Descargar

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 rayo[1] ya que las
tormentas son comunes en las latitudes más meridionales, ya 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]
1
no fue completamente explicado hasta que se desarrolló
la idea de carga eléctrica.
2 Historia Antigua y Clásica
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]
Electricidad y magnetismo
Basándose en su descubrimiento de un artefacto de
hematita olmeca, en Mesoamérica, el astrónomo estadounidense John Carlson ha sugerido que los olmecas pueden haber descubierto y usado la brújula geomagnética
de imán antes del 1.000 a. C. Si esto es cierto, esto «precede el descubrimiento por los chinos de la brújula geomagnética de imán en más de un milenio».[6][7] Carlson
especula que los olmecas pueden haber utilizado artefactos similares como dispositivo direccional para astrología
o para propósitos geománticos, o para orientar sus templos, las viviendas de los vivos o los enterramientos de los
muertos. La primera literatura china referente al «magnetismo» se encuentra en un libro del siglo IV a. C. llamado
Libro del Maestro del Valle del Diablo (
): «El imán
hace venir al hierro o se atrae a sí mismo.»[8]
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]
Esquema original de 1785 de la balanza de torsión de Coulomb
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 Mucho antes de que existiera ningún conocimiento acer1
2
3
EDAD MEDIA Y EL RENACIMIENTO
ca del electromagnetismo, la gente ya era consciente indirectamente de los efectos de electricidad. El relámpago, y otras manifestaciones de las electricidad, ya fueron
conocidos por los filósofos antiguos, pero ningún pensamiento estaba más alejado que el que estas manifestaciones tenían un origen común.[10] Los antiguos egipcios
eran conscientes de descargas cuando se entraba en contacto con peces eléctricos (como el Malapterurus electricus) u otros animales (como la anguila eléctrica).[11] Las
descargas de animales eran evidentes a observadores de
la prehistoria para una variedad de pueblos que entraron
en contacto con ellos. Textos antes del 2750 aC de los
antiguos egipcios, se refieren a este pez como «truenos
del Nilo», y los vieron como «protectores» de todos los
otros peces.[5] Posiblemente las primeras y más próximas
aproximaciones al descubrimiento de la identidad del relámpago, y la electricidad de alguna otra fuente, debe ser
atribuido a los árabes, quienes ya antes del siglo XV tenían la palabra árabe para el relámpago (raad) aplicada al
rayo eléctrico[10]
mentó con benzoquinona (algunos escarabajos producen
quinonas) y vinagre en una celda y obtuvo un rendimiento
satisfactorio[17] pruebas físicas de los objetos conductores
para funciones eléctricas,[18] y si eran eléctricos en la naturaleza. Por consiguiente la naturaleza de estos objetos
se basó en la especulación, y la función de estos artefactos
permanece en duda.[19]
Los fenómenos electrostáticos fueron otra vez relatados mil años más tarde por los romanos y los naturalistas y físicos islámicos.[13] Varios escritores antiguos,
como Plinio el Viejo y Escribonio Largo, atestiguaron
el efecto adormecedor de las descargas eléctricas del
Malapteruridae y la raya torpedo. Plinio en sus libros escribe: «Los antiguos Toscanos aprendieron que hay nueve
dioses que envían relámpagos de once clases.» Esta era
en general la temprana idea pagana de relámpago.[10] Los
antiguos desarrollaron el concepto de que las descargas
podrían viajar a lo largo de objetos conductores.[14] Los
pacientes que sufren enfermedades como la gota o dolor
de cabeza fueron dirigidas a tocar peces eléctricos con la
esperanza de que la fuerte sacudida podría curarlos.[15]
Peregrinus de Maricourt, un nativo de Maricourt en la
Picardía francesa, hizo un descubrimiento de importancia fundamental.[20] El erudito francés del siglo XIII realizó experimentos sobre el magnetismo y escribió el primer
tratado existente que describe las propiedades de los imanes y las agujas pivotantes de brújula.[5]
3 Edad Media y el Renacimiento
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
Según escribió Tales de Mileto, alrededor del 600 aC,
comercio y la civilización.[9]
señaló que una forma de electricidad ya fue observada
por los antiguos griegos que podía causar una particular En el siglo XI, el científico chino Shen Kuo (1031-1095)
atracción por frotamiento de piel sobre varias sustancias, fue el primero en escribir acerca de la brújula magnética y
como el ámbar.[12] Tales de Mileto escribió sobre el efec- mejoró la precisión de la navegación mediante el empleo
to actualmente conocido como electricidad estática. Los del concepto astronómico de norte verdadero (señalado
griegos notaron que los botones de ámbar podrían atraer en 1088 d.C.). De esta manera, en el siglo XII los chinos
objetos ligeros como el pelo y que si ellos se frotaba el eran conocidos por usar la piedra imán brújula para la
ámbar durante bastante tiempo podría incluso saltar una navegación. Alexander Neckham en el año 1187 fue el
chispa. Durante esta época en la alquimia y la filosofía primero en Europa en describir la brújula y su uso para la
natural, se pensaba que podría existir un medio material navegación.
llamado «éter», una sustancia que llena el espacio o cam- El magnetismo era una de las pocas ciencias que progrepo.
saron en Europa medieval; ya que en el siglo XIII Peter
Una serie de objetos encontrados en Irak en 1938 datados en los primeros siglos a.C. (Mesopotamia Sasánida), llamados la Batería de Bagdad, se asemeja a una pila
galvánica y algunos creen que se han utilizado para la
galvanoplastia.[16] Las reivindicaciones son causa de controversia debido a la evidencia que las soporta y a las teorías sobre el uso de los artefactos. Después de la Segunda
Guerra Mundial, Willard Gray demostró la producción
de corriente eléctrica mediante del diseño de la batería
cuando está llena de zumo de uva. W. Jansen experi-
El arzobispo Eustathias, de Tesalónica, erudito griego y
escritor del siglo XII, registra que Woliver, rey de los
godos, fue capaz de dibujar chispas de su cuerpo. El mismo escritor declara que cierto filósofo fue capaz mientras
se vestía de hacer saltar chispas de su ropa, un resultado aparentemente semejante al obtenido por Symmer en
sus experimentos de media de seda, un relato cuidadoso
que puede encontrarse en 'las Transacciones Filosóficas,'
1759.[10]
El médico renacentista italiano Girolamo Cardano escribió acerca de la electricidad en De Subtilitate (1550) distinguiendo, tal vez por primera vez, entre fuerzas eléctricas y magnéticas. Hacia la última parte del siglo XVI
un médico de la época de la reina Isabel, el Dr. William
Gilbert, en De Magnete, amplió el trabajo de Cardano y
acuñó la nueva palabra latina «electricus» de (Elektron),
palabra griega que significa «ámbar». El primer uso de
la palabra «electricidad» se atribuye a Sir Thomas Brow-
4.3
Eléctricos y no eléctricos
3
ne en su obra de 1646, «Pseudodoxia Epidemica». Gilbert emprendió un número de cuidadosos experimentos
eléctricos, en el curso de los cuales descubrió que muchas otras sustancias distintas que el ámbar, como el azufre, la cera, el cristal, etc.,[21] eran capaces de manifestar
propiedades eléctricas. Gilbert también descubrió que un
cuerpo calentado perdió su electricidad y que la humedad
previene la electrificación de todos los cuerpos, debido al
hecho ahora bien conocido de que la humedad perjudica el aislamiento de tales cuerpos. También notó que las
sustancias electrificadas atraen a otras sustancias indiscriminadamente, mientras que un imán sólo atrae el hierro.
Muchos descubrimientos de esta naturaleza ganaron para
Gilbert el título de fundador de la ciencia eléctrica.[10]
Otro pionero fue Robert Boyle, que en 1675 declaró
que la atracción y la repulsión eléctrica pueden actuar a
través del vacío. Uno de sus importantes descubrimientos fue que los cuerpos electrizados en el vacío pueden
atraer sustancias ligeras, esto indica que el efecto eléctrico no depende del aire como medio. También añadió
la resina a la lista conocida hasta entonces de sustancias
eléctricas.[10][22]
Esto fue seguido en 1660 por Otto von Guericke, que inventó uno de los primeros generadores electrostáticos. A
finales del siglo XVII, los investigadores habían desarrollado los medios prácticos de generación de electricidad
por la fricción con un generador de electrostático, pero
el desarrollo de máquinas electrostáticas no comenzó en
serio hasta el siglo XVIII, cuando se convirtieron en instrumentos fundamentales en el estudio de la nueva ciencia
de la electricidad.
4
4.1
Siglo XVIII
Principios de los años 1700
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.
4.2
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
Isaac Newton
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]
4.3 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
4
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» como el metal
y el agua. Los «eléctricos» conducen las cargas mientras
que los «no eléctricos» pierden la carga.[10][24]
4 SIGLO XVIII
fácilmente reconocida como la bien conocida botella de
Leyden, llamado así por el abad Nollet de París, por el
lugar de su descubrimiento.[10]
En 1741, Ellicott, «propuso medir la fuerza de la electrificación por su poder para levantar un peso en un platillo de
una balanza, mientras que el otro sostenía el cuerpo electrificado y tiraba de él mediante su poder de atracción».
Sir William Watson, anteriormente mencionado, llevó a
cabo numerosos experimentos, hacia 1749, para determinar la velocidad de la electricidad en un alambre, los cuales, aunque quizás de un modo no tan previsto, también
demostraron la posibilidad de transmitir señales a distancia mediante la electricidad. En estos experimentos, se
empleó un cable aislado de 12.276 pies (3741,72 m) de
4.4 Vítreo y resinoso
longitud y la transmisión de una señal de un extremo del
cable al otro les pareció a los observadores instantánea.
Intrigado por los resultados de Gray, en 1732, C.F. Du Monnicr, en Francia ya había realizado experimentos en
Fay comenzó a realizar varios experimentos. En su pri- cierto modo similares, enviando descargas a través de un
mer experimento, Du Fay llegó a la conclusión de que alambre de hierro de 1.319 pies de largo.[10]
todos los objetos excepto los metales, los animales, y los
líquidos pueden ser electrificados por frotamiento y que Alrededor de 1750 se realizaron varias pruebas por difelos metales, los animales y los líquidos pueden ser electri- rentes experimentadores para averiguar los efectos fisioficados por medio de una máquina eléctrica, por lo tanto lógicos y terapéuticos de electricidad. Mainbray (o Mowdesacreditando con ello la clasificación de sustancias en bray) en Edinburgo examinó los efectos de electricidad
sobre las plantas y concluyó que el crecimiento de dos ár«eléctricos» y «no eléctricos» de Gray.
boles de mirto fue acelerado por la electrificación. Estos
En 1737, Du Fay y Hauksbee descubrieron de forma in- mirtos fueron electrificados «durante el mes entero de ocdependiente que parecía haber dos clases de electricidad tubre de 1746, y echaron ramas y flores más pronto que
estática, generada a partir del frotamiento del vidrio, y el otros arbustos de la misma clase no electrificados.».[27]
otro del frotamiento de la resina. De esto, Du Fay enun- El Abad Menon estudió los efectos de un uso continuació la teoría de que la electricidad se compone de dos do de electricidad sobre hombres y pájaros, encontró que
fluidos eléctricos, «vítrea» y «resinosa», que están sepa- los sujetos experimentaron una pérdida de peso, así al
radas por la fricción y que se neutralizan entre sí cuando parecer mostrando que la electricidad aceleraba las exse combinan.[25] Esta teoría de los dos fluidos más tarde creciones. La eficacia de choques eléctricos en los casos
daría lugar al concepto de cargas eléctricas «positivas» y de parálisis fue ensayada en el hospital del condado de
«negativas» ideado por Benjamin Franklin.[10]
Shrewsbury, Inglaterra, con un éxito bastante pobre.[28]
En un caso informó que un brazo paralizado mejoró algo, pero el temor a las descargas se hizo tan grande que
4.5 Botella de Leyden
el paciente prefirió renunciar a una posible cura antes que
sufrir un tratamiento más. En otro caso de parálisis parLa Botella de Leyden, un tipo de condensador para al- cial el tratamiento eléctrico fue seguido de una parálisis
macenar grandes cantidades de energía eléctrica, fue in- temporal total. Una segunda aplicación de este tratamienventada en la Universidad de Leiden por Pieter van Muss- to fue otra vez seguida de la parálisis total, con lo que el
chenbroek en 1745. William Watson, al experimentar con uso de electricidad en este caso fue detenido. Para las dala botella de Leyden, descubrió en 1747 que una descarga tos de más de los primeros usos de la electricidad como
de electricidad estática es equivalente a un corriente eléc- agente de recuperación el lector puede consultar 'Electritrica. La propiedad capacitiva, que ahora y desde hacía city' de De la Rive.[29]
muchos años se habían acogido en el condensador eléctrico, fue observada por primera vez por Von Kleist de
Leiden en 1754.[26] Von Kleist pasó a celebrar, cerca de 4.6 Finales de 1700
su máquina eléctrica, una pequeña botella, en el cuello de
la cual había un clavo de hierro. Al tocar el clavo de hie- En 1752, Benjamin Franklin es frecuentemente confunrro accidentalmente con la otra mano, recibió una severa dido como el personaje clave que se encuentra detrás
descarga eléctrica. De forma similar, el profesor Pieter de la electricidad. William Watson y Benjamin Franklin
van Musschenbroek asistido por Cunaens recibió una des- comparten el descubrimiento de los potenciales eléctricarga más severa de una botella de vidrio algo parecida. cos. Benjamin Franklin inició sus investigaciones y teoSir William Watson de Inglaterra mejoró mucho este dis- rías de la electricidad a través del famoso, aunque extrepositivo, cubriendo la botella o jarra, exteriormente con madamente peligroso, experimento de volar una cometa
papel de aluminio. Esta pieza de aparato eléctrico será a través de un cielo amenazado por tormenta. Una lla-
4.6
Finales de 1700
Benjamin Franklin
ve unida a la cuerda de la cometa provocó y cargó una
botella de Leyden, estableciendo así el vínculo entre el
rayo y la electricidad.[30] Después de estos experimentos
inventó un pararrayos. Es bien a Franklin (con más frecuencia) o a Ebenezer Kinnersley de Filadelfia (con menos frecuencia), a quienes se considera como el fundador
de la convención de la electricidad positiva y negativa.
