Archivo de la categoría: Electricidad

La primera patente de un motor eléctrico de la Historia; Davenport.

El 6 de julio de 1851, fallecía el inventor estadounidense Thomas Davenport (Vermont, 9 de julio de 1802, Salisbury, 6 de julio de 1851).

davenportEl 27 de noviembre de 1834 inventa el motor eléctrico aunque el ingeniero Moritz von Jacobi, presentó por primera vez al mundo su propio diseño en 1834.

El invento fue patentado en 1837, US patent ( US No. 132, 25 Feb 1837), siendo la primera patente de un motor eléctrico en el mundo.

Davenport, comenzó haciendo experimentos con electroimanes. En 1834 construyó un motor eléctrico, probablemente el primero que se conoce en la historia de la Ingeniería Eléctrica.

Consistía en dos electroimanes fijos y otros dos móviles situando estos últimos en los radios de una rueda y estando unidos a un dispositivo conmutador; el motor se alimentaba mediante una batería de Volta.

Este motor fue utilizado por Davenport para mover un cochecito alrededor de una vía circular, lo que representaba en cierto modo el primer prototipo de ferrocarril con tracción eléctrica.
En 1837 patentó un procedimiento de propulsión de maquinaria por magnetismo y electromagnetismo (Improvements in Propelling Machinery by Magnetism and Electromagnetism).

Construyó un centenar de motores eléctricos, pero tenía problemas de funcionamiento por no existir una fuente barata de electricidad (téngase en cuenta que la dinamo práctica la inventó Z. Gramme en 1870, por lo que la alimentación de los motores de Davenport tenía que hacerse con pilas de Volta y de ahí los problemas de alimentación a sus motores).

davenport3Preocupado por conseguir ayuda financiera para la construcción de su motor, se estableció en Nueva York y comenzó a publicar un diario sobre electromagnetismo y mecánica (The Electromagnet andMechanics´s Intelligencer) que se imprimía en una imprenta accionada por un motor eléctrico inventado por él.

Werner von Siemens patentó en 1866 la dinamo. Con ello no sólo contribuyó al inicio de los motores eléctricos, sino también introdujo el concepto de Ingeniería Eléctrica, creando planes de formación profesional para los técnicos de su empresa.

La construcción de las primeras máquinas eléctricas fue lograda en parte, en base a experiencia práctica.

A mediados de la década de 1880, gracias a la teoría desarrollada por Nikola Tesla y al éxito de Werner von Siemens, la ingeniería eléctrica se introdujo como disciplina en las universidades.

El estudio de los circuitos eléctricos; Ohm.

El 6 de julio 1854, fallecía el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm (Erlangen; 16 de marzo de 1789-Múnich; 6 de julio de 1854).

ohmOhm estudió la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre.

También se interesó por la acústica, la polarización de las pilas y las interferencias luminosas. La unidad de resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este nombre en su honor.

Ohm empezó sus estudios superiores en 1805, en la Universidad de Erlangen. A los tres meses abandonaría la misma decepcionado con sus estudios.

Ante la delicada situación económica de su familia se trasladaría a Suiza, donde en 1806 empezaría a impartir clases como profesor de matemáticas en una escuela de Gottstadt, cerca de Nydau.

Continuaría estudiando matemáticas de forma autodidacta.

Cinco años después, en 1811 retomaría sus estudios en la Universidad de Erlangen. Finalmente el 25 de octubre de es mismo años obtendría su doctorado.

Comenzaría a impartir clases en la propia Universidad de Erlangen, puesto que abandonaría a los pocos meses dadas las condiciones precarias el puesto.

A partir de 1813 trabajaría como profesor de matemáticas y físicas en pequeñas escuelas de Bamberg.

En 1817 sería nombrado profesor de Matemáticas y Física en el Instituto Jesuita de Colonia.

