Bosquejo Historico Electromagnetismo Y Electricidad

Historia de la electricidad

La historia de la electricidad se refiere al estudio y uso humano de la electricidad, al descubrimiento de sus leyes como fenómeno físico y a la invención de artefactos para su uso práctico.

El fenómeno en sí, fuera de su relación con el observador humano, no tiene historia; y si se la considerase como parte de la historia natural, tendría tanta como el tiempo, el espacio, lamateria y la energía. Como también se denomina electricidad a la rama de la ciencia que estudia el fenómeno y a la rama de la tecnología que lo aplica, la historia de la electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.

La electricidad evolucionó históricamente desde la simple percepción del fenómeno, a su tratamiento científico, que no se haría sistemático hasta el siglo XVIII. Se registraron a lo largo de la Edad Antigua y Media otras observaciones aisladas y simples especulaciones, así como intuiciones médicas (uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza) referidas por autores como Plinio el Viejo y Escribonio Largo,1 u objetos arqueológicos de interpretación discutible, como la Batería de Bagdad,2 un objeto encontrado enIrak en 1938, fechado alrededor de 250 a. C., que se asemeja a una celda electroquímica. No se han encontrado documentos que evidencien su utilización, aunque hay otras descripciones anacrónicas de dispositivos eléctricos en muros egipcios y escritos antiguos.

Esas especulaciones y registros fragmentarios son el tratamiento casi exclusivo (con la notable excepción del uso del magnetismo para la brújula) que hay desde la Antigüedad hasta la Revolución científica del siglo XVII; aunque todavía entonces pasa a ser poco más que un espectáculo para exhibir en los salones. Las primeras aportaciones que pueden entenderse como aproximaciones sucesivas al fenómeno eléctrico fueron realizadas por investigadores sistemáticos como William Gilbert, Otto von Guericke, Du Fay, Pieter van Musschenbroek(botella de Leyden) o William Watson. Las observaciones sometidas a método científico empiezan a dar sus frutos con Luigi Galvani, Alessandro Volta, Charles-Augustin de Coulomb oBenjamin Franklin, proseguidas a comienzos del siglo XIX por André-Marie Ampère, Michael Faraday o Georg Ohm. Los nombres de estos pioneros terminaron bautizando las unidades hoy utilizadas en la medida de las distintas magnitudes del fenómeno. La comprensión final de la electricidad se logró recién con su unificación con el magnetismo en un únicofenómeno electromagnético descrito por las ecuaciones de Maxwell (1861-1865).

El telégrafo eléctrico (Samuel Morse, 1833, precedido por Gauss y Weber, 1822) puede considerarse como la primera gran aplicación en el campo de las telecomunicaciones, pero no será en la primera revolución industrial, sino a partir del cuarto final del siglo XIX cuando las aplicaciones económicas de la electricidad la convertirán en una de las fuerzas motrices de la segunda revolución industrial. Más que de grandes teóricos como Lord Kelvin, fue el momento de ingenieros, como Zénobe Gramme, Nikola Tesla, Frank Sprague, George Westinghouse, Ernst Werner von Siemens, Alexander Graham Bell y sobre todo Thomas Alva Edison y su revolucionaria manera de entender la relación entre investigación científico-técnica y mercado capitalista. Los sucesivos cambios de paradigma de la primera mitad del siglo XX (relativista y cuántico) estudiarán la función de la electricidad en una nueva dimensión: atómica y subatómica.

Historia del electromagnetismo

La Historia del electromagnetismo, que es el conocimiento y el uso registrado de las fuerzas electromagnéticas, data de hace más de dos mil años. En la antigüedad ya estaban familiarizados con los efectos de la electricidad atmosférica, en particular, del rayo1 ya que las tormentas son comunes en las latitudes más meridionales, y a que también se conocía el fuego de San Telmo. Sin embargo se comprendía poco la electricidad, y no eran capaces de explicar científicamente estos fenómenos.2

Electricidad y magnetismo

La electricidad se trata conjuntamente con el magnetismo porque ambos aparecen generalmente juntos, cuando el primero está en movimiento, el último también está presente.3

El fenómeno del magnetismo fue observado desde el principio de la «historia del magnetismo», pero no fue completamente explicado hasta que se desarrolló la idea de la inducción magnética.4

El fenómeno de la electricidad fue igualmente observado desde el principio de la «historia de la electricidad», pero no fue completamente explicado hasta que se desarrolló la idea de carga eléctrica.

