un imán y encontró que su movimiento en la proximidad del circuito inducía en éste una corriente. Había descubierto que el trabajo mecánico empleado en mover un imán podía transformarse en corriente eléctrica. Este fenómeno se denomina ahora inducción electromagnética. El descubrimiento de Faraday condujo directamente al del dínamo, o principio del generador: cuando una bobina gira dentro de un campo magnético en el cable se genera una corriente eléctrica.

cables a través del aire. Al principio se las utilizó para enviar señales telegráficas y luego, en el siglo XX, para transmitir sonidos e imágenes. 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. J.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. Más tarde, en 1911, Roberto Millikan (1868–1953) demostró que el electrón transportaba la menor carga eléctrica posible. Estos descubrimientos abrieron la puerta al desarrollo de la radio, la televisión, las computadoras, la telefonía y casi toda la tecnología que nos rodea actualmente. ¿Hasta qué momento se considera que puede ser utilizado para la humanidad? Es debatible el considerar que cierto experimento o descubrimiento a lo largo de la historia de la electricidad haya sido el “boom” que se necesitaba para que la humanidad considerara lo indispensable que es tener este tipo de energía, pero a mi parecer ese “boom” surgió en base a las necesidades humanas y la practicidad que tenían estos experimentos en su época, ya que conforme la raza humana evolucionaba también evolucionaba el pensamiento y las actividades que podrían dificultar este mismo desarrollo, ya que este tipo de descubrimientos ayudaron muchas áreas en las que ahora es indispensable la electricidad, tales como el transporte, la luz, el desarrollo tecnológico y científico, entre muchos más campos que dependen de la electricidad. Pero viéndolo de una manera metódica puede decirse que desde las aportaciones teóricas y descubrimientos de Guillermo Gilbert y Otto von Guericke, junto con el área aplicada de esta ciencia tales como Charles du Fay y Thomas Alva Edison junto con Nikola Tesla marcaron el inicio de lo que nos rodea en nuestra vida cotidiana y es indispensable en nuestro desarrollo y evolución como especie. Bibliografía

**_- Rela, A. (2010). Electricidad y electrónica. Instituto Nacional de Educación Tecnológica. http://www.bnm.me.gov.ar/giga1/documentos/EL002056.pdf

• Rela, Agustín Electricidad y electrónica / Agustín Rela; dirigido por Juan Manuel Kirschenbaum.
• 1a ed. - Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación. Instituto Nacional de Educación Tecnológica,

2010. 285 p.: il.; 24x19 cm. (Las ciencias naturales y la matemática / Juan Manuel Kirschenbaum.)_**