Las teorías sobre la naturaleza de la electricidad eran muy
vagos en este período, y las que prevalecieron fueron más
o menos conflictivas. Franklin considera que la electricidad era un fluido imponderable que lo impregna todo, y
que, en su condición normal, se distribuye uniformemente en todas las sustancias. Supone que las manifestaciones
eléctricas obtenidas por frotamiento del vidrio eran debidas a la producción de un exceso de fluido eléctrico en esa
sustancia y que las manifestaciones producidas por frotamiento de la cera eran debidas a un déficit del fluido. Esta
teoría se opone a la teoría de los «dos fluidos», debida a
Robert Symmer, 1759. En la teoría de Symmer las electricidades vítrea y resinosa eran considerados como los
fluidos imponderables, cada fluido estaba compuesto de
partículas mutuamente repelentes, mientras que las partículas de electricidades opuestas son mutuamente atractivas. Cuando los dos fluidos se unen por razón de su atracción por el otro, se neutraliza su efecto sobre los objetos
externos. El acto de frotar un cuerpo descompone uno de
los fluidos que permanece en exceso en el cuerpo y se
manifiesta como electricidad vítrea o resinosa.[10]
5
por frotamiento y por las máquinas eléctricas (electricidad estática), con el rayo no se había establecido de una
manera general. El Dr. Wall, Abbot Nollet, Hawkesbee,
Gray and Winckler habían sugerido la semejanza entre
los fenómenos de la «electricidad» y el «rayo», Gray dio
a entender que sólo difieren en grado. Fue, sin duda, Franklin, sin embargo, quien propuso por primera vez pruebas para determinar la identidad de los fenómenos. En
una carta a Peter Comlinson, Londres, 19 de octubre de
1752. Franklin, refiriéndose a su experimento de la cometa, escribió: «Como esta llave el frasco (botella de Leyden) puede ser cargado, y del fuego eléctrico así obtenido los espíritus pueden ser encendidos, y todos los otros
experimentos eléctricos que se forman generalmente se
realizan con la ayuda de un globo o un tubo de cristal frotado, y con ello la identidad de la materia eléctrica con la
de un rayos queda completamente demostrado».[32] Dalibard, y Marley, cerca de París, el 10 de mayo de 1742,
por medio de una barra de hierro vertical de 40 pies de
largo, obtuvieron resultados que se corresponden a los registrados por Franklin y algunos anteriores a la fecha del
experimento de Franklin. La importante demostración de
Franklin, de la igualdad de electricidad por frotamiento
y el rayo, sin duda, añade entusiasmo a los esfuerzos de
los muchos experimentadores en este campo de la última
mitad del siglo XVIII, para avanzar en «el progreso de la
ciencia».[10]
Las observaciones de Franklin, ayudaron más tarde
a científicos, como Michael Faraday, Luigi Galvani,
Alessandro Volta, André-Marie Ampère y Georg Simon
Ohm, cuyos trabajos sirvieron de base para la tecnología eléctrica moderna. Los trabajos de Faraday, Volta,
Ampere, Ohm es reconocido por la sociedad, en que las
unidades fundamentales de medición eléctrica llevan sus
nombres.
Otros también ayudaron a avanzar este campo del conocimiento, incluyendo investigadores como Watson, Boze Smeaton, Le Monnicr, De Romas, Jallabert, Beccaria,
Cavallo, John Canton, Robert Symmer, Nollet, Winckler,
Richman, el Dr. Wilson, Kinnersley, Priestley, Aepinus ,
Délavai, Cavendish, Coulomb, Volta y Galvani. Una descripción de muchos de los experimentos y descubrimientos de estos primeros investigadores en el campo de la
ciencia de la electricidad y el arte se encuentra en las publicaciones científicas de la época, en especial en Philosophical Transactions, Philosophical Magazine, Cambridge Mathematical revista, Filosofía Natural de Young, Historia de la electricidad de Priestley, Experimentos y observaciones sobre la electricidad de Franklin, Tratado de
electricidad de Cavalli, Tratado de electricidad de De la
Rive.
Henry Elles fue uno de los primeros en sugerir vínculos
entre la electricidad y el magnetismo. En 1757 afirmó que
había escrito a la Royal Society en 1755 sobre las relaciones entre electricidad y magnetismo, afirmando que «hay
Hasta el momento del histórico experimento de la come- algunas cosas en el poder de magnetismo muy similares a
ta de Franklin[31] la identidad de la electricidad obtenida los de la electricidad», pero que «no por cualquier medio
6
4 SIGLO XVIII
pienso que sean lo mismo». En 1760 afirmó igualmente Con el descubrimiento, por los experimentos de Watson y
igualmente que en 1750 había sido el primero «en pensar otros, de que la electricidad podría ser transmitida a disque el fuego eléctrico puede ser la causa del trueno».[33] tancia, la idea de hacer un uso práctico de este fenómeno
Entre los más importantes experimentos eléctricos y comenzó, alrededor de 1753, para engrosar las mentes de
las investigaciones durante este período destacan las de personas «curiosas», y para ello se hicieron sugerencias
Francis Aepinus, un destacado erudito alemán (1724- con vistas al empleo de la electricidad en la transmisión
de la inteligencia. El primero de los métodos desarrolla1802) y Henry Cavendish de Londres, Inglaterra.[10]
dos con este propósito fue, probablemente, que, debido a
A Aepinus se concede el crédito de haber sido el prime- besage (1774). Este método consiste en el empleo de 24
ro en concebir el punto de vista de la relación recíproca conductores, aislados unos de otros y cada uno de ellos
entre la electricidad y el magnetismo. En su trabajo Ten- tenía una bolita conectado a su extremo final. Cada contamen Theoria Electricitatis et Magnetism!, publicado en ductor representa una letra del alfabeto. Para enviar un
San Petersburgo, en 1759. da la siguiente ampliación de mensaje, un conductor deseada fue cargado momentála teoría de Franklin, que en algunas de sus característi- neamente con electricidad de una máquina eléctrica, con
cas es medible en el acuerdo con los puntos de vista ac- lo cual la bola de médula conectada a ese alambre saltuales: «Las partículas del fluido eléctrico repelen a las dría volando; y de esta manera se transmitirían los menotras y atraen y son atraídos por las partículas de todos sajes. Otros métodos de telegrafiar en los que la electricilos cuerpos con una fuerza que disminuye a medida que dad de fricción fue empleado también fueron ensayados,
aumenta la distancia; el fluido eléctrico existe en los po- algunos de los cuales se describen en el artículo sobre el
ros de los cuerpos; se mueve sin obstáculos a través de telégrafo.[10]
'no eléctricos’ (conductores), pero se mueve con dificultad en los aisladores; las manifestaciones de la electrici- Hasta ahora, la única electricidad conocida era la que
dad se deben a la desigual distribución del fluido en un se obtenía por fricción o frotamiento, por lo cual se decuerpo, o con el acercamiento de cuerpos desigualmente nomina electricidad estática. Llegamos ahora a la era
cargados del fluido.». Aepinus formuló la teoría corres- de la electricidad galvánica o voltaica. Volta descubrió
pondiente del magnetismo a excepción de que en el caso que las reacciones químicas pueden utilizarse para crear
de los fenómenos magnéticos los fluidos sólo actúan so- ánodos cargados positivamente, y cátodos cargados negabre las partículas de hierro. También hizo numerosos ex- tivamente. Cuando un conductor se coloca entre estos, la
perimentos eléctricos, entre otros, los que aparentemente diferencia en el potencial eléctrico (también conocido comuestran que, a fin de manifestar los efectos eléctricos la mo voltaje) conduce una corriente eléctrica entre ellos a
través del conductor. La diferencia de potencial entre dos
turmalina necesita ser calentado a una temperatura entre
puntos
se mide en unidades de Voltios en reconocimiento
los 37,5 ° С y 100 ° C. De hecho, la turmalina permanece
del trabajo de Volta.[10]
sin electrificar cuando su temperatura es uniforme, pero
manifiesta propiedades eléctricas cuando su temperatura La primera mención de la electricidad voltaica, aunque
sube o baja. Los cristales que manifiestan las propiedades no reconocida como tal en su momento, se hizo probaeléctricas de esta manera se denominan piro-eléctricos, blemente por Sulzer en 1767, quien colocó un pequeño
entre los que, además de la turmalina, están el sulfato de disco de zinc, debajo de la lengua y un pequeño disco
quinina y el cuarzo.[10]
de cobre sobre ella, observando un peculiar sabor cuando
Cavendish de forma independiente concibió una teoría de la metales respectivos tocaban sus bordes. Sulzer supola electricidad muy similar a la de Aepinus.[34] También ne que cuando los metales se unen entran en vibración,
(en 1784) fue quizás el primero en utilizar la chispa eléc- que actúa sobre los nervios de la lengua, produciendo los
trica para producir la explosión de hidrógeno y oxígeno efectos señalados. En 1790 el profesor Galvani de Boloen las proporciones adecuadas para producir agua pura. nia en una ocasión, mientras realizaba experimentos soEl mismo filósofo descubrió también la capacidad induc- bre la «electricidad animal», como él la llamaba, en la
tiva de los dieléctricos (aislantes) y ya en 1778 midió la que había puesto su atención estudiando la contracción
capacidad inductiva específica de la cera de abejas y otras de las patas de una rana en la presencia de una máquina
sustancias por comparación con un condensador de aire. eléctrica, observó que los músculos de una rana suspendida en una balaustrada de hierro con un gancho de cobre
Hacia 1784, Coulomb, que da nombre a la unidad de can- que pasaba a través de su columna dorsal sufrió fuertes
tidad eléctrica, ideó la balanza de torsión, por medio del convulsiones sin ningún tipo de causa externa, la máquicual descubrió lo que se conoce como la ley de Coulomb: na eléctrica estaba en ese momento ausente.[10]
«La fuerza ejercida entre dos pequeños cuerpos electrizados es inversamente proporcional al cuadrado de la dis- Para explicar este fenómeno Galvani supuso que la electancia», no como asumía Aepinus en su teoría de la elec- tricidad de tipo opuesto existía en los nervios y los múscutricidad, sólo inversamente proporcional a la distancia. los de la rana, los músculos y los nervios que constituyen
Según la teoría propuesta por Cavendish «las partículas las capas cargadas de una botella de Leyden. Galvani puatraen y son atraídos inversamente con menor poder con blicó los resultados de sus descubrimientos, junto con su
hipótesis, que llamó la atención de los físicos de su época,
el cubo de la distancia.».[10]
el más prominente de los cuales, Alejandro Volta, profe-
7
sor de física en Pavía, afirmó que el resultado observado 5
por Galvani se debió a que los dos metales, cobre y hierro,
actúan como «motores eléctricos», y que los músculos de
5.1
la rana juegan el papel de conductor, completando el circuito.
Siglo XIX
Principios de 1800
Alessandro Volta
Esto provocó una larga discusión entre los partidarios de
las opiniones en conflicto: un grupo de seguidores estaba
con Volta en que la corriente eléctrica fue el resultado de
una fuerza electromotriz de contacto de los dos metales,
el otro adoptó una modificación del punto de vista de Galvani y afirmaha que la corriente era debida a una afinidad
química entre los metales y los ácidos presentes en la pila.
Michael Faraday escribió en el prefacio de sus «Investigaciones experimentales», respecto de la cuestión de si
el contacto metálico es o no productor de una parte de
la electricidad de la pila voltaica: «No veo ninguna razón
todavía para modificar la opinión que he dado; ... pero
el punto es de importancia tan grande que me propongo en la primera oportunidad reiniciar la investigación,
y, si puedo, dando pruebas hacia un lado o el otro, negar
a todos».[10]
Pila de Volta en el Tempio Voltiano de Como, Italia. Desarrollada hacia 1800, fue probablemente la primera batería de la
historia moderna
En 1800, Alessandro Volta construyó el primer dispositivo para producir una corriente eléctrica grande, posteriormente conocido como el batería eléctrica. Napoleón,
informado de sus trabajos, lo convocó en 1801 para una
demostración de sus experimentos. Recibió numerosas
medallas y condecoraciones, incluida la Legión de honor.