Su interés por la electricidad comenzaría al tener conocimiento del descubrimiento del electromagnetismo realizado por el físico danés Hans Christian Ørsted (Rudkøbing, Langeland, 14 de agosto de 1777-Copenhague, 9 de marzo de 1851) en 1820.

En 1825 comenzaría a publicar sus descubrimientos sobre electricidad, basados en sus experiencias en el laboratorio de física del Instituto Jesuita de Colonia.

ohm3Su primer artículo “Vorläufige Anzeige des Gesetzes, nach welchem Metalle die Contactelectricität” (El establecimiento de la Ley por la cual los metales transmiten la electricidad”, sería publicado en 1825 en los Anales de la Física.

En 1826, abandonaría, en principio temporalmente, la docencia para dedicarse por completo a sus investigaciones. Sin embargo, no se reincorporaría nunca a su antiguo puesto en el Instituto.

En 1827, Ohm tendría conocimiento de los trabajos de Fourier relativos al flujo de calor, lo que influiría de forma notable en la formulación posterior de su famosa Ley.

Ohm, en sus experimentos, empleaba como fuerza constante la proporcionada por un termopar eléctrico hecho con cobre y bismuto soldados. Una de las uniones la sumergía en hielo y la otra en agua caliente. Influenciado por las experiencias de Ørsted , Ohm utilizaba una aguja imantada para medir la magnitud de la corriente. Ohm de esta forma estudiaba la la variación de la intensidad de corriente cuando se introducían en el circuito distintas resistencias y alambres de diversos grosores y longitudes.

En 1827 publicaría su gran obra “Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet” (El circuito galvánico investigado matemáticamente), donde resume sus experiencias sobre la electricidad y presenta la Ley que lleva su nombre, la Ley de Ohm donde definía, por primera vez, la relación existente entre voltaje, corriente y resistencia.

Ohm expresaba su Ley de la siguiente forma “la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión que tiene aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada”.

Matemáticamente se formula como I = V / R. El ohmio (Ω), la unidad de resistencia eléctrica, es igual a la de un conductor en el cual una corriente (I) de un amperio (1 A) es producida por un potencial (V)de un voltio (1 V) a través de sus terminales.
Su importancia radica en que Ohm con su Ley inició el análisis de los circuitos eléctricos.

Sin embargo la obra de Ohm fue recogida con frialdad. Era matemáticamente excesivamente compleja, por lo que, e forma general, no fue aceptada.

Ohm retomaría su trabajo como profesor en distintas escuelas de Berlín. En 1833, recibiría una oferta para trabajar en la Escuela Politécnica de Nuremberg.

Sin embargo sus investigaciones sería poco a poco valoradas postivamente en el ámbito científico.

En 1840 estudió las perturbaciones sonoras en el campo de la acústica fisiológica (ley de Ohm-Helmholtz). A partir de 1852 centró su actividad.

ohm4En 1841 sería galardonado con a Medalla Copley de la Royal Society de Londres, donde ingresaría como miembro en 1842.

En 1845 sería nombrado miembro de la Academia de Ciencias de Baviera (Bayerische Akademie) donde en 1849 sería nombrado conservador del gabinete de Física.

En 1852, Ohm obtendría la cátedra de Física de la Universidad de Munich.Sus investigaciones se centrarían el estudios de los fenómenos de interferencia de la luz.

Georg Simon Ohm fallecería el 6 de julio de 1854 en Múnich.

En 1881, en la Exposición Internacional de Electricidad efectuada en París, se adoptó el“ohm” (Ω) como unidad de medida de la resistencia eléctrica.

El “inventor” de la radio o la telegrafía sin hilos; Marconi.

El 25 de abril de 1874, nacía el ingeniero eléctrico, empresario e inventor italiano Guillermo Marconi (Bolonia, 25 de abril de 1874 – Roma, 20 de julio de 1937), Premio Nobel de Física en 1909.
 
