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Historia de la Electricidad

Los fenómenos eléctricos en la Naturaleza son conocidos desde la Antigüedad, aunque no fue hasta aproximadamente el 600 a. C. cuando Tales de Mileto comprobó las propiedades eléctricas del ámbar, el cual al ser frotado con una pieza de lana era capaz de atraer a pequeños objetos. Fue en este momento cuando comenzó el estudio racional de dichas propiedades apartándose de las explicaciones que hasta el momento ligaban cualquier proceso de la Naturaleza a causas sobrenaturales como podían ser la ira o la venganza de los Dioses hacia los hombres.

Transcurrieron muchos siglos antes de que el inglés William Gilbert, ya en el siglo XVII, retomara el estudio de las propiedades eléctricas de la materia deduciendo que no sólo el ámbar atraía a otros cuerpos ligeros tras ser frotado, sino que había otros muchos materiales que actuaban de la misma manera, mientras que otros no ejercían ninguna atracción. Es Gilbert quien tomó la palabra elektron, que en griego significaba ámbar, para definir la propiedad de los cuerpos conocida como Electricidad.

En 1672 el físico alemán Otto von Guericke desarrolló la primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas. Esta máquina consistía en una esfera de azufre con una manija a través de la cual la carga era inducida al pasar la mano sobre la esfera.

Uno de los problemas importantes a resolver era determinar cuántas clases de electricidad había y quien finalmente consiguió establecerlo fue Francois de Cisternay Du Fay en 1733, quién tras realizar numerosos estudios sobre la electricidad, estableció que tan sólo había dos tipos de electricidad, la vítrea que se liberaba frotando el vidrio y que correspondía a la carga positiva, y la resinosa liberada frotando ebonita y que correspondía a la carga negativa. Además de estos experimentos también observó que las electricidades del mismo tipo se repelían, mientras que las de distinto tipo se atraían.

El primer condensador eléctrico fue desarrollado en la Universidad de Leyden en 1745 por los físicos E. G. Von Kleist y Petrus van Musschenbroek. La llamada botella de Leyden consistía en una botella de vidrio con dos electrodos, uno dentro de ella y sumergido en un líquido o unido a una placa conductora y otro fuera de ella.
Simultáneamente al otro lado del Atlántico, Benjamin Franklin desarrollaba sus famosos experimentos sobre la naturaleza eléctrica de los rayos atando a una cometa un pedazo de metal a través del cual se recibían las descargas, lo que le llevó a la invención del pararrayos. Franklin mantenía que la electricidad era un fluido y catalogaba las sustancias como eléctricamente positivas o negativas de acuerdo a un exceso o defecto de ese fluido.

En 1766, el químico Joseph Priestley probó que la fuerza que se ejercía entre las cargas eléctricas variaba de forma inversamente proporcional a la distancia que las separaba, y también que la carga eléctrica se distribuía uniformemente en la superficie de una esfera hueca, mientras que en el interior de la misma no había carga.

Charles Coulomb diez años más tarde, utilizando una balanza de torsión para medir la fuerza entre cargas eléctricas, corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separaba las cargas, este enunciado se conoció como Ley de Coulomb.
Ya dentro del siglo XIX, fueron muchos los avances que se realizaron el campo de la electricidad. El médico y físico italiano Luigi Galvani descubrió accidentalmente que al tocar con un aparato electrizado las ancas de una rana muerta estas se contraían, lo que le llevó a elaborar la teoría de la Electricidad Animal. Esta teoría no era compartida por Alejandro Volta compatriota suyo, quien creía que eran las placas conductoras las que causaban la corriente eléctrica y no los músculos del animal en sí. Gracias a estos estudios, Volta pudo elaborar la primera pila galvánica, una celda química capaz de producir corriente continua.

Mientras tanto Georg Simon Ohm, sentó las bases del estudio de la circulación de las cargas eléctricas en el interior de materiales conductores, la conocida Ley de Ohm.

A partir de este momento los estudios comenzaron a centrarse en la relación del magnetismo, fenómeno conocido desde la antigüedad, con la electricidad. En 1819, el científico danés Christian Oersted, descubrió el electromagnetismo cuando, al realizar un experimento para sus alumnos, notó el movimiento de la aguja de una brújula colocada accidentalmente cerca de un cable que conducía la corriente.

En 1820 los franceses Jean-Baptiste Biot y Felix Savart calcularon la fuerza que ejercía un campo magnético sobre una carga eléctrica, definiendo que la intensidad del campo magnético producido por una corriente eléctrica era inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, Ley de Biot-Savart.