Davy en 1806, utilizando una pila voltaica de aproximadamente 250 células, o parejas, descompuso potasa y
sosa, demostrando que estas sustancias eran, respectivamente, los óxidos de potasio y sodio, cuyos metales eran
desconocidos hasta entonces. Estos experimentos fueron
el comienzo de electroquímica, la investigación que adoptó Faraday y sobre la que en 1833 anunció su importante ley de los equivalentes electroquímicos, es decir.: «La
misma cantidad de electricidad, es decir, la misma corriente eléctrica, descompone químicamente cantidades
equivalentes de todos los cuerpos que atraviesa, de ahí
los pesos de los elementos separados en estos electrolitos
estén relacionados unos con otros como sus equivalentes
químicos». Empleando de una batería de 2.000 elementos de una pila voltaica Humphry Davy en 1809 realizó
la primera demostración pública de la electricidad arco
eléctrico, utilizando con este propósito carbón encerrado
al vacío.[10]
Ni incluso el propio Faraday, sin embargo, pudo resolver
la controversia, y mientras las opiniones de los partidarios
de ambos lados de la cuestión han sido objeto de modificaciones, como exigían posteriores investigaciones y
descubrimientos, hasta el día de hoy la diversidad de opiniones sobre estos puntos continua. Volta hizo numerosos
experimentos en apoyo de su teoría y finalmente, desarrolló la pila o batería,[35] que fue la precursora de todas las
baterías químicas posteriores, y posee el mérito distintivo de ser el primer medio por el que se puede obtener una
prolongada corriente continua de electricidad. Volta comunicó una descripción de su pila a la Royal Society de
Londres y poco después Nicholson y Cavendish (1780)
produjeron la descomposición del agua por medio de la
corriente eléctrica, usando la pila de Volta como la fuente
Algo singular para notar, no fue sino hasta muchos años
de fuerza electromotriz.[10]
8
5 SIGLO XIX
después del descubrimiento de la pila voltaica que quedó
claramente reconocida y demostrada la identidad de la
electricidad estática y de frotamiento con la electricidad
voltaica. Así, tan pronto como en enero 1833 nos encontramos a Faraday escribiendo[36] en un documento sobre
la electricidad del rayo: «Después de un examen de los
experimentos de Walsh, Ingenhousz, Henry Cavendish,
Sir Humphry Davy, y el Dr. Davy, no hay duda en mi
mente sobre la identidad de la electricidad del rayo con
la electricidad común (por frotamiento) y la voltaica, y
supongo que tan poca permanecerá en la mente de otros
como para justificar mi abstención de entrar en detalles
en la prueba filosófica de esa identidad. Las dudas planteadas por Sir Humphry Davy han sido eliminadas por su
hermano, el Dr. Davy, los resultados del último son a la
inversa de los del primero. ... La conclusión general que
se debe, creo yo, sacar de este conjunto de hechos (un
cuadro que muestra la similitud de las propiedades y la
diversidad de nombres de electricidad) es, que la electricidad, cualquiera que sea su origen, es idéntica en su
naturaleza.».[10]
Es correcto afirmar, sin embargo, que antes de la época
de Faraday de la similitud de electricidad obtenida de distintas fuentes era más que sospechosa. Así, William Hyde Hans Christian Ørsted
Wollaston,[37] escribió en 1801:[38] «Esta similitud en la
forma en que la electricidad y el galvanismo (electricidad
culan en dirección opuesta.
voltaica) aparecen es excitante, además la semejanza que
se ha trazado entre sus efectos muestra que ambos son
2. Dos porciones de circuitos que se cruzan oblicuaesencialmente lo mismo y confirma la opinión que ya ha
mente se atraen entre sí, si ambas corrientes circulan
sido avanzada por otros, de que todas las diferencias que
hacia o desde el punto de cruce, y se repelen entre
se descubren en los efectos de este último puede deberse
sí si una circula hacia y la otra desde ese punto.
a que sea menos intenso, pero producida en mucha mayor
cantidad».
3. Cuando un elemento de un circuito ejerce una fuerza
sobre otro elemento de un circuito, esa fuerza siemEn el mismo documento Wollaston describe algunas expre tiende a desplazar a la este último en una direcperiencias en las que utiliza un alambre muy fino en una
ción perpendicular a su propia dirección.
solución de sulfato de cobre por la que pasaba la corriente
eléctrica de una máquina eléctrica. Esto es interesante en
relación con el uso posterior de alambres finos, dispues- El profesor Seebeck, de Berlín, en 1821 descubrió que
tos de manera similar en los receptores electrolíticos en cuando se aplica calor a la unión de dos metales que hala telegrafía sin hilos o la radio.[10]
bían sido soldadas juntos se establece una corriente elécEn la primera mitad del siglo XIX se hicieron muchas
contribuciones muy importantes para el conocimiento
mundial sobre la electricidad y el magnetismo. Por ejemplo, en 1819 Hans Christian Oersted de Copenhague,
descubrió el efecto de la corriente eléctrica que circula
por un alambre de desviar una aguja magnética suspendida en su proximidad.[10]
trica. Esto se denomina Termo-Electricidad. El dispositivo de Seebeck consiste en una tira de cobre doblado
en cada extremo y soldado a una placa de bismuto. Una
aguja magnética se coloca paralela a la lámina de cobre.
Cuando se aplica el calor de una lámpara a la unión del
cobre y bismuto se establece una corriente eléctrica que
desvía la aguja.[10]
Jean Peltier en 1834 descubrió el efecto contrario al anterior, es decir, que cuando una corriente pasa a través de
un par de metales distintos, la temperatura aumentará o
disminuirá en la unión de los metales, dependiendo de la
dirección de la corriente. Esto se denomina efecto Peltier.
Las variaciones de temperatura resultaron ser proporcionales a la intensidad de corriente y no al cuadrado de la
1. Dos porciones paralelas de un circuito se atraen si intensidad corriente como ocurre en el caso de calor debilas corrientes en ellos están circulando en la misma do a la resistencia ordinaria de un conductor. Esta última
dirección, y se repelen entre sí, si las corrientes cir- es la ley de Joule, descubierta experimentalmente en 1841
Este descubrimiento dio una pista de la íntima relación
entre la electricidad y el magnetismo que fue rápidamente seguida por Ampère, que poco tiempo después (1821)
anunció su célebre teoría de la electrodinámica, en relación con la fuerza que una corriente ejerce sobre otra,
debido a sus efectos electro-magnéticos, a saber:[10]
5.2
Faraday y Henry
9
por el físico Inglés, James Prescott Joule. En otras palabras, esta ley importante establece que el calor generado
en cualquier parte de un circuito eléctrico es directamente proporcional al producto de la resistencia de esta parte
del circuito y al cuadrado de la fuerza de la corriente que
fluye en el circuito.[10]
En 1822 Sweiprger ideó el primer galvanómetro. Este instrumento fue posteriormente muy mejorado por Wilhelm
Eduard Weber (1833). En 1825, William Sturgeon de
Woolwich, Inglaterra, inventó el electroimán de herradura y barra recta, recibiendo por ello la medalla de plata
de la Sociedad de las Artes.[39] En el año 1837 Gauss y
Weber (ambos destacados investigadores de este período), inventaron conjuntamente un galvanómetro reflectante con fines de telégrafo. Este fue el precursor del galvanómetro reflectante de Thomson y otros galvanómetros excesivamente sensibles, utilizados incluso en señalización submarina y aún ampliamente utilizados en las
mediciones eléctricas. Arago en 1824 hizo el importante
descubrimiento de que cuando un disco de cobre gira en
su propio plano, y si una aguja magnética está libremente
suspendida en un eje sobre el disco, la aguja gira con el
disco. Por otro lado, si la aguja está fija tenderá a retardar el movimiento del disco. Este efecto se denomina las Joseph Henry
rotaciones de Arago.[10]
Fútiles intentos fueron hechos por Babbage, Barlow,
Herschel y otros, para explicar este fenómeno. La verdadera explicación estaba reservada a Faraday, es decir,
que las corrientes eléctricas son inducidas en el disco de
cobre al cortar las líneas de fuerza magnética de la aguja,
cuyas as corrientes a su vez reaccionan en la aguja. En
1827, Georg Simon Ohm anunció la famosa ley que lleva
su nombre, que dice:
Fuerza electromotriz = Intensidad de corriente x
Resistencia
5.2
Faraday y Henry
El descubrimiento de la inducción electromagnética se
hizo casi simultáneamente, aunque de forma independiente, por Michael Faraday y Joseph Henry. Mientras
que los primeros resultados de Faraday precedieron a los
de Henry, Henry fue el primero en el uso del principio del
transformador. El descubrimiento de Henry de la autoinducción y su trabajo en conductores de espiral utilizando
una bobina de cobre se hicieron públicos en 1835, justo
antes de las de Faraday.[40][41][42]
En 1831 comenzaron las investigaciones de Michael Faraday, el famoso discípulo y sucesor de Humphry Davy a
la cabeza de la Royal Institution, de Londres, en relación
a la inducción electromagnética. Los estudios e investigaciones de Faraday se extendieron desde 1831 hasta 1855
y una descripción detallada de sus experimentos, deducciones y especulaciones se encuentran en su publicación,
titulada 'Investigaciones Experimentales en Electricidad'.
Michael Faraday
Faraday era químico de profesión. No estaba en posesión
de más remoto título en matemáticas en el sentido ordinario - de hecho hay una búsqueda de si en todos sus
escritos hay una sola fórmula matemática.[10]
El experimento de Faraday que condujo al descubrimien-
10
to de la inducción electromagnética[43] se realizó como sigue: Se construyó lo que es ahora y entonces se denominó
una bobina de inducción, cuyos conductores del primario y secundario se enrollaron en una bobina de madera,
uno al lado del otro y aislados entre ellos. En el circuito
del cable primario se colocó una batería de aproximadamente 100 celdas. En el cable del secundario se insertó
un galvanómetro. Al hacer su primera prueba no observó
ningún resultado, el galvanómetro permanecía en reposo, pero al aumentar la longitud de los conductores se dio
cuenta de una desviación del galvanómetro en el conductor del secundaria cuando el circuito del conductor primario se abría y cerraba. Esta fue la primera observación
del desarrollo de la fuerza electromotriz por inducción
electromagnética.[10]
También descubrió que aparecían corrientes inducidas en
un segundo circuito cerrado cuando la intensidad de corriente variaba fuertemente en el primer conductor, y que
la dirección de la corriente en el circuito secundario es
opuesta a la del primer circuito. También que una se induce una corriente inducida en un circuito secundario cuando otro circuito por el que circula una corriente se mueve
hacia y desde el primer circuito, y que la aproximación o
el alejamiento de un imán o de un circuito cerrado induce
corrientes momentánea en el segundo. En suma, en el espacio de un pocos meses Faraday descubrió experimentalmente prácticamente todas las leyes y hechos actualmente conocidos sobre la inducción electromagnética y
la inducción magnetoeléctrica. A estos descubrimientos,
con casi ninguna excepción, depende el funcionamiento
del teléfono, la dinamo, y relacionados con la dinamo,
prácticamente todas las industrias eléctricas gigantescas
del mundo, incluyendo la luz eléctrica, la tracción eléctrica, el funcionamiento de los motores eléctricos para producir potencia, y la galvanoplastia, la electrólisis, etc.[10]
5 SIGLO XIX
el diamagnetismo, a saber, que todos los sólidos y los líquidos son atraídos o repelidos por un imán. Por ejemplo,
el hierro, níquel, cobalto, manganeso, cromo, etc, son paramagnéticos (son atraídos mediante magnetismo), mientras que otras sustancias, tales como el bismuto, fósforo,
antimonio, zinc, etc, son repelidos por el magnetismo o
son diamagnéticos[10][44]
Brugans de Leiden en 1778 y Le Baillif y Becquerel en
1827 habían descubierto diamagnetismo en el caso de bismuto y antimonio. Faraday también redescubrió la capacidad inductiva específica en 1837, los resultados de los
experimentos de Cavendish no habían sido publicados en
esa época. También predijo[45] el retraso de las señales
en los largos cables submarinos debido al efecto inductivo del aislamiento del cable, en otras palabras, la capacidad estática del cable.[10] Los 25 años inmediatamente
después del descubrimiento de Faraday de la inducción
eléctrica fueron muy fructíferas en la promulgación de
leyes y hechos relativos a las corrientes inducidas y el
magnetismo. En 1834, Lenz y Jacobi independientemente demostraron el hecho actualmente familiar de que la
corriente inducida en una bobina es proporcional al número de vueltas en la bobina. Lenz también anunció en
ese momento la ley importante que lleva su nombre, de
que en todos los casos de inducción electromagnética, las
corrientes inducidas tienen una dirección tal que su reacción tiende a detener el movimiento que lo produce, ellos,
una ley que tal vez era deducible de la explicación de Faraday de las rotaciones de Arago.[10]
En 1845, Joseph Henry, el físico estadounidense, publicó
un relato de sus valiosas e interesantes experiencias, que
muestra que las corrientes de orden superior pueden ser
inducidas a partir del secundario de una bobina de inducción al primario de una segunda bobina, de allí a su conductor secundario, y así sucesivamente hasta el primario
En sus investigaciones de la manera peculiar en que las de una tercera bobina, etc.[46]
limaduras de hierro se disponen sobre un cartón o vidrio
en las proximidades de los polos de un imán, Faraday,
concibió la idea de «líneas de fuerza» magnéticas que se 5.3 Mitad de 1800
extienden de polo a polo del imán y a lo largo de las cuales las limaduras tienden a situarse. En el descubrimiento La teoría electromagnética de la luz añade a la vieja teoría
realizado de que los efectos magnéticos acompañan el pa- ondulatoria un enorme interés e importancia: nos exige no
so de una corriente eléctrica en un conductor, también se sólo una explicación de todos los fenómenos de la luz y del
supone que similares líneas de fuerza magnética giran al- calor radiante mediante ondas transversales de un medio
rededor del alambre. Por comodidad y para dar cuenta de elástico sólido llamado éter, sino también la inclusión de
la electricidad inducida se asumió cuando que estas líneas las corrientes eléctricas, del magnetismo permanente del
de fuerza son «cortadas» por un conductor que pasa a tra- acero y del imán, de la fuerza magnética y de la fuerza
vés de ellas o cuando las líneas de fuerza en la apertura y electrostática, en una amplia teoría del éter.[47]
el cierre de un circuito cortan el conductor, se desarrolla
una corriente eléctrica, o para ser más exactos, se desa- Hasta mediados del siglo XIX, de hecho hasta cerca de
rrolla una fuerza electromotriz en el conductor que esta- 1870, la ciencia eléctrica fue, se puede decir, un libro
blece una corriente en un circuito cerrado. Faraday avan- cerrado para la mayoría de los investigadores eléctricos.
zó lo que se ha denominado 'teoría molecular de la elec- Antes de esta época una serie de manuales se publicaron
tricidad', que supone que la electricidad es la manifesta- sobre la electricidad y el magnetismo, en particular, el exción de un estado particular de las moléculas del cuer- haustivo Tratado de electricidad de Auguste Arthur de la
po frotado o del éter que rodea el cuerpo. Faraday tam- Rive, 1851 y 1835 (en francés); Einleitung in die Electrosbién, experimentalmente, descubrió el paramagnetismo y tatik de Beer, Galvanismus de Wiedemann y Reibungsalelektricitat de Réis. Sin embargo, estas obras consistieron
5.3
Mitad de 1800
11
básicamente en detallar los experimentos con la electricidad y el magnetismo, y muy poco con las leyes y los hechos de esos fenómenos. Abria publicó los resultados de
algunas investigaciones en las leyes de las corrientes inducidas, pero debido a la complejidad de la investigación,
no se produjeron resultados notables.[48] A mediados de
1800 se publicaron los trabajos «Electricidad y Magnetismo» de Fleeming Jenkin y el «Tratado en Electricidad y
Magnetismo» de Clerk Maxwell.[10]
Estos libros fueron las salidas de los caminos trillados.