Se cree que Nikola Tesla rechazó el premio Nobel porque decía precisamente que Marconi había tomado patentes suyas para hacer su invento, y que hasta que le retirasen el premio a Marconi él no lo aceptaría.
 
marconiMarconi, comenzó sus estudios en Liorna. Proseguiría los mismos en las Universidades de Bolonia y Florencia, donde se aficionó a los experimentos con las ondas hertzianas.
 
Hacia 1894 comenzó a investigar la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas en casa de su padre en Bolonia, incrementando paulatinamente la distancia entre transmisor y receptor desde los 30 cm hasta los centenares de metros.
 
En 1873 el físico escocés James Clerk Maxwell formuló la teoría de las ondas electromagnéticas, que son la base de la radio. En 1887 el físico alemán Heinrich Hertz descubrió las ondas de radio, y en 1894 Nikola Tesla hizo su primera demostración en público de una transmisión de radio.
 
En 1895, Marconi descubrió que, colocando un generador de chispas de Hertz en lo alto de una varilla, el alcance de la recepción se podía aumentar a varios kilómetros. Construyó un pequeño aparato, cuyo alcance era de 2,5 km, que constaba de un emisor, un generador de chispas de Hertz y un receptor basado en el efecto descubierto por el ingeniero francés Édouard Branly en 1890. Visto el escaso interés que su aparato despertó en las autoridades italianas, Marconi optó por marchar al Reino Unido.
 
Recibió en Londres el apoyo del ingeniero jefe de Correos, y en julio de 1896, tras una serie de mejoras, patentó el invento, que causó cierto revuelo entre la comunidad científica de la época. 
 
El 2 de julio 1897 Guglielmo Marconi obtiene la patente en el Reino Unido nº 7.777 para su invento de la radio. Patentó la radio, aunque solo en un país y utilizando para su realización catorce patentes de Nikola Tesla.
 
El físico ruso Popov construyó su primer receptor de radio en 1894 y lo presentó ante la Sociedad Rusa de Física y Química el 7 de mayo de 1895, cuando transmitió señales entre un barco y tierra firme a cinco kilómetros de distancia, ante una audiencia considerable de científicos de la Universidad de San Petersburgo, un receptor de ondas de radio muy similar al de Marconi, que él utilizaba para registrar las tormentas eléctricas.
 
La demostración se realizó años antes de que Marconi consiguiera la patente de su aparato,
 
No obstante, parece probado que Marconi realizó la transmisión de señales inteligibles en días anteriores a la demostración de Popov, aunque no ante un auditorio de
científicos.
 
En años posteriores dicha paternidad fue disputada por varias personas. De hecho, otros países, tales como Francia o Rusia rechazaron reconocer la patente por dicha invención, refiriéndose a las publicaciones de Alexander Popov publicadas anteriormente.
 
marconi3Por otra parte, algunos autores consideran que el auténtico inventor fue el español Julio Cervera, que trabajó tres meses en 1898 en el laboratorio privado de Marconi. Marconi inventó antes de Cervera la telegrafía sin hilos, pero no trabajó en la radio hasta 1913, mientras Cervera fue quien resolvió los problemas de la telefonía sin hilos, lo que conocemos hoy día como radio, al transmitir la voz humana -y no señales- sin hilos entre Alicante e Ibiza en 1902, y llegó a registrar la patente en cuatro países: España, Inglaterra, Alemania y Bélgica.
 
A petición del gobierno de Francia, Marconi en 1899 hizo una demostración práctica de sus descubrimientos, y estableció comunicaciones inalámbricas a través del canal de la Mancha, entre Dover yWimereux.
 
El 27 de marzo de 1899 consigue el enlace a través del canal de la Mancha, entre Dover (Inglaterra) y Boulougne (Francia), a una distancia de 48 km, en lo que fue la primera transmisión entre ambos países
 
El 12 de diciembre de 1901 Guiglielmo Marconi consiguiría la primera comunicación radiofónica trasatlántica entre Cornwall y San Juan de Terranova.
 
