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¿Cómo se originó la electricidad?
14.08.2023
La electricidad es hoy una parte tan integral de nuestra vida cotidiana que la consideramos una necesidad básica, equivalente al agua corriente. Sin embargo, no hace tanto tiempo que el hombre empezó a explotar todo su potencial. La electricidad, explorada desde finales del siglo XVI, fue durante mucho tiempo objeto de curiosidad y diversión antes de formar parte de la vida cotidiana. Si alguna vez se ha preguntado cómo se produjeron estos importantes cambios, he aquí una breve historia de la electricidad.
Cómo se creó la electricidad
La electricidad tiene su origen en un descubrimiento atribuido al filósofo griego Tales de Mileto (siglo VI a.C.), quien observó que al frotar enérgicamente un trocito de ámbar, éste adquiría la capacidad de atraer pequeñas partículas. Así es, la palabra electricidad procede del griego "electron", que significa "ámbar".
El descubrimiento de la electricidad: los pioneros
Hasta el siglo XVIII, el término electricidad se utilizaba para describir los cuerpos que se atraen o repelen al frotarse, lo que hoy denominamos electrostática. Sea como fuere, la atracción de los cuerpos luminosos por objetos electrizados era conocida en la antigüedad. La electricidad se originó como un descubrimiento atribuido al filósofo griego Tales de Mileto (siglo VI a.C.), quien observó que al frotar enérgicamente un pequeño trozo de ámbar, éste adquiría la capacidad de atraer pequeñas partículas. Así es, la palabra electricidad procede del griego "electron", que significa "ámbar". Sin embargo, el estudio detallado de la electricidad no comenzó hasta finales del siglo XVI gracias al científico inglés William Gilbert (1544-1603), autor del primer tratado notable sobre el tema.
El estudio de Gilbert fue utilizado posteriormente por el científico alemán Otto von Guericke (1602-1686), que inventó la primera bomba de aire para crear el vacío. Esto facilitó la atracción entre cuerpos electrizados porque el aire ya no era un obstáculo. Von Guericke también inventó la primera máquina electrostática: consistía en un gran globo de azufre que el científico electrificaba frotándose las manos. Estos aparatos básicos le permitieron descubrir el fenómeno de la conducción eléctrica, es decir, la capacidad de esta misteriosa energía para transmitirse a través de ciertos cuerpos, y también las propiedades eléctricas que pueden tener los objetos punzantes.
Este descubrimiento fue aprovechado especialmente por el estadounidense Benjamin Franklin (1706-1790), que en 1752 demostró que el rayo es un fenómeno eléctrico, una especie de chispa gigante. La combinación de sus descubrimientos con los de von Guericke sobre los objetos punzantes le permitió inventar el pararrayos. Se trataba de una varilla terminada en punta que, colocada en edificios o barcos, podía servir de protección contra los fenómenos eléctricos de las nubes.
En el siglo XVIII se generalizaron los estudios experimentales. Pronto aparecieron más fenómenos y nuevos instrumentos, pero sobre todo se desarrollaron nuevos conceptos fundamentales, proceso necesario para comprender a fondo los fenómenos electrostáticos. El inglés Stephen Gray (1666-1673) descubrió la electrización por influencia, que consistía en la posibilidad de electrizar un cuerpo a distancia sin contacto directo, y la diferencia entre cuerpos conductores, que permitían la propagación de la electricidad, y cuerpos aislantes, que impedían su transmisión.
De polos positivos y negativos a tensión
En 1733, el físico y químico francés Charles du Fay (1698-1739) hizo una importante contribución a la historia de la electricidad. Descubrió que existen dos tipos de electricidad (lo que hoy llamamos carga eléctrica): el primero, producido por la fricción del vidrio, lo llamó electricidad del vidrio, y el segundo, producido por la fricción de cuerpos resinosos, lo llamó electricidad de la resina. Dos cuerpos con la misma carga eléctrica se repelen, mientras que cuerpos con cargas eléctricas diferentes se atraen. Gracias a este descubrimiento, Benjamin Franklin adoptó unos años más tarde el concepto de electricidad positiva y negativa.
Sin embargo, el verdadero avance se produjo gracias a los trabajos del anatomista italiano Luigi Galvani (1737-1798), que analizó los músculos de las ancas de rana. En 1791 descubrió que estos músculos mostraban extrañas propiedades eléctricas cuando entraban en contacto con dos metales de distinta naturaleza.
Unos años más tarde, el físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) aprovechó los descubrimientos de su compatriota y demostró que, en realidad, la rana sólo desempeña un papel secundario: el fenómeno eléctrico es el resultado del contacto de dos metales de distinta naturaleza a través de una sustancia húmeda. Inspirado por esta conclusión, en 1800 desarrolló la primera pila eléctrica, que consistía en una batería (de ahí su nombre) de discos de cobre y zinc, entre los que se conectaban sustancias empapadas en ácido.
Este invento revolucionó el concepto de electricidad: a diferencia de las máquinas electrostáticas, que debían cargarse por fricción (y cuya vida útil era muy corta), la pila voltaica producía una especie de descarga eléctrica continua, que el físico francés André-Marie Ampère (1775-1836) bautizó corriente eléctrica en 1820. Este término se refiere al movimiento de cargas en un conductor. En honor a Ampère, la unidad internacional de intensidad de corriente eléctrica, el número de cargas eléctricas que pasan por un conductor por unidad de tiempo, se denomina amperio. En honor al voltio, se introdujo el concepto de tensión, la capacidad de una pila para producir una corriente eléctrica, y su unidad de medida se expresa en voltios.
Motores y electromagnetismo
Otro hito importante en la historia de la electricidad fue el descubrimiento de la electrólisis, que consiste en la descomposición de una sustancia en iones de elementos individuales mediante una corriente eléctrica. La electrólisis permitió al químico inglés Humphry Davy (1778-1829) descubrir a principios del siglo XIX una serie de elementos hasta entonces desconocidos: sodio, potasio, calcio, magnesio, bario y estroncio. La sustitución de una solución acuosa por un gas encerrado en un recipiente de vidrio produjo las primeras descargas eléctricas permanentes, que se convirtieron en la base de las primeras instalaciones de alumbrado urbano en la segunda mitad del siglo XIX. El inglés James Prescott Joule (1818-1899) descubrió en 1841 que se libera calor cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor metálico. Se trataba del efecto Joule, en el que parte de la energía cinética de los electrones se convierte en calor cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor.
Este descubrimiento hizo posible una segunda revolución, que se extendió sobre todo en el norte de Europa. En 1820, Hans Christian Ørsted u Oersted (1777-1851), profesor de física en la Universidad de Copenhague, observó que un conductor con corriente podía desviar una aguja magnética colocada cerca de él. Este experimento, además de revelar por primera vez la existencia de efectos magnéticos de la electricidad, abrió el estudio de las interacciones entre los campos magnéticos y los conductores por los que circula corriente.
Este estudio ha tenido un considerable desarrollo teórico. Por ejemplo, se demostró que un imán puede mover un conductor por el que pasa una corriente. Utilizando esta función especial para hacer funcionar un circuito eléctrico, Michael Faraday creó en 1821 lo que puede considerarse el primer precursor del motor eléctrico.
Por otra parte, la experiencia de Ørsted demostró que existe una conexión entre la electricidad y el magnetismo. Estas dos disciplinas fueron unificadas en 1864 por el escocés James Clerk Maxwell (1831-1879), dando lugar al electromagnetismo.
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