CORRIENTE ELECTRICA
EL DESCUBRIMIENTO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Se tiene alguna constancia literaria de que los antiguos griegos tuvieron alguna idea de la electricidad. Esos conocimientos estaban referidos especialmente sobre aquellos peces capaces de paralizar a sus víctimas con un simple contacto, y el propio Aristóteles describe esa capacidad refiriéndose al pez torpedo; pero seguramente como consecuencia del comportamiento que asumió la humanidad durante los períodos de fines de la Antigüedad y la Edad Media, el fenómeno se mantuvo dentro del marco de lo enigmático, nada más y nada menos, que algo como unos dos mil años. Recién, en torno al año 1776, el médico inglés John Walsh descubrió que tal capacidad es de naturaleza eléctrica. Al disecar un pez torpedo, encontró entre la cabeza y las branquias, un órgano extraño, el cual después de algunas experimentaciones pudo identificar como el órgano productor de electricidad del animal.
LABORATORIO DE LUIGI GALVANI
Los historiadores han logrado descubrir que en Europa, desde mediados del siglo XVIII, hubo muchos sabios que se dedicaron a estudiar la electricidad que se producía en algunos animales. No fue, pues, puro azar que en el laboratorio del profesor anatomista de la Universidad de Bolonia luigi galvani (1737–1798) sus discípulos se percataran,
EL EXPERIMENTO DE GALVANI
Un día de septiembre de 1786, que las patas de las ranas se contraían al sacar chispas de la máquina eléctrica (Galvani la había construido en 1780) y tocar simultáneamente los nervios musculares con el bisturí. Investigando el hecho, Galvani pudo comprobar que la condición característica del fenómeno era un arco conductor formado por dos metales y unido por sus extremidades libres con el nervio o músculo de la rana, dando así un circuito completo.
Hasta fines del siglo XVIII, las investigaciones de los electricistas habían sido casi exclusivamente cualitativa. Hacia 1770 varios físicos, seducidos por la semejanza entre la atracción de la gravedad y la eléctrica, sugirieron la idea de que la ley podría ser análoga en ambos casos, cuando no idéntica. El ingeniero francés Charles-Augustin de Coulomb construyó una sensible balanza de torsión y logró demostrar que la ley newtoniana de la razón inversa de los cuadrados rige también la atracción y la repulsión de las masas eléctricas y magnéticas. La primera ley numérica en el vasto campo de los fenómenos eléctricos estaba descubierta.
Las formulaciones matemáticas para poder describir el comportamiento de la fuerza eléctrica fueron desarrolladas en el año 1785 por charles –Augustin de coulomb famoso también por sus investigaciones sobre el magnetismo, el roce, las fuerzas insertas en estructuras de ingeniería, y otros temas. Ahora bien, nos es posible estimar, por ejemplo, en lo que respecta a distancia, que la «fuerza de Coulomb» es igual a la de gravedad como la describió Newton: al duplicar la distancia, su magnitud disminuye a la cuarta parte (ley inversa del cuadrado de la distancia). Muy semejante verdad. Pero pese a ello, hay una diferencia fundamental entre ambas fuerzas. Mientras la gravedad depende de la masa del objeto (se duplica cuando se duplica la masa), la fuerza eléctrica sólo depende de su carga (también se duplica con la carga, pero permanece invariable si se dobla en tamaño la masa). Podemos describir también el fenómeno, señalando que mientras dos cuerpos de distinta masa caen igual hacia un tercero que los atrae por gravedad, dos objetos de diferente carga caen en forma diferente si son atraídos eléctricamente hacia un tercero. La fuerza eléctrica no es reductible a una propiedad geométrica del espaciotiempo, como lo es la gravedad.
LA PILA VOLTAICA
Obviamente que el descubrimiento hecho en el laboratorio de Galvani y los trabajos de Coulomb despertaron, de entre los investigadores, aún más el interés por el estudio de la electricidad, entre ellos se incluye al célebre Benjamin Franklin. Ya a los inicios del siglo XIX se da un gran paso inventivo como consecuencia del hallazgo que se había realizado sobre la electricidad en el laboratorio de Galvani y el aporte teórico matemático de Coulomb. En efecto, un profesor de Pavia, Alessandro Volta (1745–1827), en la reproducciones que realizó del experimento de Galvani encontró que los nervios de las ranas no son, precisamente, los causantes de producir los fenómenos eléctricos que se habían detectado y hemos descrito: dos metales y el músculo son suficientes para producir el efecto. Ese descubrimiento primario de Volta lo llevó a remplazar con trapos mojados el contacto de músculos de rana del experimento de Galvani. En ese momento estaba virtualmente creada la fuente primaria de corriente eléctrica continua. Con dos metales y un trapo húmedo, se creaba la pila eléctrica. ¿Alguien pensó entonces las inmensas consecuencias y repercusiones de ese acontecimiento? Quizá, pero lo que representó ello, cuando ocurrió, fue que la electricidad dinámica hace su aparición. Volta se esmeró en perfeccionar su invento extendiendo sus investigaciones a los líquidos y establece cuáles combinaciones entre metales y líquidos resultan eléctricamente activas, con ello logró alcanzar mejoras sustanciales en el rendimiento de su famosa pila. Volta puso en conocimiento a la comunidad internacional sobre su invento con una carta que envió a la Royal London Society, en marzo de 1800. Con la descripción de la pila voltaica, que es distribuida por el mundo, Volta pone un poderoso instrumento en mano de los investigadores. Con ello, se da partida a las búsquedas sistemáticas que revelarán una tras otra las propiedades electrolíticas, térmicas y magnéticas de la corriente eléctrica. Al contar los investigadores experimentales en sus respectivos laboratorios con el importante aporte que otorgaba la pila voltaica, los experimentos con aplicaciones de electricidad se multiplicaron y los hallazgos y explicaciones de fenómenos físicos empezaron a salir a la luz con una frecuencia poco común para la época. Los ingleses William Nicholson y Anthony Carlisle descomponen el agua con la corriente de la pila y observan la formación del oxigeno y del hidrógeno liberados por ella. Thomas Seebeck (1770–1831) tropieza con el fenómeno de las corrientes térmicas: pone de manifiesto que en un circuito compuesto por dos metales diferentes se produce corriente cuando las dos soldaduras no están a la misma temperatura. El relojero francés Jean Allanase Peltier (1785–1845) descubre el fenómeno recíproco, el cambio de temperatura que el pasaje de la corriente provoca en un circuito bimetálico. Aunque la pila seca, o pila de linterna eléctrica que nosotros ahora usamos no es la que justamente inventó Alessandro Volta, sin su descubrimiento, muchas otras invenciones seguramente no se habrían podido realizar o su aparición se habría retrasado quizá en muchísimos años. Es posible especular que sin el invento de Volta, nuestro actual desarrollo tecnológico no sería del potencial que hoy exhibe y podría haberse dado el caso que todavía no pudiésemos gozar de los beneficios de la computación.
