Resumen: Electromagnetismo. De La Ciencia A La Tecnología.

Hacia principios del siglo XVlll se inició la investigación detallada de los fenómenos eléctricos. Entre 1729 y 1736 estos científicos ingleses, que fueron Stephen Gray y Jean Desaguliers estos dos personajes dieron a conocer los resultados de experimentos eléctricos, como que si se unían por medio de un alambre metálico un tubo de vidrio antes frotado por un corcho este se electrificaba. La comprobación de la electrificación de estos elementos se demostró cuando elementos de papel es atraído por el corcho.

Posteriormente se llegó a las conclusiones tal como que la electrificación era un efecto que se presenta en la superficie de los elementos lo llamaron fluido o virtud que actualmente se llama carga, y que estos elementos se llaman conductores, también hay elementos aislantes que se llama aislantes o que no conduces corriente.

Científicos tal como François du fay y Benjamín Franklin dieron a conocer por medio de experimentación que los materiales podrían tener una corriente negativa o positiva términos usados actualmente.

También que hay atracción entre cargas diferentes y repulsión entre cargas iguales.

Fue Charles Auguste Coulomb quien midió precisamente las características de las fuerzas entre partículas cargadas por medio de un péndulo de torsión. En el año de 1663, Otto von Guericke (1602-1686) de Alemania, construyo el primer generador de electricidad, el cual producía cargas eléctricas por medio de fricción. La cual fue modificando con el tiempo como cuando el científico Isaac Newton propuso usar una esfera de vidrio en lugar de una de azufre.

En 1746 Pieter van Musschenbroek de Holanda, construyo el primer dispositivo para almacenar cargas eléctricas las cuales se obtenían de las máquinas de fricción, posteriormente se diseñaron dispositivos más prácticos y cómodos para almacenar carga eléctrica, a los cuales se les llamo condensadores.

Alejandro Volta se enteró de los experimentos que estaba haciendo Galvani relacionados con la electricidad animal, estos experimentos se volvieron a hacer, usando lo que llamo ranas galvanizadas.

Dentro de sus experimentos uso placas de zinc y cobre en un ácido líquido. De esta manera llego a la conclusión de que el efecto descubierto por Galvani no tenía nada que ver con electricidad animal si no al electrolito, el cual permitió posteriormente diseños de la pila voltaica que sirvió como fuente de electricidad.

Desde entonces se han construido diferentes tipos de pilas o baterías. Un avance importante fue la pila con electrolito sólido, o sea, la llamada pila seca, como los que se usan actualmente en aparatos eléctricos portátiles. Las pilas permitieron el avance de la ciencia química ya que estaba al alcance de muchos laboratorios, de otra manera no se hubieran podido realizar muchas investigaciones científicas.

Por otro lado desde tiempos remotos el hombre se dio cuenta de que el mineral magnetita tenía la propiedad de atraer el hierro.

La primera aplicación que se le dio al magnetismo fue la brújula aplicada por el matemático chino, shen kua y posteriormente por el inglés Alexander Neckham posteriormente se llegó a la conclusión de que en la tierra era un gran imán y que se componía de un polo norte y un polo sur, también se concluyó que entre polos se encontraba una fuerza la cual era más fuerte si se encontraban cerca y débil si se encontraban lejos esto último demostrado por Coulomb.

Se decía que entre la electricidad y el magnetismo no había relación pronto eran ciencias estudiadas por separado, se pretendió encontrar una relación entre magnetismo y electricidad pero no se encontraba nada muchos científicos lo intentaron y no lograban mucho, hasta 1820, Oersted encontró una efecto en el imán al exponerlo a corriente eléctrica.

Bajo su experiencia del experimento Oersted llego a la conclusión que la corriente eléctrica produce un efecto magnético y que este efecto esta esparcido en todo el espacio.

Ampere, gran matemático, se vio interesado por los experimentos de oersted y empezó a investigar dando a conocer el verdadero efecto del experimento que había ignorado oersted y es que el objeto imantado siempre se alinea en una dirección perpendicular a la dirección de la corriente eléctrica. También que un cable que conduce electricidad produce un campo magnético y que esta fuerza depende totalmente a la magnitud de corriente que circula por ellos.

Ampere encontró como calcular la fuerza electromagnética entre dos conductores que tuvieran posiciones arbitrarias. Esto se llama la ley de Ampere

Dentro de los experimentos que desarrollo Ampere dice que si se enrolla un alambre conductor en forma cilíndrica, con muchas vueltas, obtenemos un sistemas que se llama solenoide o bobina, cuando se conecta a una corriente este genera un efecto magnético que no produce un imán de barra.