Como afirma Jenkin, en el prefacio de su obra, la ciencia de las escuelas era tan diferente de la del electricista
práctico que resultaba imposible dar a los estudiantes suficiente, ni siquiera aproximadamente suficientes libros
de texto. Un estudiante dijo podría haber dominado el
tratado grande y valioso de De la Rive y, sin embargo
sentirse como si estuviese en un país desconocido y escuchara una lengua desconocida en compañía de los hombres prácticos. Otro escritor ha dicho, con la llegada de
los libros de Jenkin y Maxwell se retiraron todos los obstáculos en el camino de los estudiantes de electricidad, el
«pleno sentido de la ley de Ohm” queda claro, la fuerza
electromotriz, la diferencia de potencial, la resistencia,
Sir William Thomson
la intensidad de corriente, la capacidad, las líneas de la
fuerza, la magnetización y la afinidad química eran mensurables, y podría razonarse acerca de ellas, y con ellas
pueden hacerse cálculos con tanta certeza como en los cuadrante y absoluto para medidas eléctricas de precisión. También se debe a él el galvanómetro de reflexión y
cálculos en dinámica».[10][49]
el sifón registrador, aplicado a los cables submarinos de
Hacia 1850 Gustav Kirchhoff publicó sus leyes relativas a
señalización.[10]
las ramas o circuitos divididos. También demostró matemáticamente que, según la teoría electrodinámica vigente Hacia 1876 el Prof. H.A. Rowland de Baltimore demosen ese momento, la electricidad se propaga a lo largo de tró el importante hecho de que una carga estática que gira
un cable perfectamente conductor con la velocidad de la produce los mismos efectos magnéticos que una corriente
luz. Helmholtz investigó matemáticamente los efectos de eléctrica. La importancia de este descubrimiento consiste
la inducción sobre la fuerza de una corriente y de ahó de- en que puede ofrecer una teoría razonable del magnetisdujo ecuaciones, que los experimentos confirmaron, que mo, es decir, que el magnetismo puede ser el resultado del
demuestran entre otros puntos importantes el efecto re- movimiento de filas de moléculas que transportan cargas
[10]
tardador de la autoinducción en determinadas condicio- estáticas.
[10][50]
nes del circuito.
Después del descubrimiento de Faraday de que las coEn 1853 Sir William Thomson (más tarde Lord Kelvin)
predice como resultado de cálculos matemáticos la naturaleza oscilatoria de la descarga eléctrica de un circuito
condensador. A Henry, sin embargo, pertenece el mérito de demostrar, como resultado de sus experimentos en
1842, el carácter oscilatorio de la descarga de la botella
de Leyden. Escribió:[51] Los fenómenos nos obligan a admitir la existencia de una descarga principal en una dirección, y después varias acciones reflejas hacia atrás y
adelante, cada una más débil que la anterior, hasta que se
obtiene el equilibrio. Estas oscilaciones fueron observadas posteriormente por Fcddersen (1857), que proyectó
una imagen de la chispa eléctrica sobre una placa sensible
utilizando un espejo cóncavo rotatorio, y así obtener una
fotografía de la chispa que claramente muestra el carácter alternante de la descarga. Sir William Thomson fue
también el descubridor de la convección eléctrica del calor (el efecto «Thomson»). Él diseñó sus electrómetros
rrientes eléctricas podrían desarrollarse en un conductor,
al cortar el conductor las líneas de fuerza de un imán,
era de esperar que se emprendiera la construcción de máquinas que aprovecharan este hecho para el desarrollo de
corrientes voltaicas.[52] La primera máquina de este tipo
se debe a Pixii, 1832. Se componía de dos bobinas de
alambre de hierro, frente al que se hicieron girar los polos de un imán de herradura. Esto produjo en la bobina
del conductor una corriente alterna, Pixii desarrolló un
dispositivo de conmutación (conmutador), que convertía
la corriente alterna de las bobinas o de la armadura en una
corriente en el circuito externo. Esta máquina fue seguida
de formas mejoradas de las máquinas magneto-eléctrico
debidas a Ritchie, Saxton, Clarke, Stohrer 1843, Nollet
1849, [[Shepperd] ] 1856, Van Maldern, Siemens, Wilde
y otros.[10]
Un avance notable en el arte de la construcción de dinamos fue hecha por el Sr. S.A. Varley en 1866[53] y por el
12
Dr. Charles William Siemens y el Sr. Charles Wheatstone[54] que de forma independiente descubrieron que
cuando una bobina de un conductor, o una armadura, de
la máquina dinamo se hace girar entre los polos (o en el
«campo») de un electroimán, aparece una débil corriente
en la bobina debido al magnetismo residual en el hierro
del electroimán, y que si el circuito de la armadura se
conecta con el circuito del electroimán, la débil corriente desarrollada en la armadura aumenta el magnetismo
en el campo. Esto aumenta aún más las líneas de fuerza magnética en las que gira la armadura, lo que aumenta
aún más la corriente en el electroimán, produciendo así el
correspondiente aumento en el magnetismo de campo, y
así sucesivamente, hasta que se alcanza la máxima fuerza
electromotriz que la máquina es capaz de desarrollar. Por
medio de este principio, la máquina dinamo desarrolla su
propio campo magnético, pudiendo así aumentar mucho
su eficiencia y funcionamiento económico. Sin embargo,
la máquina eléctrica dinamo no fue perfeccionada en la
época mencionada.[10]
En 1860, fue realizada una mejora importante por el Dr.
Antonio Pacinotti de Pisa, quien ideó la primera máquina eléctrica con una armadura de anillo. Esta máquina fue
utilizada por primera vez como un motor eléctrico, pero
después, como un generador de electricidad. El descubrimiento del principio de reversibilidad de la dinamo eléctrica (atribuida a Walenn 1860; Pacinotti 1864; Fontaine,
Gramme 1873; Deprez 1881, y otros), con lo que podía
ser utilizada como un motor eléctrico o como un generador de electricidad, ha sido tenido por uno de los mayores
descubrimientos del siglo XIX.[10]
5 SIGLO XIX
ca, o primaria, las baterías fueron ampliamente utilizadas
para galvanoplastia y en la telegrafía. Hay dos tipos distintos de celdas voltaicas, la de tipo «abierta» y la «cerrada» o «constante». Brevemente, la de tipo abierto es
aquella que al operar en circuito cerrado, después de un
corto período, se polariza, es decir, los gases son liberados en la celda en la que se deposita la placa negativa y
establece una resistencia que reduce la intensidad de la
corriente. Después de un breve intervalo con el circuito
abierto estos gases son eliminados o absorbidos y la pila
está de nuevo lista para funcionar. Las pilas de circuito
cerrado son aquellas en las que los gases en las celdas son
absorbidos tan rápidamente como son liberados y por lo
tanto, la salida de la pila es prácticamente uniforme. La
pila Leclanché y la pila Daniell, son ejemplos familiares
de pilas voltaicas de tipo «abierta» y «cerrada». Las pilas «abiertas» células se utilizan muy ampliamente en la
actualidad, especialmente en forma de pila seca, y, en el
anunciador y otros sistemas de señales de circuito abierto.
Las baterías de tipo Daniell o «gravedad», se emplearon
de forma casi generalizada en los Estados Unidos y Canadá como fuente de fuerza electromotriz en la telegrafía antes de que la dinamo estuviera disponible, y siguen
siendo ampliamente utilizados para este servicio, o como pilas «locales». Las baterías del tipo de «gravedad»
y el de Edison-Lalande siguen siendo muy utilizados en
sistemas de «circuito cerrado».[10]
En el siglo XIX, el término éter luminífero, lo que significa portador de luz, fue el término utilizado para describir
un medio para la propagación de la luz.[57] La palabra
«éter» deriva vía latín del griego αιθήρ, a partir de una
raíz que significa encender, grabar, o hacer sol. Significa
En 1872, Heffner -Altneck idearon el tambor de la armadura. Esta máquina en una forma modificada poste- la sustancia que se pensaba en la antigüedad que cubría
las regiones superiores del espacio, más allá de las nubes.
riormente fue conocida como la dinamo Siemens. Estas
máquinas fueron seguidas por las actuales de Schuckert,
Gulcher, Fein, Brush, Hochhausen, Edison y las máqui- 5.4 Maxwell, Hertz y Tesla
nas dinamo de muchos otros inventores. En los primeros
días de la construcción de las máquinas dinamo, las má- En 1864, James Clerk Maxwell de Edimburgo, anunció
quinas aran principalmente utilizadas como generadores su teoría electromagnética de la luz, que fue quizás el
de corriente, y tal vez la aplicación más importante de es- paso más grande en el conocimiento del mundo de la
tas máquinas en ese momento era en galvanoplastia, para electricidad.[58] Maxwell había estudiado y comentado en
lo que se emplearon máquinas de baja tensión y alta in- el ámbito de la electricidad y el magnetismo tan pronto
tensidad de corriente.[10][55]
como 1855-56, cuando fue leída 'On Faraday’s lines of
Desde que empezaron a funcionar alrededor de 1.887 los
generadores de corriente alterna tuvieron una extensa utilización y un amplio desarrollo comercial del transformador, mediante el cual las corrientes de bajo voltaje y alta
intensidad de la corriente se transformaban en corrientes
de alta tensión y baja intensidad de corriente, y viceversa,
lo que en su tiempo revolucionó la transmisión de energía eléctrica a largas distancias. Asimismo, la introducción del convertidor rotatorio que convierte la corriente
alterna en corrientes continuas (y viceversa) ha efectuado
grandes economías en el funcionamiento de los sistemas
eléctricos. Ver eléctrica alterna maquinaria actual.[10][56]
force', en la Cambridge Philosophical Society. El documento presenta un modelo simplificado de trabajo de Faraday, y cómo estaban relacionados los dos fenómenos.
Redujo todo el conocimiento actual en un conjunto enlazado de ecuaciones diferenciales con 20 ecuaciones con
20 variables. Este trabajo fue publicado posteriormente
como On Physical Lines of Force en marzo de 1861.[59]
Alrededor de 1862, mientras ejercía docencia en el King’s
College, Maxwell calculó que la velocidad de propagación de un campo electromagnético es aproximadamente
la de la velocidad de la luz. Consideró que se trataba más
que sólo una coincidencia, y comentó: «Difícilmente poAntes de la introducción de las máquinas dinamo, voltai- demos evitar la conclusión de que la luz consiste en ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa
5.4
Maxwell, Hertz y Tesla
13
raday buscó la base de los fenómenos en acciones reales
que viajan por el medio; mientras los os se contentaron
con haber encontrado una fuerza de acción a distancia en
los fluidos eléctricos.[63]
James Clerk Maxwell
de los fenómenos eléctricos y magnéticos.»[60]
Trabajando sobre el problema, Maxwell mostró[61] que
las ecuaciones predicen la existencia de ondas de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que viajan a través
del espacio vacío a una velocidad que se podría predecir
de sencillos experimentos eléctricos. Utilizando los datos
disponibles en su época, Maxwell obtuvo una velocidad
de 310.740.000 m/s. En su artículo de 1864 «Una Teoría
Dinámica del Campo Electromagnético», Maxwell escribió «El acuerdo de los resultados parece demostrar que
la luz y el magnetismo son aspectos de una misma sustancia, y que la luz es una perturbación electromagnética, propagada a través del campo de acuerdo a las leyes
electromagnéticas».[62]
Como ya se dijo aquí Faraday, y antes de él, Ampere y
otros, había atisbos de que el éter lumínico del espacio
es también el medio para la acción eléctrica. Era conocido por el cálculo y la experiencia que la velocidad de
la electricidad era de aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo, es decir, igual a la velocidad de la luz,
lo que en sí mismo sugiere la idea de una relación entre
la electricidad y la «luz».
Algunos de los primeros filósofos o matemáticos, como
Maxwell, del siglo XIX, mantenían la opinión de que los
fenómenos electromagnéticos se podían explicar por la
acción a distancia. Maxwell, siguiendo a Faraday, sostuvo
que la base de los fenómenos se encontraba en el medio.
Los métodos de los matemáticos para llegar a sus resultados fueron sintéticos mientras que los métodos de Faraday fueron analíticos. Faraday en su mente, vio líneas de
fuerza que atraviesan todo el espacio donde los matemáticos vieron centros de fuerza de atracción a distancia. Fa-
Ambos métodos, como señaló Maxwell, habían logrado
explicar la propagación de la luz como un fenómeno electromagnético, mientras a la vez los conceptos fundamentales de las cantidades en cuestión eran radicalmente diferentes. Los matemáticos supusieron que los aisladores
eran barreras para las corrientes eléctricas; que, por ejemplo, en una botella de Leyden o en condensador eléctrico
la electricidad acumulada en una placa y que por alguna
acción oculta la acción a distancia con que la electricidad
de signo contrario era atraída por la otra placa. Maxwell,
yendo más lejos que Faraday, razonó que si la luz es un
fenómeno electromagnético y se puede transmitir a través
de los dieléctricos, como el vidrio, el fenómeno se debe
a la naturaleza de las corrientes electromagnéticas en los
dieléctricos. Por lo tanto, sostuvo que en la carga de un
condensador, por ejemplo, la acción no se detenía en el
aislante, pero que las corrientes «de desplazamiento» se
establecen en el medio aislante, que las corrientes continuarán hasta que la resistencia del medio sea igual a la
de la fuerza de la carga. En un conductor de un circuito
cerrado una corriente eléctrica es también un desplazamiento de la electricidad.
El conductor ofrece una cierta resistencia, similar a la
fricción, al desplazamiento, y el calor producido en el
conductor, es proporcional como ya se dijo al cuadrado de la intensidad de corriente, siempre que la fuerza
eléctrica la continúe impulsando. Esta resistencia se puede comparar con que sufre un buque cuando en su avance
desplaza el agua. La resistencia del dieléctrico es de naturaleza diferente y se ha comparado con la compresión de
multitud de resortes, que, bajo compresión, reaccionan
con un incremento la presión hacia atrás, hasta un punto
donde la presión total hacia atrás iguala a la presión inicial. Cuando la presión inicial se retira, la energía gastada en la compresión de los «resortes» regresa al circuito,
junto con el regreso de los resortes a su condición original, lo que produce una reacción en la dirección opuesta.