Atraído por la idea de transmitir ondas de radio a través del Atlántico, Marconi marchó a Saint John’s (Terranova), donde, el 12 de diciembre de 1901 recibió la letra “S” en Código Morse, transmitida por encargo suyo desde Poldhu (Cornualles) por uno de sus ayudantes, a través de 3.360 km de océano. No obstante, la primera comunicación transatlántica completa no se hizo hasta 1907. Reginald Aubrey Fessenden ya había trasmitido la voz humana con ondas de radio el 23 de diciembre de 1900.
El lanzamiento definitivo de este sistema de comunicación fue el equipamiento de dos barcos estadounidenses para que transmitieran los resultados de una regata a los periódicos de Nueva York, hecho que dio considerable publicidad a Marconi y que permitió la fundación de la filial American Marconi Company.
 
Marconi obtuvo, en 1909, el premio Nobel de Física, que compartió con Karl Ferdinand Braun por sus “contribuciones al desarrollo de la telegrafía sin hilos”. Se cree que Nikola Tesla rechazó el premio Nobel porque decía precisamente que Marconi había tomado patentes suyas para hacer su invento, y que hasta que le retirasen el premio a Marconi él no lo aceptaría.
 
marconi2Además del Premio Nobel, Marconi ganó la Medalla Franklin, por el Instituto Franklin, fue presidente de la Accademia de Italia y el Rey Víctor Manuel III de Italia lo nombró Marqués, con lo que pasó a recibir el trato de «Ilustrísimo Señor». Además, está incluido en el Salón de la Fama del Museo de Telecomunicaciones y Difusión de Chicago, y en su honor se entregan los NAB Marconi Radio Awards, una premiación realizada anualmente por la Asociación Nacional de Radiodifusión de los Estados Unidos.
 
El siguiente descubrimiento de Marconi fue el empleo de ondas de corta longitud de onda, que se reflejan mucho mejor en la ionosfera y que permiten reducir considerablemente la potencia emisora sin merma de alcance. El uso de ondas cortas permitió la comunicación de Inglaterra con las colonias, en particular con Sudáfrica, Australia e India. Con el fin de realizar todas las pruebas pertinentes hizo de su yate Elettra su laboratorio privado.
 
En la década de los cuarenta el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítima propiedad de Tesla, y lo reconoció como inventor legal de ésta, (Corte Suprema de Justicia de los Estados Unidos. «Marconi Wireless Telegraph co. of America v. United States». 320 U.S. 1. Nos. 369, 373. Argued. pp. 9–12 (abril de 1943). Decisión del 21 de junio de 1943).
 
Entre los trabajos que publicó Marconi destacan “La telegrafia senza fili” (1903) y “La radiocomunicazione a fascio” (1928), además de numerosos trabajos de investigación publicados en las revistas científicas de la época, entre las que destaca los prestigiosos Proceedings of the Royal Society.

El estudio de los circuitos eléctricos; Ohm.

El 16 de marzo de 1789, nacía el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm (Erlangen; 16 de marzo de 1789-Múnich; 6 de julio de 1854).
 
ohmEstudió la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre.
 
También se interesó por la acústica, la polarización de las pilas y las interferencias luminosas. La unidad de resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este nombre en su honor.
 
Ohm empezó sus estudios superiores en 1805, en la Universidad de Erlangen. A los tres meses abandonaría la misma decepcionado con sus estudios.
 
Ante la delicada situación económica de su familia se trasladaría a Suiza, donde en 1806 empezaría a impartir clases como profesor de matemáticas en una escuela de Gottstadt, cerca de Nydau.
 
Continuaría estudiando matemáticas de forma autodidacta.
 
Cinco años después, en 1811 retomaría sus estudios en la Universidad de Erlangen. Finalmente el 25 de octubre de es mismo años obtendría su doctorado.
 
Comenzaría a impartir clases en la propia Universidad de Erlangen, puesto que abandonaría a los pocos meses dadas las condiciones precarias el puesto.
 