El conocimiento de la electricidad estática data de las primeras civilizaciones, pero durante milenios ha permanecido como un interesante y misterioso fenómeno, sin una teoría que explique sus fundamentos y a menudo confundida con el magnetismo. En la antigüedad ya conocían las curiosas propiedades que poseían dos minerales, el ámbar y el mineral de hierro magnetita. El primero, cuando se frota atrae cuerpos ligeros, el último tiene el poder de atraer el hierro.5

El descubrimiento del ámbar y otras sustancias similares en la antigüedad sugiere que la posible percepción de la electricidad por el hombre prehistórico. El roce accidental contra las pieles con las que se vestían puede haber causado una atracción por la resina, que quedó electrificada, quedando la piel marcada en un grado suficiente como para llamar su atención.9 Sin embargo, entre la simple observación del hecho, y la realización de cualquier deducción a partir de él, pudieron haber transcurrido grandes períodos, pero llegó un momento en el pasado, en el que el ámbar se vio como una sustancia extraña inanimado que podría influir o incluso atraer hacia sí otras cosas; y esto por su aparente capacidad propia, y no a través de cualquier conexión o unión mecánica que se extiende desde el ámbar hacia ellos; entonces es cuando se reconoció, en resumen, que la naturaleza ayuda a que una cosa sin vida, muestre un atributo de vida.9

El intento de dar cuenta de la atracción magnética como el trabajo de un alma en la piedra fue el primer ataque de la razón humana a la superstición y la fundación de la filosofía. Al cabo de siglos, una nueva capacidad de la piedra imán se reveló en su polaridad, o la aparición de efectos opuestos en extremos opuestos, y llevó luego a la primera utilización del conocimiento adquirido, en la aguja náutica, que condujo que al descubrimiento del Nuevo Mundo, y la apertura de todos los portales del Antiguo Mundo al comercio y la civilización.9

Isaac Newton

Isaac Newton afirmó que la luz estaba compuesta de numerosas partículas pequeñas. Esto podría explicar rasgos tales como la capacidad de la luz de viajar en línea recta y reflejarse en las superficies. Sabían que esta teoría tenía sus problemas: aunque explicara bien la reflexión, su explicación de la refracción y la difracción eran menos satisfactorias. Para explicar la refracción, la «Óptica» de Newton (1704) postuló un «medio etéreo» que transmite las vibraciones «más rápido» que la luz, por lo que la luz, cuando es alcanzada, es puesta en «Ataques de la reflexión sencilla y la fácil transmisión», que causaba la refracción y la difracción.

Mejora de la máquina eléctrica

La máquina eléctrica fue posteriormente mejorada por Francis Hauksbee, Litzendorf, y por el Prof. Matthias Georg Bose, alrededor de 1750. Litzendorf sustituyó por una bola de cristal la bola de azufre de Guericke. Boze fue el primero en emplear el «primer conductor» en este tipo de máquinas, y que consistía en una varilla de hierro en la mano de una persona cuyo cuerpo fue aislado por pie sobre un trozo de resina. El Dr. Ingenhousz, en 1746, inventó máquinas eléctricas hechas de cristal.23

Los experimentos con la máquina eléctrica, fueron ampliamente ayudados por el descubrimiento de la propiedad que posee una placa de vidrio, cuando se recubre por ambas caras con papel de aluminio, de acumular una carga de electricidad cuando se conecta con una fuente de fuerza electromotriz. La máquina eléctrica pronto mejorada por Andrew Gordon, un escocés, profesor de Erfurt, al sustituir un globo de vidrio por un cilindro de vidrio, y por Giessing de Leipzig, que agregó una «goma» consistente en un colchón de material de lana.

El colector, que consistía en una serie de puntas metálicos, fue añadido a la máquina por Benjamín Wilson alrededor de 1746, y en 1762, John Cantón de Inglaterra (también el inventor del primer electroscopio de bola de sauco) mejoró la eficacia de las máquinas eléctricas por rociando una amalgama de cinc sobre la superficie del caucho.10

Eléctricos y no eléctricos

En 1729, Stephen Gray realizó una serie de los experimentos que demostraron la diferencia entre conductores y no conductores (aisladores), al mostrar entre otras cosas que un conductor metálico e incluso un paquete de hilos conducían la electricidad conducida, mientras que la seda no lo hizo. En uno de sus experimentos envió una corriente eléctrica por 800 pies (unos 243 m) de hilo de cáñamo que fue suspendido a intervalos por lazos de hilo de seda. Cuando trató de repetir el mismo experimento sustituyendo la seda por un conductor fino hilos de cobre, encontró que la corriente eléctrica no era transportada de la cuerda de cáñamo, pero en cambio parecía desaparecer en el conductor de cobre. A partir de este experimento clasificó las sustancias en dos categorías: «no eléctricos» como cristal, resina y seda y «eléctricos»

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