Andre-Marie Ampere estableció los principios de la Electrodinámica, llegando a la conclusión de que la fuerza electromotriz era producto de dos efectos: la tensión eléctrica y la corriente eléctrica. En su experimentación con conductores determinó que estos se atraían si las corrientes eléctricas llevaban la misma dirección y se repelían si tenían direcciones contrarias, ley de Ampere.

A partir de los estudios de Ampere, comienza un desarrollo febril de las aplicaciones tecnológicas derivadas del electromagnetismo, así comenzó la fabricación de electroimanes como los perfeccionados por Joseph Henry, quien observó que la polaridad cambiaba al cambiar la dirección del flujo de corriente, desarrollando el concepto de inductancia propia o autoinductancia.

En 1831 Michael Faraday analizando las consecuencias de la Ley de Ampere, y tras un experimento fallido en el que supuso que una corriente que circulara cerca de un circuito eléctrico induciría otra corriente en él, decidió sustituir la corriente por un imán y encontró que su movimiento cerca de un circuito eléctrico creaba en éste una corriente. Había descubierto que el trabajo mecánico empleado en mover un imán podía transformarse en corriente eléctrica. Faraday con estos descubrimientos hizo posible la invención del generador eléctrico o dinamo, el transformador y fue precursor de los motores eléctricos.
Una de las primeras aplicaciones tecnológicas del electromagnetismo vino de la mano de Samuel Morse en 1835, quien concibió la idea de utilizar un simple circuito electromagnético para transmitir información, el telégrafo.

El físico inglés James Prescott Joule y el alemán Hermann Helmholtz llegaron a demostrar que los circuitos eléctricos cumplían la ley de conservación de la energía y que por lo tanto la Electricidad era una forma de energía, Ley de Joule.


Otro alemán Gustav Kirchoff se dedicó al estudio de las propiedades de los circuitos eléctricos, enunciando en 1845 unas leyes conocidas como Leyes de Kirchoff I y II.

El desarrollo matemático de la teoría electromagnética se debió a James Maxwell, quien introdujo las cuatro ecuaciones del electromagnetismo y quien dedujo que la luz era una onda electromagnética, sentando las bases de la óptica moderna. Una de las primeras aplicaciones basadas en la teoría de propagación de las ondas electromagnéticas vio la luz en 1872, cuando Alexander Graham Bell inventó el teléfono.

A finales del siglo XIX, tras haber sido desarrolladas las Leyes del electromagnetismo, las aplicaciones tecnológicas del mismo sufrieron un estallido patentándose multitud de inventos relacionados con él. Algunos de los inventos más trascendentes de la época se debieron al polifacético Thomas Alva Edison, quien en 1879 produjo la primera Lámpara Incandescente, es decir la primera bombilla, y quien en 1882 instaló el primer sistema eléctrico para suministrar electricidad a la ciudad de Nueva York, con una potencia total de 30 Kw.

Otros científicos importantes de finales de siglo fueron Heinrich Hertz cuyos trabajos de propagación y reflexión de ondas electromagnéticas abrieron la puerta al desarrollo de la radio, y Nikola Tesla que en 1888 desarrolló la teoría de los campos rotantes base de los generadores y motores polifásicos de corriente alterna.

Durante la primera parte del siglo XX, los esfuerzos se dirigieron hacia la creación de centrales eléctricas que fueran capaces de satisfacer la enorme demanda de electricidad que suponía iluminar y abastecer las industrias de los núcleos urbanos. También se multiplicaron las aplicaciones tecnológicas que utilizaban la electricidad para su funcionamiento.


Ya en la década de los años cuarenta, se logró dar un nuevo impulso a la Ciencia, y sobre todo a la tecnología, con el descubrimiento de las propiedades de los materiales semiconductores. Los científicos americanos Walter Brattain, John Bardeen y Willian Shockley, crearon en 1948 el primer transistor, gracias al cual se desarrollaría más tarde la Electrónica, en cuya era vivimos inmersos hoy en día. Son muchos los inventos que se han dado lugar gracias a su existencia, el ordenador, la televisión y cualquiera de los aparatos electrónicos de los que en la actualidad podemos disfrutar.

Otro de los grandes campos de investigación aún de plena actualidad es el del fenómeno de la superconductividad. Aunque comenzó a estudiarse ya a finales del siglo XIX por el holandés Heike Kamerleingh Oanes, todavía están en vías de desarrollo muchas de sus aplicaciones tecnológicas, entre ellas el uso de materiales superconductores como transmisores de electricidad así como los trenes de levitación magnética.