A partir de 1813 trabajaría como profesor de matemáticas y físicas en pequeñas escuelas de Bamberg.
 
En 1817 sería nombrado profesor de Matemáticas y Física en el Instituto Jesuita de Colonia.
 
Su interés por la electricidad comenzaría al tener conocimiento del descubrimiento del electromagnetismo realizado por el físico danés Hans Christian Ørsted  (Rudkøbing, Langeland, 14 de agosto de 1777-Copenhague, 9 de marzo de 1851) en 1820.
 
En 1825 comenzaría a publicar sus descubrimientos sobre electricidad, basados en sus experiencias en el laboratorio de física del Instituto Jesuita de Colonia. Su primer artículo “Vorläufige Anzeige des Gesetzes, nach welchem Metalle die Contactelectricität” (El establecimiento de la Ley por la cual los metales transmiten la electricidad”, sería publicado en 1825 en los Anales de la Física.
 
En 1826, abandonaría, en principio temporalmente, la docencia para dedicarse por completo a sus investigaciones. Sin embargo, no se reincorporaría nunca a su antiguo puesto en el Instituto.
 
En 1827, Ohm tendría conocimiento de los trabajos de Fourier relativos al flujo de calor, lo que influiría de forma notable en la formulación posterior de su famosa Ley.
 
ohm3Ohm, en sus experimentos, empleaba como fuerza constante la proporcionada por un termopar eléctrico hecho con cobre y bismuto soldados. Una de las uniones la sumergía en hielo y la otra en agua caliente. Influenciado por las experiencias de Ørsted , Ohm utilizaba una aguja imantada para medir la magnitud de la corriente. Ohm de esta forma estudiaba la la variación de la intensidad de corriente cuando se introducían en el circuito distintas resistencias y alambres de diversos grosores y longitudes.
 
En  1827 publicaría su gran obra “Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet” (El circuito galvánico investigado matemáticamente), donde resume sus experiencias sobre la electricidad y presenta la Ley que lleva su nombre, la Ley de Ohm donde definía, por primera vez, la relación existente entre voltaje, corriente y resistencia.
 
Ohm expresaba su Ley de la siguiente forma “la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión que tiene aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada”.
 
Matemáticamente se formula como I = V / R. El ohmio (Ω), la unidad de resistencia eléctrica, es igual a la de un conductor en el cual una corriente (I) de un amperio (1 A) es producida por un potencial (V)de un voltio (1 V) a través de sus terminales.
Su importancia radica en que Ohm con su Ley inició el análisis de los circuitos eléctricos.
 
Sin embargo la obra de Ohm fue recogida con frialdad. Era matemáticamente excesivamente compleja, por lo que, e forma general, no fue aceptada.
 
Ohm retomaría su trabajo como profesor en distintas escuelas de Berlín. En 1833, recibiría una oferta para trabajar en la Escuela Politécnica de Nuremberg.
 
Sin embargo sus investigaciones sería poco a poco valoradas postivamente en el ámbito científico.
 
En 1840 estudió las perturbaciones sonoras en el campo de la acústica fisiológica (ley de Ohm-Helmholtz). A partir de 1852 centró su actividad. 
 
En 1841 sería galardonado con a Medalla Copley de la Royal Society de Londres, donde ingresaría como miembro en 1842.
 
ohm4En 1845 sería nombrado miembro de la Academia de Ciencias de Baviera (Bayerische Akademie) donde en 1849 sería nombrado conservador del gabinete de Física.
 
En 1852, Ohm obtendría la cátedra de Física de la Universidad de Munich.Sus investigaciones se centrarían el estudios de los fenómenos de interferencia de la luz.
 
Georg Simon Ohm fallecería el 6 de julio de 1854 en Múnich.
 
En 1881, en la Exposición Internacional de Electricidad efectuada en París, se adoptó el“ohm” (Ω) como unidad de medida de la resistencia eléctrica.

Electricidad y magnetismo. El “gigante” Ørsted.