En consecuencia, la corriente debida al desplazamiento
de la electricidad en un conductor puede ser continua,
mientras que las corrientes de desplazamiento en un dieléctrico son momentáneos y, en un circuito o medio que
tiene, poca resistencia en comparación con la capacidad
o la inductancia, las corrientes de descarga son de naturaleza oscilatoria o alternante.[64]
Maxwell amplió este punto de vista de las corrientes de
desplazamiento en los dieléctricos al éter del espacio. Suponiendo que la luz sea la manifestación de alteraciones
de las corrientes eléctricas en el éter, y vibrando al ritmo
de las vibraciones de la luz, estas vibraciones por inducción crean las correspondientes vibraciones en porciones
adyacentes del éter, y de esta manera las ondulaciones que
corresponden a las de la luz se propagan como un efecto
electromagnético en el éter. La teoría electromagnética
14
5 SIGLO XIX
de Maxwell de la luz, obviamente implicaba la existen- remitirse a la obra de Tesla «Experimentos con Corrientes
cia de ondas eléctricas en el espacio, y sus seguidores se Alternas de Alto Potencial y Alta Frecuencia».[10]
dedicaron a la tarea de demostrar experimentalmente la
veracidad de la teoría.
En 1887, el Prof. Heinrich Hertz en una serie de experimentos demostró la existencia real de tales ondas. El
descubrimiento de ondas eléctricas en el espacio condujo
naturalmente al descubrimiento y la introducción a finales del siglo XIX de la telegrafía sin hilos, varios de cuyos
sistemas se utilizan y se han utilizado sucesivamente en
barcos, faros y la costa y estaciones de todo el mundo, por
medio de la cual el conocimiento se transmite a través de
los amplios océanos y la mayor parte de los continentes.
Nikola Tesla, hacia 1896
En 1891, se realizaron notables aportaciones a nuestro
conocimiento de los fenómenos electromagnéticos a alta frecuencia y alto potencial por Nikola Tesla.[65] Entre los nuevos experimentos realizados por Tesla, uno de
ellos fue a tomar en su mano un tubo de vidrio del que
se había extraído el aire, y posteriormente poner su cuerpo en contacto con un conductor que transporte corriente
de alto potencial, el tubo se bañó con una luz brillante
agradable. Otro experimento consistió en colocar un bulbo suspendido de un único cable conectado a un circuito
de corriente de alto potencial y alta frecuencia, entonces
un botón de platino dentro del bulbo brillaba con una viva
incandescencia, mientras el experimentador se mantenía
de pie sobre una plataforma de aislamiento. La frecuencia y el potencial implicados en los experimentos realizados por Tesla en esta época, fueron del orden de uno o
más millones de ciclos y voltios». Para obtener más información relativa a estos experimentos, el lector puede
5.5 Finales de siglo
Las teorías sobre la electricidad fueron sufriendo cambios
al finales del siglo 19. De hecho, puede decirse verdaderamente que la tendencia de toda la investigación científica conduce ahora a la conclusión de que la materia en
su análisis final es de naturaleza eléctrica - de hecho es
la electricidad la teoría en que se basa este punto de vista, denominada teoría electrónica o teoría eléctrica de la
materia.[66] Esta teoría (o mejor, hipótesis) en una palabra, supone que el átomo de materia, lejos de ser indivisible, como suponían las teorías más antiguas, se compone
de cuerpos más pequeños denominados electrones, que
estos electrones son de naturaleza eléctrica, y por consiguiente, toda la materia en última instancia, es eléctrica,
los átomos de los diferentes elementos de la materia consisten en un cierto número de electrones, así, 700 en el
átomo de hidrógeno y 11.200 en el átomo de oxígeno. Esta teoría de la materia en varias de sus características más
importantes no apareció de un día para otro, ni se debe a
las investigaciones de un solo hombre o a la concepción
de una mente. Así, en cuanto a la opinión de que el átomo no es una partícula indivisible de materia, sino que
está compuesto de electrones numerosas, muchos científicos han declarado durante años todos los elementos son
modificaciones de una hipotética sustancia simple, protilo, «la materia indiferenciada del universo». Tampoco la
teoría es completamente nueva en su suposición de que
toda la materia es eléctrica.[10]
El electrón como una unidad de carga en electroquímica fue propuesto por G. Johnstone Stoney en 1874, quien
ttambién acuñó el término «electrón» en 1894. El Plasma
fue identificado por primera vez en un Tubo de Crookes,
y así descrito por Sir William Crookes en 1879 (lo llamó «materia radiante»).[67] El estudio de la electricidad
condujo al descubrimiento de los bellos fenómenos del
tubo de Crookes (debidos a Sir William Crookes), a saber, los rayos catódicos,[68] y más tarde al descubrimiento de los rayos Roentgen o Rayos X, no debe pasarse por
alto que sin la electricidad como excitante del tubo el descubrimiento de los rayos pudo haberse pospuesto indefinidamente. Se ha señalado aquí que el Dr. William Gilbert fue llamado el fundador de la ciencia eléctrica. Esto
se debe, sin embargo, considerar como una declaración
comparativa.[10]
A finales de 1890 un número de físicos propusieron que
la electricidad, como habían observado en los estudios de
conducción eléctrica en conductores, electrólitos y tubo
de rayos catódicos, se componía de unidades discretas,
a las que dieron una gran variedad de nombres, pero la
realidad de estas unidades no se había confirmado de una
forma convincente. Sin embargo, existían también indicios de que los rayos catódicos tenían propiedades de
onda.[10]
5.5
Finales de siglo
15
J.J. Thomson
ximadamente una milésima de la masa del ion de menor
masa conocido (hidrógeno). Mostró además que las partículas de carga negativa producidas por materiales raFaraday, Wilhelm Weber Weber, Helmholtz, Clifford y diactivos, por materiales calentados, y por materiales iluotros tenían atisbos de este punto de vista, y el trabajo ex- minados, era universal. La naturaleza de la materia del
catódicos» fue identificado por
perimental de Zeeman, Goldstein, Crookes, J.J. Thomson tubo de Crookes «rayos
[69]
Thomson
en
1897.
y otros han reforzado en gran medida esta opinión. Hace
más de 35 años, Weber predijo que los fenómenos eléctri- A finales de 1800, el experimento de Michelson-Morley
cos se debían a la existencia de los átomos eléctricos, cuya fue realizado por Albert Michelson y Edward Morley en
influencia sobre otros depende de su posición y velocida- lo que hoy es la Case Western Reserve University. Este
des y aceleraciones relativas. Helmholtz y otros, sostu- experimento es considerado como «la prueba contra la
vieron también que la existencia de los átomos eléctricos teoría del éter lumínico. El experimento también se ha
seguía las leyes de Faraday de la electrólisis, y Johnstone denominado «el punto de partida para los aspectos teóStoney, a quien se debe el término «electrón», mostró que ricos de la Segunda Revolución Científica».[70] Fundacada ion químico del electrolito descompuesto tansporta mentalmente por este trabajo, Albert Michelson fue gauna cantidad definida y constante de electricidad, y en la lardonado con el Premio Nobel en 1907. Dayton Miller
medida en que estos iones se separan en los electrodos continuó con los experimentos, realizando miles de mecomo sustancias neutras debe haber un instante, aunque didas y, finalmente, desarrollando el interferómetro más
sea breve, en el que las cargos deben ser capaces de existir exacto del el mundo en ese momento. Miller y otros, copor separado, como átomos eléctricos; mientras, en 1887, mo Morley, continuaron las observaciones y experimenWilliam Kingdon Clifford escribió: «Hay grandes razo- tos que tratan de los conceptos.[71] Una serie de propuesnes para creer que cada átomo material transporta una tas podría explicar el resultado nulo, pero estas hipótesis
pequeña corriente eléctrica, si no enteramente compues- eran más complejas, con tendencia al uso arbitrario de
to de esta corriente.»[10]
coeficientes y de suposiciones físicas.[10]
William Crookes
En 1896, Thomson realizó experimentos que indicaban
que los rayos catódicos realmente eran partículas, encontró un valor exacto de su relación carga-masa e/m, y encontró que el cociente e/m era independiente del material
del cátodo. Hizo buenas estimaciones tanto de la carga e
como la masa m, encontrando que las partículas de los
rayos catódicos, que él llamó «corpúsculos», tenía apro-
Hacia el final del siglo XIX los ingenieros eléctricos eran
una profesión distinta, separada de físicos e inventores.
Crearon las empresas que investigaron, desarrollaron y
perfeccionaron las técnicas de transmisión de electricidad, y ganaron el apoyo de gobiernos en todo el mundo
para comenzar la primera red de telecomunicación eléctrica mundial, la red de telégrafo eléctrico. Entre los pio-
16
5 SIGLO XIX
neros en este campo se incluyen Werner von Siemens, nes eléctricas. La empresa General Electric (apoyada por
fundador de Siemens AG en 1847, y John Pender, funda- Edison y J.P. Morgan) propuso suministrar energía pador Cable & Wireless.
ra las exposiciones eléctrica con corriente eléctrica a un
El final del siglo XIX produjo gigantes de la ingenie- coste de un millón de dólares. Sin embargo, Westinghouría eléctrica, como Nikola Tesla, inventor del motor de se, armado con el sistema de corriente alterna de Tesla,
inducción polifásico.[72] La primera demostración públi- propuso iluminar la Exposición Internacional de Chicago
ca de un «sistema alternador» tuvo lugar en 1886.[73][74] por la mitad de ese coste, y Westinghouse ganó la liciGrandes generadores de corriente alterna de dos fases tación. Fue un momento histórico y el comienzo de una
revolución, la forma como Nikola Tesla y George Wesfueron construidos por un electricista británico, J.E.H.
Gordon, en 1882. Lord Kelvin y Sebastian Ferranti tam- tinghouse, introdujeron al público a la energía eléctrica
al iluminar la Exposición.
bién desarrolló tempranos alternadores, que produzcían
frecuencias de entre 100 y 300 hertz. En 1891, Nikola
Tesla patentó un práctico alternador de «alta frecuencia» 5.6 Segunda revolución industrial
(que operaba cerca de 15.000 hertzios).[75] Después de
1891, se introdujeron los alternadores polifásicos para suministrar corriente de muchas fases diferentes.[76] Más
tarde, los alternadores fueron diseñados para frecuencias
de corriente alterna que variaba entre los dieciséis y cerca
de un centenar de Hertz, para uso con lámparas de arco,
lámparas incandescentes y motores eléctricos.[77]
La posibilidad de obtener la corriente eléctrica en grandes cantidades, y económicamente, por medio de máquinas dinamo dio un nuevo impulso al desarrollo de la luz
de incandescencia y las lámparas de arco. Hasta que estas
máquinas alcanzaron un nivel comercial las pilas voltaicas eran la única fuente disponible de la corriente para la
iluminación eléctrica y la potencia. Sin embargo, el coste
de estas baterías y las dificultades para mantenerlas en un
funcionamiento confiable fueron su uso prohibitivos para fines de iluminación práctica. La fecha del empleo de
lámparas de arco e incandescente parece ser de alrededor
de 1877.[10]
Incluso en 1880, sin embargo, se habían realizado pocos progresos en el uso general de estos tipos de iluminación; el rápido crecimiento posterior de esta industria
es una cuestión de conocimiento general.[78] El empleo de
baterías, que originalmente se llamaron baterías secundarias o acumuladores, comenzó alrededor de 1879. Estas
baterías son utilizadas en gran cantidad, como auxiliares
a la dinamo en las casas y las subestaciones, en automóviles eléctricos y, en inmensas cantidades en sistemas de encendido y arranque de automóvil, también en la telegrafía
de alarma contra incendios y sistemas de señales.[10]
Thomas Edison.
El motor de corriente alterna nos ayudó en la Segunda
revolución industrial. El rápido avance de la tecnología
eléctrica a finales del siglo XIX y principios del XX condujo a rivalidades comerciales. En la Guerra de las corrientes a finales de la década de 1880, George Westinghouse y Thomas Edison se convirtieron en adversarios
debido a la promoción de Edison de la corriente continua
(DC o CC) para la distribución de la energía eléctrica
frente a la corriente alterna (AC) abogada por WestingWorld’s Fair Tesla presentation
house y Nikola Tesla. Las patentes de Tesla y el trabajo
teórico constituyeron la base de los modernos sistemas
En 1893, la Exposición Internacional de Chicago se ce- de energía eléctrica de corriente alterna, incluyendo los
lebró en un edificio que estaba dedicado a exposicio- sistemas polifásicos de distribución de energía.[79][80]
5.6
Segunda revolución industrial
Varios inventores ayudaron a desarrollar sistemas comerciales. Samuel Morse, inventor de un telégrafo de largo alcance, Thomas A. Edison, inventor de la primera red comercial de distribución de energía eléctrica,
George Westinghouse, inventor de la locomotora eléctrica, [ [Alexander Graham Bell]], inventor del teléfono y
fundador de un negocio de telefonía con éxito.
