Historia de la electricidad

Cheerful smiling child at the blackboard.

foto: nacidapacuidar.blogspot.com.es @fortuluz1 www.fortuluz.es

En 1646 fue la primera vez que apareció la palabra “eléctrico” o “electricidad” en una publicación en la obra Pseudodoxia Epidemica, del escritor Thomas Browne, mucho antes la humanidad sabía de las pequeñas descargas eléctricas que transmitían algunos peces en el agua.

En textos del Antiguo Egipto del 2750 a.C., que hablaban sobre los peces “tronadores del Nilo”, describieron la sensación al tocar estos peces como un efecto de adormecimiento propiciado por las descargas eléctricas que emitían.

  • 600 años a. C., Thales de Miletus (630−550 a. C.) fue la primera persona que se diera cuenta que el ámbar al frotarse adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos, el “magnetismo”.
  • 300 años a. C. el filósofo Griego Theophrastus (374−287 a. C.) estableció que otras sustancias tienen este mismo poder magnético, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad, en un tratado pionero.
  • Año 1600, la Reina Elizabeth I de Inglaterra solicita al científico y físico real Willian Gilbert (Inglaterra 1544−1603) estudiar los imanes para mejorar las brújulas de navegación de sus barcos, trabajo que fundamentó la definición de la “Electrostática” y “Magnetismo”.

    Aplicó la palabra “elektron” del idioma griego, donde significa “ambar”. Su nombre Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.

  • Año 1752, Benjamin Franklin (1706−1790) estudió los rayos de las tormentas, demostrando su naturaleza eléctrica. Creó una teoría de la electricidad, que explica que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su circulación se debe al exceso o falta de este fluido “eléctrico” en la materia.  También inventó el pararrayos ese año, cosa que le ayudó a poder investigar los rayos eléctricos. En 1780 inventa los lentes bifocales.
  • Año 1776, Charles Agustín de Coulomb (Francia 1736−1806) inventó la balanza de torsión con la que consiguió medir la “fuerza entre las cargas eléctricas”, y la definió como:

    “la fuerza entre las cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.   Coulomb es la unidad de medida de carga eléctrica.

  • Año 1800, Alejandro Volta (Italia 1745−1827) construye la primera “celda electrostática” y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Se inspiró en el estudio realizado por el físico Luigi Galvani (Italia 1737−1798) sobre las corrientes nerviosas y eléctricas en las ancas de las rana. Galvani tenía la “teoría de la Electricidad Animal”, que contradeció a Volta, que creía en otra teoría que define que las contracciones musculares animales eran el resultado del contacto de los dos metales con el músculo del animal.

    Sus investigaciones consecutivas permitieron elaborar una celda química capaz de producir corriente continua, creando la primera pila. Volt es la unidad de medida de la tensión eléctrica, o potencia eléctrica.

  • De 1801 a 1815, Sir Humphry Davy (Inglaterra 1778−1829) crea y denomina él mismo la electroquímica, estudiando el funcionamiento de la pila de Volta (batería). En el año 1801 descubre el arco eléctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batería. De 1806 a 1808 investiga la electrólisis, y separa el magnesio, bario, estroncio, calcio, sodio, potasio y boro. En el año 1807 crea una pila con más de 2000 placas doble, con la que descubre el cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un ácido.

En 1815, Davy inventa la lámpara de seguridad para la minería y descubre al joven Michael Faraday (Inglaterra 1791 – 1867), su asistente estrella, uno de los científicos de mayor influencia en la ciencia, gracias a sus estudios relacionados con el “campo magnético” y los materiales “conductores” de electricidad.

  • Año 1819, Hans Christian Oersted (Dinamarca 1777−1851) descubre el electromagnetismo en un experimento como profesor, en el que la aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltaica se movió,  descubrimiento crucial en el desarrollo de la electricidad.

    Oersted evidenció la relación directa entre la electricidad y el magnetismo. Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magnética (resistencia del material o circuito conductor de electricidad).

  • Año 1823, Andre−Marie Ampere (1775−1836) establece los principios de la electrodinámica, establece que la Fuerza Electromotriz es producto de dos efectos: la tensión eléctrica y la corriente eléctrica.