El 9 de marzo de 1851, fallecía el físico y químico danés Hans Christian Ørsted (Rudkobing, Langeland, 14 de agosto de 1777 – Copenhague, 9 de marzo de 1851)

orstedEstudió Física y Farmacia en la Universidad de Copenhague. Terminados sus estudios, en 1794 fue nombrado adjunto de la Facultad de Medicina.

Durante el período de 1801 a 1803 viajó por Holanda, Alemania y Francia dando conferencias. En 1806 fue nombrado profesor de Física de la Universidad de Copenhague y posteriormente fue director del Instituto Politécnico de dicha ciudad. Fue consejero de Estado (1828), director del Politécnico de Copenhague (1829) y miembro de la Academia de Ciencias de París

En 1820 descubrió la relación entre la electricidad y el magnetismo en un experimento que llevó a cabo ante sus alumnos. Demostró empíricamente que un hilo conductor de corriente podía mover la aguja imantada de una brújula. Podía, pues, haber interacción entre las fuerzas eléctricas y las fuerzas magnéticas, lo que en aquella época resultó revolucionario.

Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia del Meandro en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro, y que los trocitos de hierro atraídos atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales.

El primer filósofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto, filósofo griego que vivió entre 625 a. C. y 545 a. C.1 En China, la primera referencia a este fenómeno se encuentra en un manuscrito del siglo IV a. C. titulado Libro del amo del valle del diablo: «La magnetita atrae al hierro hacia sí o es atraída por éste». La primera mención sobre la atracción de una aguja aparece en un trabajo realizado entre los años 20 y 100 de nuestra era: «La magnetita atrae a la aguja».

En 1600 el médico y físico William Gilbert publicó en Londres su obra De magnete, magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure; Physiologia noua, plurimis & argumentis, & experimentis demostrata(“Sobre el imán y los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra”), para abreviar citado como De magnete, que estableció las bases del estudio profundo del magnetismo consignando las características y tipologías de los imanes y realizando todo tipo de experimentos cuidadosamente descritos.

Observó que la máxima atracción ejercida por los imanes sobre los trozos de hierro se realizaba siempre en las zonas llamadas “polos” del imán. Clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio. Descubrió la imantación por influencia y fue el primero en apercibir que la imantación del hierro se pierde al calentarlo al rojo. Estudió la inclinación de una aguja magnética concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imán.

orsted2Oersted advirtió de forma casual, mientras realizaba observaciones sobre el fenómeno eléctrico con una pila análoga a la construida por Volta en 1800, que la aguja de una brújula colocada en las proximidades de un hilo conductor por el que circulaba una corriente eléctrica se desviaba. Repitió incesantemente estos experimento con pilas más potentes y observó que la aguja oscilaba hasta formar un ángulo recto con el hilo y con la línea que unía la brújula y el hilo.

Si se la desplazaba de forma continua en la dirección que señalaba la aguja, la brújula describía entonces un círculo alrededor del hilo conductor. Invirtiendo el sentido de la corriente eléctrica, cambiaba asimismo el sentido de la aguja de la brújula. Los efectos persistían incluso cundo se interponían placas de vidrio, metal o madera entre el hilo conductor y la brújula.

Los efectos persistían incluso cundo se interponían placas de vidrio, metal o madera entre el hilo conductor y la brújula.
Oersted demostró poco después que el efecto era simétrico. No sólo el cable recorrido por una corriente ejercía fuerzas sobre un imán (la aguja de la brújula): también el imán desarrollaba una fuerza sobre la bobina (carrete formado por hilo conductor) por donde circulaba una corriente eléctrica, actuando un extremo de la bobina como el polo norte de un imán y el otro como el polo sur. Se establecía así la conexión entre los fenómenos eléctrico y magnético.

A Ørsted no se le ocurrió ninguna explicación satisfactoria del fenómeno, y tampoco trató de representar el fenómeno en un cuadro matemático.