En 1871 el telégrafo eléctrico había crecido en grandes
proporciones y se encontraba en uso en todos los países
civilizados del mundo, sus líneas formaban una red en
todas direcciones sobre la superficie terrestre. El sistema
más generalizado en uso era el telégrafo electromagnético, debido a S.F.B. Morse, de Nueva York, o modificaciones de su sistema.[81] Los cables submarinos[82] que
conectan los hemisferios oriental y occidental también estaban en funcionamiento con éxito en ese momento.[10]
Sin embargo, cuando en 1918 uno ve la mayoría de las
aplicaciones de la electricidad a la luz eléctrica, ferrocarriles eléctricos, energía eléctrica y otros fines (ello hecho
posible y factible por la perfección de la dínamo), es difícil creer que no más allá de 1871 el autor de un libro publicado en ese año, al referirse al estado de la técnica de la
aplicación de electricidad en ese momento, pudiera verdaderamente haber escrito: «Lo más importante y notable
de los usos que se han hecho de la electricidad consiste en
su aplicación a los fines telegráficos».[83] La declaración
fue, sin embargo, bastante precisa y tal vez el tiempo podría haber sido prorrogados hasta el año 1876 sin modificaciones importantes de las observaciones. En ese año,
se inventó el teléfono, debido a Alexander Graham Bell,
pero no fue sino hasta varios años después que su empleo
comercial comenzó en serio. Desde aquel momento, también las ramas hermanas de la electricidad que acabamos
de mencionar avanzaron y están avanzando con pasos agigantados en todas direcciones por lo que es difícil poner
un límite a su progreso.[10]
17
La corriente alterna sustituyó a la corriente continua en
las centrales de generación y distribución de energía eléctrica, extendiendo enormemente el rango y mejorando la
seguridad y la eficiencia de la distribución de energía. El
sistema de distribución de corriente continua a bajo voltaje de Edison perdió finalmente frente a los dispositivos
de CA propuestos por otros: en primer lugar los sistemas polifásicos de Tesla, y también de otros contribuyentes, como Charles Proteus Steinmetz (en 1888, estaba
trabajando para Westinghouse en Pittsburgh[84] ). El exitoso sistema de las Cataratas del Niágara fue un punto
de inflexión en la aceptación de la corriente alterna. Finalmente, la compañía General Electric (formada por la
fusión entre las empresas Edison y la rival basada en la
corriente alterna Thomson-Houston) comenzaron a fabricar máquinas de CA.
La corriente alterna sustituyó a la continua en centrales de
generación y distribución de energía, extendiendo enormemente el rango y la mejora de la seguridad y eficiencia
de la distribución de energía. El sistema de distribución
de corriente continua a bajo voltaje de Edison perdió en
última instancia frente a los dispositivos de CA propuestas por los demás: en primer lugar por los sistemas polifásicos de Tesla, y también de otros contribuyentes, como
Charles Proteus Steinmetz (en 1888, trabajaba para Westinghouse en Pittsburgh[84] ). El exitoso sistema de las Cataratas del Niágara fue un punto de inflexión en la aceptación de la corriente alterna. Finalmente, la compañía
General Electric (formada por la fusión entre las empresas de Edison y de la AC-basado rival Thomson-Houston)
basada en la corriente alterna comenzó la fabricación de
máquinas de CA. La generación de energía centralizada
se hizo posible cuando se reconoció que las lineas de energía eléctrica corriente alterna pueden transportar electricidad a bajo costo a través de grandes distancias, aprovechando la capacidad de cambiar el voltaje a lo largo
de la vía de distribución utilizando los transformadores.
La tensión se eleva en el punto de generación (un número representativo es un generador de tensión de un rango
menor del kilovoltio) a un voltaje muy superior (de decenas de miles a varios cientos de miles de voltios) para
la transmisión primaria, seguida de varias transformaciones a la baja, hasta alcanzar la baja tensión alcanzada por
ejemplo en el uso doméstico residencial.[10]
La Exhibición Electrotécnica Internacional de 1891 se
realizó mediante la transmisión a larga distancia de corriente eléctrica trifásica. Realizada entre el 16 de mayo y 19 de octubre en un sitio en desuso entre las tres
«Westbahnhöfe» (Estaciones de ferrocaril de la Western)
en Fráncfort del Meno, la exposición presentó la primera
transmisión a larga distancia de corriente eléctrica trifásica a alta potencia, generada a 175 kilómetros de distancia
en Lauffen am Neckar. Como resultado de esta exitosa
prueba de campo, la corriente trifásica se estableció para
las redes de transmisión eléctrica en todo el mundo.[10]
Charles Proteus Steinmetz, teórico de la corriente alterna.
Mucho se ha hecho en dirección a la mejora de las facilidades de las terminales del ferrocarril, y era difícil encon-
18
6 SIGLO XX
trar un ingeniero del ferrocarril a vapor que negara que to- dispuso de electricidad desde las estaciones centrales de
dos los ferrocarriles de vapor importantes de este país no Cleveland, y fue abandonado en 1908.[88]
iban a ser operados eléctricamente. En otras direcciones,
era de esperar el curso de los acontecimientos en cuanto a
la utilización de la energía eléctrica fuera igual de rápido.
En cada parte del mundo la energía de la caída del agua,
máquina de movimiento perpetuo de la naturaleza que ha
estado fluyendo desde el principio del mundo, está siendo 6 Siglo XX
ahora convertida en electricidad y transmitida por cables
de cientos de kilómetros a los puntos donde es empleada
A principios del siglo XX, Millikan midió la carga del
de forma útil y económica.[10][85]
electrón y Lorentz, junto con su pupilo Zeeman, ganaron
La utilización extensiva de agua que cae no se limita a
el Premio Nobel de Física en 1902 por su investigación
las caídas de agua naturales. En cientos de lugares en los
sobre la influencia del magnetismo en la radiación, origique haya una caída de 12 a 120 m en un recorrido de 15 a
nando la radiación electromagnética.
500 kilómetros, hay disponibles cientos de cientos de miles de caballos de potencia para ser agregados mediante Las implicaciones teóricas del electromagnetismo llevamétodos adecuados de hidráulica, la energía así emplea- ron a Albert Einstein a la publicación de la teoría de la
da contribuye así, en gran medida a la conservación de la relatividad especial, en 1905. A su vez la reformulación
limitada cantidad de carbón del mundo. Así, se ha sido relativista del electromagnetismo clásico, llevo a la forpropuesto la construcción de una presa en el río Niága- mulación de la electrodinámica clásica. Y más tarde con
ra, al pie del cañón, donde se dispondría de otra fuente la consideración de los efectos cuánticos se formuló la
de energía hidráulica igual a la que está actualmente dis- electrodinámica cuántica.
ponible. El río Jchlun en Cachemira, en la India, tiene En otra publicación de 1905, Einstein puso en los pilares
una caída de 75 metros en una distancia de 130 kilóme- del electromagnetismo clásico. Su teoría del efecto fototros con un caudal mínimo de 120.000 litros por segundo, eléctrico (por el cual ganó un premio Nobel de física en
y ha comenzado a desarrollar 1.000.000 caballos de po- 1921) proponía que la luz podría existir en cantidades en
tencia eléctrica, lo que representa, una parte considerable forma de partículas discretas, que más tarde serían llamade la que se pretende utilizar en la producción de nitrato das fotones.
de cal para fertilizantes, combinando mediante poderosas corrientes eléctricas la piedra caliza que abunda en La teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico extendió la
esta región con el nitrógeno del aire, una combinación forma de ver la solución de la catástrofe ultravioleta, preque ingenieros daneses han demostrado que es viable co- sentada por Max Planck en 1900. En su trabajo, Planck
mercialmente, y que un producto inagotable en el tiempo mostró que los elementos calientes emiten radiación elecpuede estar económicamente disponible para reponer la tromagnética en paquetes discretos, que conducen a una
poca calidad de las tierras agrícolas de América y otros energía total finita emitida como radiación de cuerpo nepaíses. Ahora podían realizarse los sueños del ingeniero gro. Ambos resultados estaban en contraposición directa
eléctrico era que la producción directa de electricidad a con el punto de vista clásico de la luz como una onda conpartir de carbón sin la intervención de la máquina de va- tinua. Las teorías de Planck y Einstein fueron las que dieron origen a la mecánica cuántica, que, al ser formulada
por con sus métodos de desperdicio.[10]
allá en 1925, requirió de la invención de una teoría cuánEl primer molino de viento para la producción de elec- tica del electromagnetismo. A esta teoría, completada en
tricidad fue construida en Escocia en julio de 1887 por la década de los 1940, se le conoce como electrodinámica
profesor James Blyth de Anderson’s College , Glasgow cuántica (o de sus siglas del inglés, QED) y es una las teo(el precursor de la Universidad de Strathclyde. by Tre- rías más exactas que la física conoce.
vor Price, 2003, Wind Engineering, vol 29 no. 3, pp
191-200]</ref>. Al otro lado del Atlántico, en Cleveland, Se han adoptado y nombrado, por representantes de los
Ohio 1877-1888 Charles F. Brush,[86] diseñó y construyó institutos de ingeniería eléctrica de todo el mundo, vauna máquina más grande y de alta ingeniería, por su em- rias unidades de electricidad y magnetismo las cuales pospresa de ingeniería en su propia casa, que funcionó desde teriormente se han confirmado y legalizado por los Go1886 hasta 1900.[87] La turbina de viento Brush tenía un biernos de los Estados Unidos y de otros países. Así, la
rotor de 17 m de diámetro y estaba montado en una torre «V» voltio, del italiano Volta, se ha adoptado como unide 18 m de altura. Aunque grande para los estándares de dad práctica de la fuerza electromotriz, el «Ω» (Ohm) -el
hoy día, la máquina rendía solamente 12 kW; rotaba re- enunciador de la ley de Ohm-, como unidad práctica de
lativamente lenta, ya que tenía 144 hojas. La dinamo co- resistencia, el «A» Ampere, del eminente científico frannectada se utiliza tanto para cargar un banco de baterías o cés de ese nombre, como unidad práctica de intensidad
para operar hasta 100 bombillas incandescentes, tres lám- de corriente, el «Henry» como unidad práctica de la inparas de arco, y varios motores en el laboratorio de Brush. ductancia, de Joseph Henry, y en reconocimiento de su
importante trabajo experimental en la inducLa máquina cayó en desuso después de 1900, cuando se temprano e [89]
ción mutua.
6.1
6.1
Lorentz y Poincaré
Lorentz y Poincaré
19
rimento de Michelson-Morley, y el concepto matemático
de la Simultaneidad (1895) para explicar la aberración
de la luz y el experimento de Fizeau. Esto dio lugar a
la formulación de las llamadas transformaciones de Lorentz por Joseph Larmor (1897, 1900) y Lorentz (1899,
1904).[90][91][92]
Hendrik Lorentz
Entre 1900 y 1910, muchos científicos como Wilhelm
Wien, Max Abraham, Hermann Minkowski, o Gustav
Mie creían que todas las fuerzas de la naturaleza eran de
origen electromagnético (la llamada «visión del mundo
electromagnética»). Esto estaba relacionado con la teoría
electrónica desarrollada entre 1892 y 1904 por Hendrik
Lorentz. Lorentz introdujo una estricta separación entre
la materia (electrones) y el éter, donde en su modelo el
éter está completamente inmóvil, y no puede ponerse en
movimiento en las proximidades de la materia ponderable. Contrariamente a otros modelos electrónicos anteriores, el campo electromagnético del éter aparece como
un mediador entre los electrones y los cambios en este
campo no puede propagarse más rápido que la velocidad
de la luz. Lorentz explicó teóricamente el Efecto Zeeman
sobre la base de esta teoría, por la que recibió el Premio
Nobel de Física en 1902. Un concepto fundamental de
la teoría de Lorentz en 1895 era el «teorema de los estados correspondientes» para los términos de orden v/c.
Este teorema establece que un observador en movimiento (en relación con el éter) en su campo «ficticio» hace las mismas observaciones que los observadores en reposo en su campo «real». Este teorema fue prorrogado
en términos de todos los órdenes por Lorentz en 1904.
Lorentz enunció que era necesario cambiar las variables
de espacio-tiempo variables cuando cambiamos el marco
de referencia e introducimos conceptos físicos como la
contracción de la longitud (1892) para explicar el expe-
Henri Poincaré
Continuando el trabajo de Lorentz, Henri Poincaré entre
1895 y 1905 formuladas en muchas ocasiones el Principio
de la Relatividad y trató de armonizarla con la electrodinámica. Declaró que la simultaneidad sólo era una convención conveniente que depende de la velocidad de la
luz, en el que la constancia de la velocidad de la luz sería un útil postulado para hacer las leyes de la naturaleza tan simples como sea posible. En 1900 interpretó el
tiempo local de Lorentz como el resultado de la sincronización del reloj por las señales luminosas, e introdujo el
momento electromagnético mediante atribución de energía electromagnética a la masa «ficticia» m = E/c2 . Y,
finalmente, en junio y julio de 1905 se declaró el principio de relatividad de una ley general de la naturaleza, que
incluye la gravitación. Corrigió algunos errores de Lorentz y demostró la covarianza de Lorentz de las ecuaciones electromagnéticas. Poincaré también descubrió que
existen fuerzas no eléctricas para estabilizar la configuración electrónica y afirmó que la gravedad es también
una fuerza eléctrica. Aunque la visión del mundo electromagnético mostrada por Poincaré resultó no ser válida,
ya que mantuvo la noción de un éter y todavía distinguía
entre el tiempo «aparente» y el «real» y por lo tanto no
llegó inventar lo que hoy se denomina relatividad especial.[92][93][94][95][96][97]
20
6.2
8
Annus Mirabilis de Einstein
VÉASE TAMBIÉN
7 Electricidad Inalámbrica
En 1905, mientras trabajaba en la oficina de patentes,
Albert Einstein publicó cuatro artículos en «Anales de Física» (Annalen der Physik), la principal revista alemana
de física. Estos son los documentos que la historia ha venido a llamar los documentos Annus Mirabilis:
El término «electricidad inalámbrica» describe un forma
de transferencia de energía inalámbrica, es decir, la capacidad de proporcionar energía eléctrica a objetos a distancia sin utilizar cables. El término WiTricity fue acuñado en 2005 por Dave Gerding y posteriormente utilizado
para un proyecto dirigido por el Prof. Marin Soljacic en
• Su documento sobre la naturaleza de las partículas 2007.[100][101]
de la luz propuso la idea de que algunos resultados
experimentales, en particular, el efecto fotoeléctri- Investigadores del MIT demostraron con éxito la capaco, podría entenderse de una forma simple desde el cidad de encender una bombilla de 60 vatios de forma
postulado de que la luz interactúa con la materia co- inalámbrica, usando dos bobinas de cobre de 5 vueltas de
dismo «paquetes» discretos (cuantos) de energía, una 60 cm de diámetro, que estaban situadas a 2 m de [102]
tancia,
con
aproximadamente
un
45%
de
eficiencia.
idea que había sido introducida por Max Planck en
1900 como una manipulación puramente matemáti- Esta tecnología puede utilizarse potencialmente en una
ca, y que parecía contradecir las teorías ondulatoria gran variedad de aplicaciones, incluidos los consumidode la luz contemporáneas (Einstein, 1905a). Este fue res, industriales, médicas y militares. Su objetivo es reel único trabajo de Einstein de que él mismo llamó ducir la dependencia de las baterías. Otras aplicaciones
de esta tecnología incluyen la transmisión de la informa«revolucionario».
ción, ya que que no interfieren con las ondas de radio y
por lo tanto podría utilizarse como un dispositivo de co• Su documento sobre el movimiento browniano exmunicación barato y eficaz sin necesidad de una licencia
plica el movimiento aleatorio de objetos muy peo permiso del Gobierno. Plantilla:Más información, ver
queños como prueba directa de la acción molecular,
apoyando así la teoría atómica. (Einstein, 1905b).