Con base a las experiencias de Ampere llego a la convicción de que todos los fenómenos magnéticos tienen su origen en el movimiento de cargas eléctricas, incluyendo el magnetismo de un imán por lo cual formulo que el magnetismo no es más que una corriente eléctrica que se mueve en círculo.

Gracias a los trabajos de Oersted y Ampere se descubrió que una corriente tiene efectos magnéticos idénticos a los que produce un imán.

Por otra parte se encontraba Faraday que al ver los experimentos de Ampere y de Oersted este empezó trabajar en lo que sería la inducción electromagnética. El trato de inducir la corriente eléctrica de un punto a otro por medio de electromagnetismo.

Después de muchos experimentos adicionales Faraday llego a una conclusión muy importante. Para ello definió el concepto de flujo magnético a través de una superficie de la siguiente manera: Supongamos que un circuito formado por un alambre conductor es un círculo. Con cierta área. Consideremos en primer lugar el caso en que la dirección del efecto magnético sea perpendicular al plano que forma el círculo y que tenga una intensidad del efecto. El flujo magnético a través de la superficie es el producto del flujo con el área, y cuando no es perpendicular en este caso el flujo es igual a la magnitud del efecto magnético multiplicado por el área efectiva.

Lo importante es que si el flujo neto cambia entonces se induce una corriente eléctrica. Este descubrimiento lleva el nombre de ley de inducción de Faraday.

Mientras mayor sea el flujo, mayor será el valor de la corriente eléctrica que se inducirá en el alambre conductor.

Faraday hizo una contribución teórica que ha tenido una gran influencia en desarrollo de la física hasta la actualidad: el concepto de línea de fuerza y asociado a este, el de campo.

Algo que Faraday rechazaba era la idea de acción a distancia pero el argumentaba que la fuerza entre dos partículas eléctricamente cargadas no solamente depende de la distancia entre ellas sino también de lo que haya entre ellas, ya que si en el espacio hay un vacío la fuerza diferente a que si se encontrara entre substancias. Después de varios experimentos escribió que el medio entre las partículas causa una diferencia en la transmisión de la acción eléctrica, lo que ocasiona que no pueda haber acción a distancia. Por lo tanto la acción entre las partículas se debe transmitir punto a punto a través de un medio circundante.

Gracias a todos los anteriores descubrimientos se empezaron a desarrollar diferentes aplicaciones.

Usando el descubrimiento de Oersted, de que una corriente eléctrica produce un campo magnético, Ampere como Argon logró magnetizar agujas de hierro.

William Sturgeon desarrollo el primer electroimán al enrollar un alambre conductor alrededor de una barra de hierro dulce, que doblo para que tuviera la forma de una herradura al magnetizarlo pudo levantar un peso que era 20 veces mayor que el propio. Posteriormente Joseph Henry construyo una versión mejorada del electroimán.

También el descubrimiento de Ampere sentó las bases para la invención del primer motor eléctrico.

Por otro lado, en 1832, o sea un año después del anuncio del descubrimiento de Faraday, Hippolyte Pixii en Francia, a sugerencia de Faraday, construyo el primer generador de electricidad.

Por mucho tiempo se siguió tratando de mejorar estos dos aparatos tal como el motor y el generador los cuales si fueron mejorando pero había un problema y era el dinero ya que en el siglo XlX estaba basada en unidades productoras de fuerza motriz, incluso tiempo después empezó la creación de motores de combustión interna por lo que a finales de este siglo era muy práctico tener un motor de vapor, gas o gasolina.

El motor eléctrico para la industria era un motor práctico y flexible pero requería una amplia red de abastecimiento de energía eléctrica.

Con el descubrimiento del electromagnetismo, las únicas aplicaciones que tuvieron demanda inicial fueron las relaciones con las comunicaciones como el telégrafo, luego hubo demanda en la galvanoplastia y ya posteriormente en la iluminación y en una fuerza motriz.

Fue Joseph Henry quien construyo el primer telégrafo, pero quien impulso gran parte fue Samuel Morse inventor del código que lleva su nombre.

Otra contribución decisiva que Edison hizo en 1881 fue la estación eléctrica, o sea, una planta en la que se genera electricidad y de allí se distribuía.

Esto en un principio era muy complicado ya que se requerí de mucho dinero y de una forma llevar toda esa energía a las empresas casas, y negocios, posteriormente con la ayuda de los experimentos de magnetismo seguramente se pudo resolver todos estos problemas.

Se siguió

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