Sus resultados se publicaron el 21 de julio de 1820 en un folleto de cuatro hojas escrito en latín, difundido con celeridad a las academias científicas de toda Europa, cuyo título era “Experimenta circa effectum conflictus electri inacum magneticam”. El 11 de septiembre de 1820 Arago comunicó al Instituto de Francia los resultados de Oersted. Entre la audiencia se encontraba Ampère, a la sazón catedrático de Matemáticas en la École Polytechnique, quien poco tiempo después presentaría una memoria considerada la fundación del electromagnetismo.
Sus escritos se tradujeron enseguida y tuvieron gran difusión en el seno de la comunidad científica europea. Los resultados fueron criticados con dureza.

Orsted3Ampère conoció los experimentos de Ørsted en septiembre de 1820, lo que le sirvió para desarrollar poco más tarde la teoría que sería el punto de partida del electromagnetismo. Ampère interpreta el fenómeno del magnetismo con la teoría de la corriente molecular, según la cual innumerables partículas minúsculas, cargadas eléctricamente, estarían en movimiento dentro del conductor. Esta teoría es rechazada por los científicos de la época y no se impone hasta sesenta años después gracias al descubrimiento del electrón.

Cuanto más se aceptaban las teorías de Ampère por parte de otros sabios, más se reconocía la autenticidad e intuición de Ørsted, tanto en la comunidad científica como entre sus conciudadanos. Tras este descubrimiento, el sabio danés siguió contando con un prestigio y una fama que nunca menguaría hasta el momento de su muerte.

En 1825 realizó una importante contribución a la química,, consiguió aislar por electrólisis las primeras muestras de aluminio, bastante impuras. El aislamiento total fue conseguido dos años después por Friedrich Wöhler.

Oersted fundó poco tiempo más tarde una sociedad para la difusión de la ciencia e inició una intensa labor de conferenciante, a la vez que continuaba con sus investigaciones. En 1822 obtuvo el primer valor fiable de la compresibilidad del agua y en 1825 consiguió utilizar corrientes eléctricas para aislar el aluminio elemental del compuesto alúmina.

Entre sus obras científicas destacan Tentamen nomenclaturae chemicae en 1814,Dissertato de forma metaphysices elementaris naturae externae en 1799, así como numerosos trabajos y publicaciones en revistas, sobre todo en Tidskrift for naturu den skaberne, de la que fue uno de los principales redactores. En 1844 publicó su Manual de física mecánica.

Oersted es la unidad de medida de la reluctancia magnética.

La Royal Society le otorgó la medalla Copley en 1820.

La primera pila eléctrica. El “gigante” Volta.

El 5 de marzo de 1827, fallecía el físico italiano Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (Como, 18 de febrero de 1745 – ib., 5 de marzo de 1827).

 
voltaVolta desarrolló la primera pila eléctrica generadora de corriente continua de la Historia. Asimismo descubrió y aisló por primera vez el gas metano.
 
Volta comenzó sus estudios en el colegio de los jesuitas de Como. Pese a al interés de sus padres por que estudiase derecho, Volta se inclinó por la Física aprendiendo de forma autodidácta.
 
Entre los años 1765 y 1769, se dedicó por completo al estudio de los fenómenos eléctricos.
En 1769, publica su primera obra “De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus” (Sobre la fuerza atractiva del fuego eléctrico y fenómenos relacionados).
 
En el año 1774, Volta es nombrado profesor de física del Colegio Real de Como.
 
En 1775, inventa su primer artefacto eléctrico, el electróforo, que lo empleaba para generar electricidad continua. El electróforo consistía en dos discos metálicos, separados físicamente por un conductor húmedo y unidos únicamente con un circuito externo. El dispositivo una vez cargado podía transferir electricidad a otros objetos.
 
Entre 1776 y 1778 Volta se interesa por la Química. Realizando experimentos sobre electricidad atmosférica. En 1778 identificó y aisló el gas metano, mediante una serie de experimentos sobre la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en recipientes cerrados. 
 