• Su documento sobre la electrodinámica de los cuer- 8 Véase también
pos en movimiento introduce la teoría radical de la
relatividad especial, que demostró que la indepen- General Electromagnetismo, Electricidad, Fuerza
dencia observada de la velocidad de la luz del estado
Electromotriz, Carga eléctrica, Corriente alterde movimiento de los observadores requieren camna and Corriente continua, Corriente eléctrica,
bios fundamentales en la noción noción de simultaAmperio, Campo magnético, Diamagnetismo,
neidad. Las consecuencias de esto incluyen el marVoltio, Electrón, Electrodo, Electricidad estáco de referencia del espacio-tiempo de un cuerpo
tica, Corriente telúrica, Magnetismo terrestre,
en movimiento: dilatación del tiempo y contracción
Electrificación, Onda electromagnética, Fuerza
de la longitud (en la dirección del movimiento) en
magnética, Electrólisis, Amperio-hora, Onda
relación con el marco de referencia del observador.
transversal, Onda longitudinal, Onda plana, Fuerza
Este documento también sostuvo que la idea de un
eléctrica, Índice de refracción, Afinidad quíéter luminífero, -una de las principales entidades en
mica, Inducción magnética, Botella de Leyden,
la física teórica en aquel momento-, era superflua.
Diferencia de potencial, Revoluciones por minuto,
(Einstein, 1905c)
Fotosfera, Momento magnético, Vórtice, Remolino,
Dieléctrico,
• En su documento sobre la equivalencia masa-energía
(que antes se consideraban conceptos distintos), Teoría Fuerza H, Permitividad, Producto escalar,
Einstein dedujo de sus ecuaciones de la relatividad
Producto vectorial, tensor, vector algebraico, Series
especial lo que más tarde se convirtió en la conocidivergentes, Operador lineal, Vector unitario,
da expresión: E = mc2 , que sugiere que pequeñas
paralepípedo, Plano de oscilación, Ley de Ohm,
cantidades de masa podría ser convertidos en granCandela estándar
des cantidades de energía. (Einstein, 1905d).
Tecnología Generador electrostático y patentes,
Todos estos cuatro documentos son actualmente reconoGalvanómetro, Solenoide, electro-imán, [prisma
cidos como grandes logros - y por lo tanto, 1905 es code [Nicol]], Batería de Baghdad, Lámpara de
nocido como el año maravilloso de Einstein. En su tiemarco, Reóstato, Armadura, Dinamo, Luz de arco,
po, sin embargo, no fueron percibidas por la mayoría de
Bombilla incandescente, Voltímetro, Alambre,
Conductor eléctrico, Amperímetro, Bobina de
los físicos como importantes, y muchos de los que los leinducción, Máquina de Gramme, Borne, Motor de
yeron los rechazaron de plano. Alguno de estos trabajos
inducción, Pararrayos, Western Electric Company,
-tales como la teoría de los cuantos de luz- sigue siendo
Siemens, Motor de Tesla motor
polémico desde hace años.[98][99]
21
Personas Nikola Tesla, Ernst Werner von Siemens,
Heinrich Hertz, Thomas Edison
9
Referencias
Citas y notas
[1] Bruno Kolbe, Francis ed Legge, Joseph Skellon, tr., «An
Introduction to Electricity». Kegan Paul, Trench, Trübner,
1908. 429 páginas. página 391. (cf., «[...] high poles covered with copper plates and with gilded tops were erected
'to break the stones coming from on high'. J. Dümichen,
Baugeschichte des Dendera-Tempels, Strassburg, 1877»)
[2] Urbanitzky, A. v., & Wormell, R. (1886). Electricity in
the service of man: a popular and practical treatise on the
applications of electricity in modern life. London: Cassell
&.
[3] Lyons, T. A. (1901). A treatise on electromagnetic phenomena, and on the compass and its deviations aboard
ship. Mathematical, theoretical, and practical. New York:
J. Wiley & Sons.
[15] Morris, Simon C. (2003), Life’s Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe, Cambridge University Press,
pp. 182-185, ISBN 0521827043
[16] Riddle of 'Baghdad’s batteries’. BBC News.
[17] Una alternativa, pero también una explicación eléctrica
fue ofrecida por Paul Keyser. Sugirió que un sacerdote o
curandero, al usar una espátula de hierro para preparar una
poción de compuestos basados en vinagre en un recipiente de cobre, puede haber sentido un cosquilleo eléctrico,
y utilizó el fenómeno para la electro-acupuntura, o para
sorprender a los suplicantes electrificando una estatua de
metal.
[18] El cobre y el hierro forman un par electroquímico, de
modo que en presencia de un electrólito, producen un
potencial eléctrico (voltaje). König observó un número de
objetos muy finos de plata del antiguo Irak que fueron plateados con capas muy finas de oro, y especuló que fueron
electroplateados usando baterías de estas «celdas».
[19] Corder, Gregory, «Using an Unconventional History of
the Battery to engage students and explore the importance of evidence», Virginia revista of Science Education 1
[20] Su Epistola fue escrita en 1269.
[4] The Encyclopaedia Britannica; a dictionary of arts, sciences and general literature. (1890). New York: The Henry
G. Allen Company.
[5] Whittaker, E. T. (1910). A history of the theories of aether and electricity from the age of Descartes to the close
of the nineteenth century. Dublin University Press series.
London: Longmans, Green and Co.; [etc.].
[6] Carlson, p. 753-760
[7] [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/189/
4205/753 Lodestone Compass: Chinese or Olmec Primacy?: Multidisciplinary analysis of an Olmec hematite
artifact from San Lorenzo, Veracruz, Mexico - Carlson
189 (4205): 753
[8] Li Shu-hua, p. 175
[9] Benjamin, P. (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of
Benjamin Franklin. New York: J. Wiley & Sons.
[10] The Encyclopedia Americana; a library of universal
knowledge. (1918). New York: Encyclopedia Americana
Corp.
[11] Heinrich Karl Brugsch-Bey and Henry Danby Seymour,
A History of Egypt Under the Pharaohs. J. Murray, 1881.
página 422. (cf., [... the symbol of a] 'serpent' is rather a
fish, which still serves, in the Coptic language, to designate
the electric fish [...])
[12] Seeman, Bernard and Barry, James E. «The Story of Electricity and Magnetism», Harvey House 1967, p. 19
[13] Moller, Peter (December 1991), «Review: Electric Fish»,
BioScience 41 (11): 794–6 [794], doi:10.2307/1311732
[14] Bullock, Theodore H. (2005), Electroreception, Springer,
pp. 5-7, ISBN 0387231927
[21] Consultar ' Priestley’s 'History of Electricity,' London
1757
[22] Consultar 'Experimentos sobre el origen de la electricidad'
de Boyle, y la 'Historia de la electrividad' de Priestley.
[23] Consultar 'Introduction to Electricity and Galvanism,' del
Dr. Carpue, London 1803.
[24] Krebs, Robert E. (2003). Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 18th Century.
Greenwood Publishing Group. p. 82. ISBN 0-313-320152.
[25] Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and
Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. Wiley. ISBN 0-780-31193-0.
[26] Según Priestley ( Hystory of Electricity, 3a ed., Vol. I, p.
102)
[27] Priestley’s History of Electricity, p. 138
[28] 'Philosophical Transactions.' p. 786, 1754
[29] Ver también el artículo Electroterapia.
[30] Socket to me! How electricity came to be. (2007). IEEE Virtual History Museum.
[31] ver electricidad atmosférica
[32] Franklin, Experiments and Observations on Electricity
[33] Royal Society Papers, vol. IX (BL. Add MS 4440): Henry
Elles, from Lismore, Ireland, to the Royal Society, London, 9 August 1757, f.12b; 9 August 1757, f.166.
[34] Philosophical Transactions 1771
[35] Ver Pila de Volta
22
[36] 'Philosophical Transactions,' 1833
[37] otro experimentador observador y cuidadoso de la electricidad y descubridor del paladio y del rodio
[38] Philosophical Magazine, Vol. Ill, p. 211
[39] 'Trans. Society of Arts,1 1825
9
REFERENCIAS
[61] Clerk Maxwell, James (1873). «A Treatise on Electricity
and Magnetism» (en inglés). Consultado el 20 de noviembre de 2007.
[62] James Clerk Maxwell, A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field, Philosophical Transactions of the Royal
Society of London 155, 459-512 (1865).
[40] Tsverava, G. K. 1981. “FARADEI, GENRI, I OTKRYTIE INDUKTIROVANNYKH TOKOV.” Voprosy Istorii
Estestvoznaniia i Tekhniki no. 3: 99-106. Historical Abstracts, EBSCOhost (accessed October 17, 2009).
[63] Maxwell’s 'Electricity and Magnetism,' preface
[41] Bowers, Brian. 2004. Barking Up the Wrong (Electric Motor) Tree. Proceedings of the IEEE 92, no. 2: 388-392.
Computers & Applied Sciences Complete, EBSCOhost
(accessed October 17, 2009).
[65] Consulte 'Proc. Am. INST. El. Engrs. «1901
[42] 1998. «Joseph Henry.» Issues in Science & Technology
14, no. 3: 96. Associates Programs Source, EBSCOhost
(accessed October 17, 2009).
[43] Faraday, Michael (1855). «Experimental researches in
electricity» (en inglés). Consultado el 20 de noviembre de
2007.
[44] 'Phil. Trans.,' 1845.
[45] Phil. Mag-., March 1854
[46] Philosophical Magazine, 1849.
[47] Lyons, T. A. (1901). A treatise on electromagnetic phenomena, and on the compass and its deviations aboard
ship. Mathematical, theoretical, and practical. New York:
J. Wiley & Sons. página 500.
[48] “Ann. de Química III, 'i, 385.
[49] Introduction to 'Electricity in the Service of Man'.
[50] 'Poggendorf Ann.1 1851.
[51] Proc. Am. Phil. Soc., Vol. II, pp. 193
[52] (Véase Maquinaria eléctrica, Corriente eléctrica continua,
generadores eléctricos).
[53] Consultar su patente británica de ese año
[54] Consultar Royal Society Proceedings, 1867 VOL. 10-12
[55] Ver Corriente eléctrica.
[56] Ver Maquinaria para corriente eléctrica alterna.
[57] El libro de la ciencia del siglo XIX A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar ofrece un breve resumen del pensamiento científico en este campo en ese
momento.
[58] Consultar Maxwell’s 'Electricity and Magnetism, 1 Vol. II,
Chap. xx
[59] James Clerk Maxwell, On Physical Lines of Force, Philosophical Magazine, 1861
[64] Ver Oscilación eléctrica, Telegrafía, Comunicación
inalámbrica.
[66] Ver electrón
[67] Crookes presented una conferencia a la British Association for the Advancement of Science, en Sheffield, el viernes, 22 de agosto de 1879
[68] Consulte 'Proc. British Association', 1879
[69] Announced in his evening lecture to the Royal Institution
on Friday, 30 April 1897, and published in Philosophical
Magazine, 44, 293
[70] Earl R. Hoover, Cradle of Greatness: National and World
Achievements of Ohio’s Western Reserve (Cleveland: Shaker Savings Association, 1977).
[71] Dayton C. Miller, Ether-drift Experiments at Mount
Wilson Solar Observatory, Physics Review, S2, V19,
N4, pp. 407-408 (April 1922).
[72] Tesla, Nikola (1856–1943). «Obras de Nikola Tesla en
Wikisource en inglés» (en inglés). Consultado el 20 de
noviembre de 2007.
[73] Los sistemas de generación de corriente alterna se conocían en forma sencilla desde el descubrimiento de la
inducción electromagnética. Las primeras máquinas fueron desarrolladas por pioneros como Michael Faraday e
Hippolyte Pixii. Faraday desarrolló el «rectángulo rotatorio», cuyo funcionamiento era heteropolar - cada conductor activo pasaba sucesivamente a través de regiones
donde el campo magnético estaba en direcciones opuestas.
[74] ”Blalock, Thomas J.”, ''Alternating Current Electrification,
1886. IEEE History Center, IEEE Milestone. (ed. first
practical demonstration of a dc generator - ac transformer
system.)
[75] Plantilla:Cita patente, Tesla, Nikola, Alternating Electric
Current Generator.
[76] Thompson, Silvanus P., Dynamo-Electric Machinery. pp.
17
[77] Thompson, Silvanus P., Dynamo-Electric Machinery. pp.
16
[78] Ver Luminaria
[60] J J O'Connor and E F Robertson, James Clerk Maxwell,
School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland, November 1997
[79] Lomas, Robert (1999). The Man who Invented the Twentieth Century. London: Headline. ISBN 0-7472-7588-2.
23
[80] Ver Guerra de las corrientes y International ElectroTechnical Exhibition - 1891
[81] Ver Telegrafo
[82] Ver Cable trasatlántico
[83] Magnetismo y Electricidad, de Miller p. 460
[84] Thomas Hughes, Networks of Power, página 120
10 Bibliografía
• Bakewell, F. C. (1853). Electric science; its history,
phenomena, and applications. London: Ingram, Cooke.
