ELECTRICIDAD
HISTORIA
historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.
La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos conocidos como la iluminación, electricidad estática, inducción electromagnética y el flujo de corriente eléctrica.[1] [2] [3] [4]
La electricidad es tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones que incluyen el transporte, climatización, iluminación y computación. La electricidad es la columna de la industria moderna, y se espera que se mantenga así en un futuro cercano
historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.
La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos conocidos como la iluminación, electricidad estática, inducción electromagnética y el flujo de corriente eléctrica.[1] [2] [3] [4]
La electricidad es tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones que incluyen el transporte, climatización, iluminación y computación. La electricidad es la columna de la industria moderna, y se espera que se mantenga así en un futuro cercano
La electricidad, imprescindible hoy en nuestras vidas, ha recorrido un largo camino desde el principio de los tiempos, siendo muchos los hombres que con su reflexión y duro trabajo la han ido moldeando y adaptando a cada una de las necesidades de nuestra vida. Todos los historiadores están de acuerdo en designar al filosofo griego Tales de Mileto como la primera persona que intuyo la existencia de este tipo de energía. A él y a todos los que le siguieron con sus descubrimientos va dedicada esta pequeña historia.
20.- Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887)
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21.- James Clerk Maxwell (1831-1879)
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Tales de Mileto (624-543 a. C.)
Fue un filosofo griego, fundador de la escuela jónica, considerado como uno de los siete sabios de Grecia.
Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en descubrir que si se frota un trozo de ámbar, este atrae objetos más livianos, y aunque no llego a definir que era debido a la distribución de cargas, si creía que la electricidad residía en el objeto frotado.
De aquí se ha derivado el término electricidad, proveniente de la palabra elektron, que en griego significa ámbar, y que la empezó a emplear hacia el año 1600 d. C., el físico y médico ingles Willian Gilbert, cuando encontró esta propiedad en otros muchos cuerpos.
Willian Gilbert (1544-1603)
Este físico y médico de la reina Isabel I de Inglaterra, es a quien se le atribuye realmente el descubrimiento de la electricidad, en un primer estudio científico sobre los fenómenos eléctricos que realizo hacia el año 1600, donde además y por primera vez aplico el término eléctrico ( proveniente del griego elektron, que significa ámbar) a la fuerza que ejercen algunas substancias al ser frotadas.
Este científico verifico que muchas substancias se comportaban como el ámbar al ser frotadas, atrayendo objetos livianos, mientras que otras no ejercían atracción alguna, aplicando el término eléctrica a la fuerza que ejercían estas substancias una vez frotadas. Clasificó dichas substancias: llamando a las primeras cuerpos eléctricos (actualmente aislantes) y a las segundas aneléctricos (actualmente conductores).
Fue el primero en realizar experimentos de electrostática y magnetismo, y quizás su aportación más importante a la ciencia fue la de demostrar experimentalmente el magnetismo terrestre. También fue el primero en emplear los términos "energía eléctrica", "atracción eléctrica" o "polo magnético". Su obra "The Magnete" fue la primer obra científica escrita en Inglaterra.
Otto von Guericke (1602-1686)
Este físico alemán, nacido en Magdenburgo, fue el creador de la primera máquina electrostática capaz de producir una descarga eléctrica, allá por el año 1672. Esta máquina estaba formada por una esfera de azufre movida por una manivela, sobre la cual se inducía una carga al apoyar una mano sobre ella.
Este científico se dedicó también al estudio de la presión atmosférica, inventando la primera bomba de aire. También demostró la existencia de la presión atmosférica, por el medio de los denominados hemisferios de Magdeburgo. Y como hombre polifacético de su tiempo también se dedico a la astronomía, principalmente en el estudio de la predicción de la aparición periódica de los cometas.