Después de Volta, muchos experimentadores trabajaron en sus laboratorios para crear una pila mejor. Varios de los experimentos que se llevaron acabo con ese fin se hicieron usando peligrosos ácidos como electrólitos, lo que implicaba que las pilas prácticamente debían estar empotradas por lo peligroso que resultaba moverlas. Por otra parte, su utilidad práctica era bastante discutible, ya que se descargaban con mucha rapidez. A causa de esos problemas, las pilas sólo tenían alguna utilidad en experimentaciones de laboratorio en gabinetes de física. En 1836, John F. Daniel, un Englishman, logró fabricar una pila diferente, con un performance de mayor utilidad práctica, la célula de Daniel. En su interior comportaba dos electrólitos uno de sulfato de zinc y otro de sulfato de cobre. Como esos materiales no eran peligrosos como los ácidos, la pila resultante era más segura para su uso. Por allá, por el año 1859, un inventor francés de nombre Gaston Plante desarrolló la primera pila considerada de utilidad práctica e, incluso, es factible considerarla casi como una batería, tal como actualmente es concebida como la que se usa en los vehículos motorizados, ya que se podía recargar varias veces. Pero la primera pila seca fue desarrollada por otro inventor francés, Georges Leclanche, quién procedió a recubrir la caja del ingenio con láminas de acero, lo que la hacía segura para transportar. Realmente fue Leclanche, con las modificaciones que introdujo en la fabricación de pilas, el que abrió el camino para que hoy podamos tener a nuestra disposición todos aquellos objetos que los hacemos funcionar con energía almacenada. Fue el primero en pensar en hacer electricidad portátil. Pero fue Thomas Edison, que después de diez años de investigación y de una inversión de US$ 1.000.000 de su propio patrimonio, logró desarrollar las actuales pilas y baterías de óptimo almacenaje eléctrico que nos son tan comunes en aplicaciones de nuestro quehacer diario.
DEFINCION
El termino corriente eléctrica, o simplemente corriente, se emplea para describir la tasa de flujo de carga que pasa por alguna región de espacio.
La corriente eléctrica se mide en términos de que cantidad de carga y que flujo por segundo, se requieren entonces unidades para las dos variables 1.- la cantidad de carga eléctrica que pasa por un cierto punto en un circuito eléctrico (coulombs) y 2.- un período dado de tiempo (segundo) de manera que la magnitud de la corriente eléctrica se expresa en coulombs por segundo y se define como el AMPERE que de acuerdo a la diferencia es:
El termino corriente eléctrica, o simplemente corriente, se emplea para describir la tasa de flujo de carga que pasa por alguna región de espacio. La mayor parte de las aplicaciones prácticas de la electricidad tienen que ver con corrientes eléctricas. Por ejemplo, la batería de una luz de destellos suministra corriente al filamento de la bombilla cuando el interruptor se conecta.
. Lámpara incandescente
En una lámpara incandescente, una corriente eléctrica fluye a través de un delgado hilo de volframio denominado filamento. La corriente lo calienta hasta alcanzar unos 3.000 ºC, lo que provoca que emita tanto calor como luz. La bombilla o foco debe estar rellena con un gas inerte para impedir que el filamento arda. Durante muchos años, las lámparas incandescentes se rellenaban con una mezcla de nitrógeno y argón. Desde hace un tiempo comenzó a utilizarse un gas poco común, el criptón, ya que permite que el filamento funcione a una temperatura mayor, lo que da como resultado una luz más brillante.
La corriente eléctrica puede ser cd o ca. Con cd denotamos la corriente directa, que implica un flujo de carga que fluye siempre en una sola dirección. Una batería produce corriente directa en un circuito porque sus bornes tienen siempre el mismo signo de carga. Los electrones se mueven siempre en el circuito en la misma dirección: del borne negativo que los repele al borne positivo que los atrae. Aún si la corriente se mueve en pulsaciones irregulares, en tanto lo haga en una sola dirección es cd.