• Benjamin, P. (1898). A history of electricity (The
intellectual rise in electricity) from antiquity to the
days of Benjamin Franklin. New York: J. Wiley &
Sons.
[86] [Anon, 1890, 'Mr. Brush’s Windmill Dynamo', Scientific
American, vol 63 no. 25, 20 December, p. 54]
• Darrigol, Olivier (2005), «The Genesis of the theory
of relativity» (PDF), Séminaire Poincaré 1: 1–22,
http://www.bourbaphy.fr/darrigol2.pdf, consultado
el 21 de junio de 2009
[87] A Wind Energy Pioneer: Charles F. Brush, Danish Wind
Industry Association. Retrieved 2007-05-02.
• Durgin, W. A. (1912). Electricity, its history and development. Chicago: A.C. McClurg.
[88] History of Wind Energy in Cutler J. Cleveland,(ed) Encyclopedia of Energy Vol.6, Elsevier, ISBN 978-1-60119433-6, 2007, pp. 421-422
• Einstein, Albert, "Aether and the theory of relativity" (1920) retitulado como Sidelights on relativity
(Dover, NY, 1983; ISBN 0-486-24511-X), pp. 1–
24 (ed. was an address delivered on May 5, 1920,
in the University of Leyden; classes general relativity as a form of (nonparticulate) aether theoryfue
un discurso pronunciado el 5 de mayo de 1920, en
la Universidad de Leiden; clases de la relatividad general como una forma de la teoría del (no particulada)).
[85] Ver Red de transporte de energía eléctrica
[89] Ver unidades eléctricas, términos eléctricos
[90] Miller 1981, Ch. 1
[91] Pais 1982, Ch. 6b
[92] Janssen, 2007
[93] Galison 2002
[94] Darrigol 2005
[95] Katzir 2005
[96] Miller 1981, Ch. 1.7 & 1.14
[97] Pais 1982, Ch. 6 & 8
[98] On the reception of relativity theory around the world, and
the different controversies it encountered, see the articles
in Sobre la recepción de la teoría de la relatividad de todo
el mundo, y las diferentes controvesias planteadas, ver los
artículos en Thomas F. Glick, ed., The Comparative Reception of Relativity (Kluwer Academic editorials, 1987),
ISBN 90-277-2498-9.
[99] Pais, Abraham (1982), Subtle is the Lord. The Science and
the Life of Albert Einstein, Oxford University Press, pp.
382–386, ISBN 0-19-520438-7
• Einstein, Albert, The Investigation of the State of
Aether in Magnetic Fields, 1895. (PDF format)
• Einstein, Albert (1905a), «On a Heuristic Viewpoint
Concerning the Production and Transformation of
Light», Annalen der Physik 17: 132–148. Este documento «annus mirabilis» sobre el efecto fotoeléctrico fue recibido por Annalen der Physik el 18 de
marzo.
• Einstein, Albert (1905b), «On the Motion—
Required by the Molecular Kinetic Theory of
Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid», Annalen der Physik 17: 549–560. Este
documento «annus mirabilis» sobre el movimiento
browniano fue recibido el 11 de mayo.
• Einstein, Albert (1905c), «On the Electrodynamics
of Moving Bodies», Annalen der Physik 17: 891–
921. Este documento «annus mirabilis» sobre la relatividad especial fue recibido el 30 de junio.
[101] «Goodbye wires…». MIT News. 2007-06-07.
• Einstein, Albert (1905d), «Does the Inertia of a
Body Depend Upon Its Energy Content?», Annalen der Physik 18: 639–641. Este documento «annus mirabilis» sobre la equivalencia masa-energía
fue recibido el 27 de septiembre.
[102] «Wireless Power Demonstrated». Consultado el 9 de diciembre de 2008.
• "Aether", Encyclopædia Britannica, Eleventh Edition (1910–1911). volumen Vol. 1, página 297.
[100] «Wireless electricity could power consumer, industrial
electronics». MIT News. 2006-11-14.
24
10 BIBLIOGRAFÍA
• The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge; Electricity, it’s history and Progress.
(1918). New York: Encyclopedia Americana Corp.
página 171
• Galison, Peter (2003), Einstein’s Clocks, Poincaré's
Maps: Empires of Time, New York: W.W. Norton,
ISBN 0393326047
• Maxwell, J. C., & Thompson, J. J. (1892). A treatise on electricity and magnetism. Clarendon Press
series. Oxford: Clarendon.
• Miller, Arthur I. (1981), Albert Einstein’s special
theory of relativity. Emergence (1905) and early
interpretation (1905–1911), Reading: Addison–
Wesley, ISBN 0-201-04679-2
• Gibson, C. R. (1907). Electricity of to-day, its work
& mysteries described in non-technical language.
London: Seeley and co., limited
• Pais, Abraham (1982), Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein, New York: Oxford
University Press, ISBN 0-19-520438-7
• Heaviside, O. (1894). Electromagnetic theory. London: «The Electrician» Print. and Pub.
• Priestley, J., & Mynde, J. (1775). The history and
present state of electricity, with original experiments. London: Printed for C. Bathurst, and T.
Lowndes; J. Rivington, and J. Johnson; S. Crowder
[and 4 others in London].
• Ireland commissioners of nat. educ., (1861).
Electricity, galvanism, magnetism, electromagnetism, heat, and the steam engine. Oxford
University.
• Janssen, Michel & Mecklenburg, Matthew (2007),
From classical to relativistic mechanics: Electromagnetic models of the electron, en V. F. Hendricks, et
al., , Interactions: Mathematics, Physics and Philosophy (Dordrecht: Springer): 65–134
• Jeans, J. H. (1908). The mathematical theory of
electricity and magnetism. Cambridge: University
Press.
• Katzir, Shaul (2005), «Poincaré’s Relativistic Physics: Its Origins and Nature», Phys. Perspect. 7: 268–
292, doi:10.1007/s00016-004-0234-y
• Lord Kelvin (Sir William Thomson), "On Vortex
Atoms". Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, Vol. VI, 1867, pp. 94–105. (ed., Reprinted
in Phil. Mag. Vol. XXXIV, 1867, pp. 15–24.)
• Schaffner, Kenneth F. : Nineteenth-century aether
theories, Oxford: Pergamon Press, 1972. (contains
several reprints of original papers of famous physicists)
• Slingo, M., Brooker, A., Urbanitzky, A., Perry, J.,
& Dibner, B. (1895). The cyclopædia of electrical
engineering: containing a history of the discovery
and application of electricity with its practice and
achievements from the earliest period to the present
time: the whole being a practical guide to artisans,
engineers and students interested in the practice and
development of electricity, electric lighting, motors,
thermo-piles, the telegraph, the telephone, magnets
and every other branch of electrical application. Philadelphia: The Gebbie Pub. Co., Limited.
• Steinmetz, C. P., "Transient Electric Phenomena".
página 38. (ed., contained in: General Electric Company. General Electric review. Schenectady: General Electric Co..)
• Kolbe, Bruno; Francis ed Legge, Joseph Skellon,
tr., "An Introduction to Electricity". Kegan Paul,
Trench, Trübner, 1908.
• Thompson, S. P. (1891). The electromagnet, and
electromagnetic mechanism. London: E. & F.N.
Spon.
• Lodge, Oliver, "Ether", Encyclopædia Britannica,
Thirteenth Edition (1926).
• Whittaker, E. T., "A History of the Theories of Aether and Electricity, from the Age of Descartes to the
Close of the Nineteenth Century". Dublin University
Press series. London: Longmans, Green and Co.;
• Lodge, Oliver, “The Ether of Space”. ISBN 1-40218302-X (paperback) ISBN 1-4021-1766-3 (hardcover)
• Lodge, Oliver, “Ether and Reality”. ISBN 0-76617865-X
• Lyons, T. A. (1901). A treatise on electromagnetic
phenomena, and on the compass and its deviations
aboard ship. Mathematical, theoretical, and practical. New York: J. Wiley & Sons.
• Maxwell, James Clerk, "Ether", Encyclopædia Britannica, Ninth Edition (1875-89).
• Urbanitzky, A. v., & Wormell, R. (1886). Electricity
in the service of man: a popular and practical treatise on the applications of electricity in modern life.
London: Cassell &.
• Junta de Andalucía. «Historia del Electromagnetismo» (pdf). Consultado el 20 de noviembre de 2007.
• Moráguez Iglesias, Arabel – Instituto Superior Pedagógico «José de la Luz y Caballero» (2005). «El
desarrollo del electromagnetismo y su repercusión
social». Consultado el 20 de noviembre de 2007.
25
• Biblioteca Virtual Miguel de Cervantes. «Historia –
Electromagnetismo». Consultado el 20 de noviembre de 2007.
11
Enlaces externos
• Esta obra deriva de la traducción de History of
electromagnetism de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons
Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported.
26
12 TEXTO E IMÁGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS
12
12.1
Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias
Texto
• Historia del electromagnetismo Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_del_electromagnetismo?oldid=82460717 Colaboradores:
Felipealvarez, FAR, Boticario, Gaijin, CEM-bot, Laura Fiorucci, Roberpl, Karshan, Pompilos, Erbrumar, Muro de Aguas, Phirosiberia, Alefisico, House, Muro Bot, Gemusky, Macarrones, Drinibot, Bigsus-bot, BOTarate, Copydays, Jmmuguerza, Farisori, Eduardosalg,
Neodop, Frei sein, Açipni-Lovrij, Reepicheep, Dirac66, AVBOT, LucienBOT, Arjuno3, FariBOT, Aacugna, Ortisa, Jkbw, FrescoBot, Metronomo, TiriBOT, Hprmedina, PatruBOT, Rzuwig, Arnaugir, MerlIwBot, KLBot2, MetroBot, Invadibot, Acratta, Elvisor, Helmy oved,
Rexjul, BenjaBot y Anónimos: 33
12.2
Imágenes
• Archivo:Bcoulomb.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Bcoulomb.png Licencia: Public domain Colaboradores: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Bcoulomb.png Artista original: ?
• Archivo:Bolton-newton.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Bolton-newton.jpg Licencia: Public domain
Colaboradores: ? Artista original: ?
• Archivo:Charlesproteussteinmetz.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Charlesproteussteinmetz.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: ? Artista original: ?
• Archivo:Crookes_William.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1e/Crookes_William.jpg Licencia: Public
domain Colaboradores: A History of Science (vol. 5, facing page 106) Artista original: Henry Smith Williams
• Archivo:Faraday-Millikan-Gale-1913.jpg
Fuente:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/
Faraday-Millikan-Gale-1913.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: Opposite p. 290 of Millikan and Gale’s Practical Physics (1922) Artista original: Probably albumen carte-de-visite by John Watkins
• Archivo:Franklin-Benjamin-LOC.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/Franklin-Benjamin-LOC.jpg
Licencia: Public domain Colaboradores: Library of Congress LC-USZ62-25564 Artista original: Joseph-Siffrein Duplessis
• Archivo:Hendrik_Antoon_Lorentz.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/Hendrik_Antoon_Lorentz.jpg
Licencia: Public domain Colaboradores: http://th.physik.uni-frankfurt.de/~{}jr/physpictheo.html (moved from de:Bild:Hendrik Antoon
Lorentz.jpg) Artista original: The website of the Royal Library shows a picture from the same photosession that is attributed to Museum
Boerhaave. The website of the Museum states "vrij beschikbaar voor publicatie" (freely available for publication).
• Archivo:JH_Poincare.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/JH_Poincare.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: ? Artista original: ?
• Archivo:James_Clerk_Maxwell.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/James_Clerk_Maxwell.png Licencia: Public domain Colaboradores: Frontpiece in James Maxwell, The Scientific Papers of James Clerk Maxwell. Ed: W. D. Niven. New York:
Dover, 1890. Artista original: George J. Stodart
• Archivo:Jj-thomson3.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Jj-thomson3.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: Transferred from en.wikipedia; transfer was stated to be made by User:Towerman. Artista original: Original uploader was
Bletchley at en.wikipedia
• Archivo:Joseph_Henry_(1879).jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/Joseph_Henry_%281879%29.jpg
Licencia: Public domain Colaboradores: http://www.photolib.noaa.gov/bigs/pers0124.jpg Artista original: Henry Ulke (1821-1910)
• Archivo:N.Tesla.JPG Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/N.Tesla.JPG Licencia: Public domain Colaboradores: Downloaded from: http://www.electricitybook.com/nikola-tesla-birthday/ Artista original: Desconocido
• Archivo:Thomas_Edison.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Thomas_Edison.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: This is from the Perry-Castañeda Library- see public domain notice at http://www.lib.utexas.edu/photodraw/portraits/
. Image came via http://www.sru.edu/depts/cisba/compsci/dailey/217students/sgm8660/Final/. Original source:
Current History of the War v.II (April 1915 - September 1915). New York: New York Times Company. Artista original: Desconocido
• Archivo:Volta_A.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Volta_A.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: Edgar Fahs Smith collection Artista original: Garavaglia Giovita (1790-1835) - Gaetano Bonatti (inc.)
• Archivo:Voltaic_pile.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/Voltaic_pile.jpg Licencia: CC-BY-SA-3.0 Colaboradores: Transferido desde en.wikipedia a Commons. Artista original: Johnnyb11 de Wikipedia en inglés
• Archivo:WorldsFairTeslaPresentation.png
Fuente:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/
WorldsFairTeslaPresentation.png Licencia: Public domain Colaboradores: Transferred from en.wikipedia Artista original: Original
uploader was Reddi at en.wikipedia
• Archivo:_Lord_Kelvin_photograph.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Lord_Kelvin_photograph.jpg
Licencia: Public domain Colaboradores: http://www.sil.si.edu/digitalcollections/hst/scientific-identity/CF/by_scientist_display_results.
cfm?scientist=kelvin Artista original: ?
• Archivo:Ørsted.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/%C3%98rsted.jpg Licencia: Public domain Colaboradores:
Artista original: Christoffer Wilhelm Eckersberg
12.3
Licencia de contenido
• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0