Stephen Gray (1666-1736)
Este físico ingles estudio principalmente la conductibilidad de los cuerpos y, después de muchos experimentos, fue el primero en transmitir electricidad a través de un conductor en 1729. Experimentos que realizó junto a Jean Desaguliers, y que la primera vez consistió en electrificar un corcho, conectado al uno de los extremos de un hilo metálico, de mas de 200 m de longitud, por medio de un tubo de vidrio, previamente electrificado por frotación, que aplicó al otro extremo del conductor.
En sus experimentos también descubrieron que para que la electricidad, o los efluvios o virtud eléctrica, como ellos lo llamaron, pudiera circular por el conductor, este tenia que estar aislado de tierra. Posteriormente se dedico también al estudio de otras formas de transmisión de la electricidad, que él seguía denominando efluvios eléctricos .
Mas adelante, junto con los científicos G. Wheler y J Godfrey, efectuó la clasificación de los materiales en eléctricamente conductores y aislantes.
Charles Francois de Cisternay Du Fay (1698-1739)
Enterado de los trabajos de Gray este científico francés, al enterarse de los trabajos de Stephen Gray, dedico su corta vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Du Fay, entre otros muchos experimentos, observo que una lámina de oro siempre era repelida por una barra de vidrio electrificada.
Publico sus trabajos en 1733 siendo el primero en identificar la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (las denominadas hoy en día positiva y negativa), que él denomino carga vitria y carga resinosa, debido a que ambas se manifestaban: de una forma al frotar, con un paño de seda, el vidrio ( carga positiva) y de forma distinta al frotar, con una piel, algunas substancias resinosas como el ámbar o la goma, (carga negativa).
Benjamín Franklin (1706-1790)
Este polifacético norteamericano: político, impresor, editor y físico, investigo los fenómenos eléctricos e invento el pararrayos. Desarrollo una teoría según la cual la electricidad era un fluido único existente en toda materia y califico a las substancias en eléctricamente positivas y eléctricamente negativas, de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido.
Confirmo también que las tormentas eran fenómenos de tipo eléctrico y demostró, por medio de su celebre cometa, que los rayos eran descargas eléctricas de tipo electrostático.
Desde el punto de vista política este hombre se dedico a difundir la cultura y los servicios públicos, dirigió el periódico Pensylvania Gazette, fue representante diplomático en Londres y Paris, participo en las negociaciones de paz entre Inglaterra y las colonias americanas en la guerra de la independencia y fue delegado de la comisión encargada de redactar la Constitución norteamericana, siendo históricamente una de las mas grandes figuras políticas de su país.
Joseph Priestley (1733-1804)
Este teólogo, químico y gran hombre de ciencia británico, aisló y describió varios gases, (entre ellos el oxígeno) y esta considerado como uno de los fundadores de la química moderna.
Aunque su formación estaba orientada para que fuera ministro de la Iglesia de los Disidentes que comprendía varias iglesias separadas de la Iglesia de Inglaterra, de la que fue ordenado en 1762; Priestley fue animado a dirigir experimentos sobre la nueva ciencia de la electricidad por el estadista y científico estadounidense Benjamín Franklin, a quien conoció en Londres en 1766. Como fruto de estos experimentos, Priestley escribió al año siguiente la Historia de la electricidad. Entre sus importantes descubrimientos está que el carbón de leña es un conductor de la electricidad.
Durante los experimentos que Priestley realizó, descubrió el oxígeno y describió su función en la combustión y en la respiración de los seres vivos, aunque no fue totalmente consciente de la importancia que su descubrimiento tendría en el futuro. Priestley también aisló y describió las propiedades de muchos otros gases, como el amoníaco, óxido nitroso, dióxido de azufre y monóxido de carbono.
Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)
Este físico e ingeniero francés, nacido en Angulema fue el primero en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad.
En el año 1758 ingresó en el cuerpo de ingenieros militares, y en 1784 fue nombrado miembro de la Academia de Ciencias, pero al empezar la revolución francesa, en 1789, se retiro de todos sus cargos públicos y militares, para dedicarse por entero a la investigación. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática.
En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre si dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb: F = k (q q') / d2.
