Electricidad
– Electrocinética.
El
siglo XIX no sólo cultivó las ciencias puras sino
que trató de aplicar sus principios a la industria, las
comunicaciones, las obras públicas, el confort hogareño,
etc. A todo esto contribuyó en forma preponderante la electricidad
cinética.
Electrocinética
Esta
rama de la electricidad, relacionada con el movimiento de las
cargas eléctricas debidas a las fuerzas eléctricas
y magnéticas que actúan sobre ellas, nace con el
fecundo invento de la pila voltaica y se complementa con el importante
descubrimiento de los fenómenos electromagnéticos.
Si bien el invento de la primera pila, es decir, del primer dispositivo
mediante el cual se obtenía una corriente eléctrica
continua, fue realizado por Volta, no se debe hacer mención
de ella sin recordar los experimentos de Galvani que dieron lugar
a su origen. En el año 1780, Luis Galvani (1737 - 1798),
profesor de anatomía de la Universidad de Bolonia, Italia,
observó que una rana recién muerta y despellejada,
puesta en contacto con el suelo y cerca de un conductor de una
máquina electrostática, del que saltaban chispas,
experimentaba convulsiones. Después comprobó que
los movimientos convulsivos se podían producir con sólo
clavar un extremo de un arco formado por dos metales diferentes,
mitad de uno y mitad del otro, en los nervios lumbares del anca
despellejada de una rana recién muerta, y tocar con el
otro extremo del otro metal los músculos de una pata.
Galvani, de acuerdo con sus ideas y experimentos, consideró
el cuerpo de los animales como un condensador cuyas armaduras
están formadas por los nervios y los músculos, y
que se carga por el fenómeno vital. Un condensador de esta
naturaleza se descarga si se forma un arco metálico entre
las armaduras; y el animal, además de proporcionar el fluido
eléctrico, hace de electroscopio, es decir, denuncia la
descarga mediante convulsiones.
Volta, profesor en esa época de la Universidad de Pavía,
después de haberse declarado defensor de las ideas de Galvani,
afirmó, al observar que las convulsiones no se producían
si se empleaba un arco de un solo metal, como también lo
había observado Galvani, que aquellos movimientos no se
debían a la electricidad animal, sino a la que se producía
por el contacto de dos metales, y que la rana sólo desempeñaba
el papel de un electroscopio. Esta afirmación de Volta
originó una célebre controversia entre ambos científicos.
Los dos defendieron sus ideas y los dos tenían razón;
pues es verdad, como opinaba Volta, que el contacto de dos metales
origina una corriente eléctrica por diferencia de potencial
entre ellos; y también es verdad que los órganos
de los animales están en el mismo caso, y en parte la electricidad
observada en los experimentos de Galván tenía origen
en la electricidad propia de los animales, como el mismo Volta
lo reconoció más adelante.
En 1800, como consecuencia de aquellos experimentos y de aquella
controversia, Volta inventó la pila eléctrica. Con
ella aparece la corriente eléctrica y con ésta,
en un lapso de poco más de un siglo, una sucesión
de inventos y descubrimientos en el campo de la electricidad cuyos
beneficios son de todos conocidos.
De los efectos caloríficos de la corriente eléctrica,
es decir, del calor que ella produce al circular por un conductor,
por la resistencia que éste opone a su movimiento, nacen
planchas, estufas, etc., eléctricas y también la
iluminación eléctrica por incandescencia. De los
efectos químicos nace la electrólisis y sus importantes
aplicaciones en la metalurgia, galvanoplastia y galvanostegia,
y también en la invención de los acumuladores ,
etcétera.
Algunos físicos de principios del siglo XIX sospechaban
que entre la electricidad y el magnetismo debía existir
alguna relación, pues se sabía que cuando se produce
una descarga eléctrica atmosférica la aguja de la
brújula se desvía. Otros creían que no tenían
ninguna relación, pues al acercar uno de los polos de la
pila a los de una aguja imantada nada ocurría. A ninguno
se le había ocurrido cerrar el circuito de la pila uniendo
sus polos con un conductor y acercara el una aguja imantada. Pero
un día, veinte años después del invento de
Volta, en 1820, el físico danés Juan Cristián
Oersted (1777 - 1851), profesor de la Universidad de Copenhague,
al tratar de demostrar a sus alumnos que la electricidad no tenía
ninguna influencia sobre la aguja magnetizada, unió con
un conductor, se cree que por casualidad, el polo positivo de
la pila con el negativo, cerrando así el circuito, y observó
con asombro, como así también sus alumnos, que la
aguja situada paralelamente al conductor se movía y se
ponía perpendicular a él. Casualidad o no, lo cierto
es que Oersted buscaba una relación entre la electricidad
y el magnetismo, y por eso puede aplicársele a él
lo que el matemático francés José Luis Lagrange
(1736 - 1813) expresó con relación a estas casualidades,
al referirse a Newton: “Esos accidentes sólo ocurren
a quienes los provocan”.
Con el descubrimiento del efecto de la corriente eléctrica
sobre la aguja imantada nace el electromagnetismo, y como consecuencia,
inventos tales como el solenoide, el electroimán, la campanilla
eléctrica, los altavoces o altoparlantes, los relevadores,
el reloj eléctrico, el telégrafo , el motor eléctrico,
etcétera.
Posteriormente, dos científicos geniales, Miguel Faraday
y Jacobo Clerk Maxwell, realizaron singulares aportes prácticos
y teóricos. Faraday, en 1830 realizó una serie de
experiencias que lo llevaron al descubrimiento de la inducción
electromagnética. Las consecuencias prácticas de
este descubrimiento son la dínamo, que transforma la energía
mecánica en energía eléctrica; el alternador,
mediante el cual se obtiene la corriente eléctrica alterna;
el transformador, que permite obtener de una corriente alterna
otra de distinta tensión y, además, la transmisión
de la energía eléctrica a grandes distancias; la
bobina de Ruhmkorff, el teléfono, micrófono, etcétera.
Maxwell desarrolló en 1870 una teoría para explicar
los fenómenos electromagnéticos. De ella se infiere
la existencia de ondas electromagnéticas y que las luminosas
son de la misma naturaleza, con lo cual el estudio de la luz se
reduce a un capítulo del electromagnetismo. Las ondas previstas
por Maxwell fueron obtenidas por el físico alemán
Enrique R. Hertz (1857 - 1894), en 1891, estudiando la chispa
eléctrica que produce la bobina o carrete construido por
el técnico alemán Enrique D. Ruhmkorff (1803 - 1877).
Con las primeras experiencias realizadas por Hertz se vislumbró
la posibilidad de emplear las ondas electromagnéticas en
la comunicación a distancia. La radiotelegrafia, la radiodifusión,
y la televisión así lo han hecho.