    Experimenta con materiales conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma dirección, y se repelen cuando fluyen en contra. Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica.

  • 1826, el físico Georg Simon Ohm (Alemania 1789−1854) formuló la ley de las corrientes eléctricas, definió la relación precisa entre la tensión y la corriente, “la ley de Ohm”.
    Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Eléctrica.
  • R= V / I Ohm = Volt / Amper
  • Año 1831, Michael Faraday (Inglaterra 1791−1867) establece que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.

La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo magnético no uniforme (diferencia de potencial eléctrica) fue demostrada por Faraday. Faradio es la unidad de medida de la Capacidad Eléctrica (capacitancia eléctrica), la propiedad que tienen dos cuerpos para manterner una carga eléctrica.

  • Año 1835, Simule F.B. Morse (EEUU 1791−1867), mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir información, el telégrafo. En 1844 consigue el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimore hasta el Capitolio en Washington D.C.
  • Años 1840−42, James Prescott Joule (Inglaterra1818−1889) descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría.

    Joule también inventó la soldadura eléctrica de arco y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica es proporcional al cuadrado de la corriente. Joule es la unidad de medida de energía.

  • Años 1840−42 Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (Alemania 1821−1894) crea la primera ley de la termodinámica, que demuestra que los circuitos eléctricos cumplen con la ley de la conservación de la energía y que la electricidad es una forma de energía.
  • Año 1845, Gustav Robert Kirchhoff (Alemania 1824−1887) creó las leyes que permiten calcular las corrientes y tensiones en redes eléctricas: Leyes de Kirchhoff I y II. Estableció el análisis espectral, y con esta técnica pudo determinar la composición del sol.
  • Año 1854, William Thomson (Lord Kelvin) (Inglaterra 1824−1907) estudió la transmisión por cable, y creó un cable transatlántico. En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica (la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía). En 1858 inventó el cable flexible.

    Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.

La electricidad y el magnetismo terrestre siempre se estudiaron como dos cosas totalmente individuales.

  • En el año 1865, estos dos fenómenos se unieron en la formulación de las 4 ecuaciones de Maxwell (Escocia 1831-1879) que describieron exactamente los “fenómenos electromagnéticos”.

La luz es una onda electromagnética. 

La energía se transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz .

Maxwell es la unidad del flujo magnético (1 weber =108 maxwells).

  • Año 1879, Joseph John Thomson (Inglaterra 1856−1940) demostró que los rayos catódicos están constituidos de partículas atómicas de carga negativa, “Corpúsculos”, son los electrones.
  • En 1881, Thomas Alva Edison (1847−1931) produce la primera lámpara incandescente, la bombilla eléctrica, con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas. En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7 lúmenes por vatios. En 1904, el filamento de tungsteno con una eficiencia de 7.9 lúmenes por vatios. En 1910, la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes por vatios. Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios. En 1882, Edison instaló el primer sistema eléctrico para vender energía para la iluminación incandescente en los Estados Unidos para la estación Pearl Street de la ciudad de New York. El sistema fue en CD tres hilos, 220−110 v con una potencia total de 30 kw.
  • En 1884, Heinrich Rudolf Hertz (Alemania 1847−1894) demostró la validez de las ecuaciones de Maxwell y actualizó su desarrollo de la teoría de las ondas electromagnéticas: estableció científicamente su propagación, polarización y la reflexión de las ondas. A partir de estos estudios, Marconi creó la radio.

    Hertz es la unidad de medida de la frecuencia. Descubrió el efecto fotoeléctrico (que fue explicado más adelante por Albert Einstein) cuando notó que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente al ser iluminado por la luz ultravioleta.

La generación masiva de electricidad comenzó a finales del siglo XIX cuando se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas.

Gracias a sus grandes ventajas y sus crecientes aplicaciones, la electricidad fue uno de los motores fundamentales en la Segunda Revolución Industrial, y fue en este punto donde grandes inventores y científicos conocidos dieron impulso a su carrera convirtiendo la innovación tecnología en una actividad industrial activa. Actualmente, la electricidad es fundamental en nuestra vida en todos los aspectos y cada vez se optimizan mucho mejor sus fuentes de suministro con energías renovables, y optimización de recursos en todas las áreas de aplicación.

 


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