Coulomb también estudio la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético. También colaboró en la planificación del sistema métrico decimal de pesas y medidas. La unidad de medida de carga eléctrica, el culombio, recibió este nombre en su honor.
Luigi Galvani (1737-1798)
A este médico y físico italiano famoso por sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en los nervios y músculos de los animales, le debe la ciencia el descubrimiento de los efectos de la electricidad, sobre la acción fisiológica en los seres vivos, al descubrir accidentalmente, y con la colaboración de su esposa Lucia, que las patas de una rana se contraían, al tocarlas con un objeto cargado de electricidad.
De sus discusiones con el otro gran científico italiano de su época, Alessandro Volta, sobre la naturaleza de los fenómenos fisiológicos observados, surgió la construcción de la primera pila, o aparato para producir corriente eléctrica continua, llamado pila de Volta. Su nombre sigue asociándose actualmente con la electricidad en los términos galvanismo y galvanización.
Alessandro Volta (1745-1827)
Este físico italiano, nació en Como, estudió allí, y llego a ser profesor de física en la Escuela Regia de su ciudad natal. Es conocido sobre todo por la pila que lleva su nombre (construida por empilado de láminas de cinc, papel y cobre), aunque dedico la mayor parte de su vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Invento también: el electróforo, el electrómetro y el eudiómetro.
En 1775 inventó el electróforo, un instrumento que producía cargas de electricidad estática. Los dos años siguientes se dedicó a la química, y mas adelante estudió la electricidad atmosférica e ideó experimentos como la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado Fue profesor de física en la Universidad de Pavía, cátedra que ocupó durante 25 años. Hacia 1800 había desarrollado la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica. Escribió numerosos tratados científicos y por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. La unidad de tensión eléctrica o fuerza electromotriz, conocida como voltio, recibió ese nombre en su honor.
André Marie Ampere (1775-1836)
Este físico y matemático francés, nacido cerca de Lyon, es conocido por sus importantes aportaciones al estudio de la corriente eléctrica y el magnetismo, que constituyeron, junto con los trabajos del danés Hans Chistian Oesterd, al desarrollo del electromagnetismo.
Sus teorías e interpretaciones sobre la relación entre electricidad y magnetismo se publicaron en 1822, en su Colección de observaciones sobre electrodinámica y en 1826, en su Teoría de los fenómenos electrodinámicos.
Ampere descubrió las leyes que hacen posible el desvío de una aguja magnética por una corriente eléctrica, lo que hizo posible el funcionamiento de los actuales aparatos de medida. Descubrió las acciones mutuas entre corrientes eléctricas, al demostrar que dos conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido, se atraen, mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen. La unidad de intensidad de corriente eléctrica,el amperio, recibe este nombre en su honor.
Existe una electricidad ambiental fluctuante en la superficie terrestre que es el resultado de procesos complejos tales como la radiación cósmica y solar o las condiciones meteorológicas provocadas por las bajas presiones, las tormentas o los fuertes vientos. Esta electricidad se relaciona con los suelos, la vegetación, las edificaciones y el transporte de la electricidad generada artificialmente.
En las verticales de las corrientes de agua superficiales y subterráneas, de las fisuras, de las fallas, de vetas metalíferas o de sustratos radiactivos se suelen producir fuertes alteraciones de las diferencias de potencial eléctrico que interactúan con las radiaciones habituales. Suelen ser puntos ideales donde emplazar las tomas de tierra de los pararrayos.
El campo electrostático natural no es constante. Su variación vertical crea unas ondas de frecuencia fundamentales porque ejercen una influencia reguladora y estabilizadora de los procesos biológicos. Se conocen como ondas Schumman y son las resultantes de la combinación de las diferentes frecuencias de vibración electromagnética del medio natural. En las ciudades estas ondas aparecen altamente distorsionadas o incluso anuladas. Se atribuye este colapso a los altos edificios con abundante hormigón armado. Esto explica que se pueda comprender bien por qué se padece en los grandes núcleos urbanos una importante desestabilización biológica.
