ELECTROCINÉTICA


ELECTRICIDAD

 

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El siglo XIX no sólo cultivó las ciencias puras sino que trató de aplicar sus principios a la industria, las comunicaciones, las obras públicas, el confort hogareño, etc.

 A todo esto contribuyó en forma preponderante la electricidad cinética.

Electrocinética

Esta rama de la electricidad, relacionada con el movimiento de las cargas eléctricas debidas a las fuerzas eléctricas y magnéticas que actúan sobre ellas, nace con el fecundo invento de la pila voltaica y se complementa con el importante descubrimiento de los fenómenos electromagnéticos.

Si bien el invento de la primera pila, es decir, del primer dispositivo mediante el cual se obtenía una corriente eléctrica continua, fue realizado por Volta, no se debe hacer mención de ella sin recordar los experimentos de Galvani que dieron lugar a su origen. En el año 1780, Luis Galvani (1737-1798), profesor de anatomía de la universidad de Bolonia, Italia, observó que una rana recién muerta y despellejada, puesta en contacto con el suelo y cerca de un conductor de una máquina electrostática, del que saltaban chispas, experimentaba convulsiones. Después comprobó que los movimientos convulsivos se podían producir  con sólo clavar un extremo de un arco formado por dos metales diferentes, mitad de uno y mitad del otro, en los nervios lumbares del anca despellejada de una rana recién muerta, y tocar con el otro extremo del otro metal los músculos de Galvani, de acuerdo con sus ideas y experimentos, consideró el cuerpo de los animales como un condensador cuyas armaduras están formadas por los nervios y los músculos, y que se carga por el fenómeno vital. Un condensador de esta naturaleza se descarga si se forma un arco metálico entre las armaduras; y el animal, además de proporcionar el fluido eléctrico, hace de electroscopio, es decir, denuncia la descarga mediante convulsiones. Volta, profesor en esa época de la universidad de Pavía, después de haberse declarado defensor de las ideas de Galvani, afirmó, al observar que las convulsiones no se producían si se empleaba un arco de un solo metal, como también lo había observado Galvani, que aquellos movimientos no se debían a la electricidad animal, sino a la que se producía por el contacto de dos metales, y que la rana sólo desempeñaba el papel de un electroscopio. Esta afirmación de volta originó una célebre controversia entre ambos científicos. Los dos defendieron sus ideas y los dos tenían razón; pues es verdad, como opinaba volta, que el contacto de dos metales origina una corriente eléctrica por diferencia de potencial entre ellos; y también es verdad que los órganos de los animales están en el mismo caso, y en parte la electricidad observada en los experimentos de Galvani  tenía origen en la electricidad propia de los animales, como el mismo volta lo reconoció más adelante.

Conde Alejandro Volta, nacido en Como (Italia) en 1725, fue el inventor de la batería eléctrica. Siendo profesor de la Universidad de Padua, demostró sus experimentos en electricidad ante Napoleón (1801).

Luis Galvani, profesor de la Universidad de Bolonia, cuyos experimentos contribuyeron al estudio de las corrientes eléctricas.

En 1800, como consecuencia de aquellos experimentos y de aquella controversia, volta inventó la pila eléctrica. Con ella aparece la corriente eléctrica y con ésta, en un lapso de poco más de un siglo, una sucesión de inventos y descubrimientos en el campo de la electricidad cuyos beneficios son de todos conocidos. De los efectos caloríficos de la corriente eléctrica, es decir, del calor que ella produce al circular por un conductor, por la resistencia que éste opone a su movimiento, nacen planchas, estufas, etc., eléctricas y también la iluminación eléctrica por incandescencia. De los efectos químicos nace la electrólisis y sus importantes aplicaciones en la metalurgia, galvanoplastia y galvanostegia, y también en la invención de los acumuladores, etcétera. Algunos físicos de principios del siglo XIX sospechan que entre la electricidad y el magnetismo debía existir alguna relación, pues se sabía que cuando se produce una descarga eléctrica atmosférica la aguja de la brújula se desvía. Otros creían que no tenían ninguna relación, pues al acercar uno de los polos de la pila a los de una aguja imantada nada ocurría. A ninguno se le había ocurrido cerrar el circuito de la pila uniendo sus polos con un conductor y acercar a el una aguja imantada. Pero un día, veinte años después del invento de volta, en 1820, el físico danés Juan Cristián Oersted (1777-1851), profesor de la universidad de Copenhague, al tratar de demostrar a sus alumnos que la electricidad no tenía ninguna influencia sobre la aguja magnetizada, unió con un conductor, se cree que por casualidad, el polo positivo de la pila con el negativo, cerrando así el circuito, y observó con asombro, como así también sus alumnos, que la aguja situada paralelamente al conductor se movía y se ponía perpendicular a él  casualidad o no, lo cierto es que Oersted buscaba una relación entre la electricidad y el magnetismo, y por eso puede aplicársele a él lo que el matemático francés José Luis Lagrange (1736-1813) expresó con relación a estas casualidades, al referirse a Newton: "esos accidentes sólo ocurren a quienes los provocan". Con el descubrimiento del efecto de la corriente eléctrica sobre la aguja imantada nace el electromagnetismo, y como consecuencia, inventos tales como el solenoide, el electroimán, la campanilla eléctrica, los altavoces o altoparlantes, los relevadores, el reloj eléctrico, el telégrafo, el motor eléctrico, etcétera. Posteriormente, dos científicos geniales, Miguel Faraday y Jacobo Clerk Maxwell, realizaron singulares aportes prácticos y teóricos. Faraday, en 1830 realizó una serie de experiencias que lo llevaron al descubrimiento de la inducción electromagnética. Las consecuencias prácticas de este descubrimiento son la dínamo, que transforma la energía mecánica. En energía eléctrica; el alternador, mediante, el cual se obtiene la corriente eléctrica alterna; el transformador, que permite obtener de una corriente alterna otra de distinta tensión y, además, la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias; la bobina de Ruhmkorff, el teléfono, micrófono, etcétera.

Maxwell desarrolló en 1870 una teoría para explicar los fenómenos electromagnéticos. De ella se infiere la existencia de ondas electromagnéticas y que las luminosas son de la misma naturaleza, con lo cual el estudio de la luz se reduce a un capítulo del electromagnetismo. Las ondas previstas por Maxwell fueron obtenidas por el físico alemán Enrique R. Hertz (1857-1894), en 1891, estudiando la chispa eléctrica que produce la bobina o carrete construido por el técnico alemán Enrique D. Ruhmkorff (1803-1877). Con las primeras experiencias realizadas por Hertz se vislumbró la posibilidad de emplear las ondas electromagnéticas en la comunicación a distancia. La radiotelegrafía, la radiodifusión, y la televisión así lo han hecho.