¿Cómo afecta la electricidad ambiental en nuestra vivienda?
Existe una electricidad ambiental fluctuante en la superficie terrestre que es el resultado de procesos complejos tales como la radiación cósmica y solar o las condiciones meteorológicas provocadas por las bajas presiones, las tormentas o los fuertes vientos. Esta electricidad se relaciona con los suelos, la vegetación, las edificaciones y el transporte de la electricidad generada artificialmente.
Se suele aceptar que la corteza terrestre es muy conductora y está cargada negativamente. La atmósfera es semiconductora hasta unos 50 Km de altura. La ionosfera vuelve a ser muy conductora pero cargada positivamente. La diferencia de potencial entre la corteza terrestre y la ionosfera es de unos 300.000 a 400.000 voltios. Este valor a nivel del suelo viene a ser unos 130 a 250 voltios/metro con tiempo claro, calmado y sin tormentas magnéticas. En situaciones de bajas presiones atmosféricas el valor citado puede aumentar hasta varios miles de voltios que suele ser de 25.000 a 40.000 voltios/metro. Es por este motivo, que en estados de pretormenta nos sentimos más nerviosos y, en ocasiones, como altamente agresivos o desquiciados. Esta electricidad que normalmente está equilibrada de cargas negativas y positivas pasa a descompensarse y aumentan las cargas positivas que agravan los transtornos.
En las verticales de las corrientes de agua superficiales y subterráneas, de las fisuras, de las fallas, de vetas metalíferas o de sustratos radiactivos se suelen producir fuertes alteraciones de las diferencias de potencial eléctrico que interactúan con las radiaciones habituales. Suelen ser puntos ideales donde emplazar las tomas de tierra de los pararrayos.
La Naturaleza se regula de todas estas radiaciones de forma natural principalmente gracias a los árboles y las constantes tormentas eléctricas, en forma de rayos, que hay por todos los lados.
El cuerpo humano está acostumbrado a que recorra esta electricidad natural por su cuerpo. Va de unos 200 a 400 voltios entre la cabeza y los pies de cualquier persona que esté de pie al aire libre. Si está de pie la electricidad es superior a si se está tumbado. También afecta mucho el tipo de calzado que se usa de forma habitual. La resistencia que ofrece el cuerpo humano a la electricidad es de unos 15 a 20 kiloohmios si se está descalzo o con suelas hechas con elementos naturales. La resistencia a la electricidad aumenta hasta los 100 kiloohmios si se usan suelas plásticas o de goma que no son conductoras de la electricidad. En este caso, el cuerpo humano, a medida que pasa el día, se va cargando de electricidad al no poder descargarla hacia el suelo. Las investigaciones actuales apuntan a que si se tensiona el cuerpo con carga eléctrica éste reduce su capacidad de defenderse de forma natural ante los agentes patógenos. En el caso de las viviendas esto ocurre también cuando nos rodeamos de estructuras metálicas derivadas a tierra por el efecto Faraday. Una estructura metálica reduce a menos de 100 voltios/metro las tensiones del campo eléctrico ambiental. De esta forma, los edificios con mucho metal en su estructura son un candidato ideal para aumentar la posibilidad de padecer enfermedades. Si la estructura está bien derivada a tierra los transtornos pueden ser por falta de potencial eléctrico. Pero, si no está derivada correctamente el metal tiene un efecto condensador de carga eléctrica y pasaríamos a tener demasiado potencial eléctrico.
El campo electrostático natural no es constante. Su variación vertical crea unas ondas de frecuencia fundamentales porque ejercen una influencia reguladora y estabilizadora de los procesos biológicos. Se conocen como ondas Schumman y son las resultantes de la combinación de las diferentes frecuencias de vibración electromagnética del medio natural. En las ciudades estas ondas aparecen altamente distorsionadas o incluso anuladas. Se atribuye este colapso a los altos edificios con abundante hormigón armado. Esto explica que se pueda comprender bien por qué se padece en los grandes núcleos urbanos una importante desestabilización biológica.
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