Volta es nombrado profesor titular de la cátedra de física experimental en la Universidad de Pavia en 1779.
 
En 1780, el médico y físco italiano Luigi Galvani (Bolonia, Italia, 9 de septiembre de 1737 – id., 4 de diciembre de 1798), observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. Galvani, describió este efecto como “electricidad animal”.
 
Galvani pensaba que las relaciones entre la electricidad y el músculo eran de una naturaleza fundamental y que la electricidad tenía un efecto sobre el músculo porque los músculos mismos contenían electricidad y propuso así formalmente la existencia de una electricidad animal.
 
volta4Alessandro Volta, repitió las experiencias de su amigo Galvani en 1794 y afirmó que los resultados eran correctos pero no le convencían las explicaciones de Galvani sobre el las causas del efecto ocasionado.
 
Volta comenzó a experimentar exclusivamente con metales, ignorando las tesis de Galvani sobre la “electricidad animal” de los muśculos. Concluiría que el tejido muscular animal no era necesario para producir corriente eléctrica.
 
Volta pensaba que cada metal posee una cantidad característica de electricidad y concluyó que si un material orgánico humedecido se pone en contacto entre dos metales diferentes, fluirá una corriente eléctrica al cerrar el circuito. Esa corriente, era la que estimulaba el músculo entre ambos electrodos en los experimentos de Galvani.
 
A partir de la exposición publica de sus tesis hubo una división entre los partidarios de la “electricidad animal” de Galvani y los que defendían los postulados de la “electricidad metálica” de Volta. Estas discusiones durarían varios años.
 
En 1794, se le concede a Volta  la Medalla Copley dela Royal Society de Londres.
 
volta3Finalmente el 20 de marzo de 1800, Volta escribe a Sir Joseph Banks, como presidente de la Royal Society, en la que le anunciaba el descubrimiento “de una pila voltaica”. describía su descubrimiento de forma detallada incluyendo gráficos del mismo.
 
Invitado por Banks el 26 de junio de 1800, ante la Royal Society de Londres, Volta anuncia públicamente su invento, la pila eléctrica o pila de Volta, la primera pila de la Historia. El anuncio se publicaría ese mismo año bajo el título de “ On the Electricity excited by the mere Contact of conducting Substances of different Kinds” en Philosophical Transactions.
Tras varias reproducciones del invento efectuadas por los miembros de la sociedad, se confirmó el invento y se le otorgó el crédito de éste. Galvani y sus tesis fueron consideradas erróneas.
La primera pila eléctrica, la de Volta se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de salmuera, que medían unos 3 cm de diámetro.
 
Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de esos elementos suministraba una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos se conocía entonces. Su apilamiento conectados en serie permitía aumentar la tensión a voluntad, otro descubrimiento de Volta.
 
Fue un éxito rotundo, iniciando la era de la electricidad moderna.
 
En septiembre de 1801, Volta viajó a París aceptando una invitación del emperador Napoleón Bonaparte, para exponer las características de su invento en el Instituto de Francia.
 
El 2 de noviembre de 1801 una comisión de científicos designados por la Academia de las Ciencias del Instituto de Francia evaluan el invento de Volta. Tras repetir las experiencias de Volta emitirían un informe afirmando que el invento realmente funcionaba y que las tesis de Volta eran ciertas.
 
volta2El reconocimiento a Volta fue inmediato en toda Europa. En 1805, el emperador Napoleón Bonaparte lo nombra Caballero de la Legión de Honor asignándole una pensión anual. En 1806 es nombrado Caballero de la Real Orden Italiana de la Corona de Hierro. En 1809, senador del Reino de Italia, y en 1810, conde del Reino de Italia.
En 1815 el Gobierno Imperial de Viena le nombra director de la Facultad de Filosofía de la Universidad de Padua.
Sus trabajos fueron publicados en cinco volúmenes en el año 1816, en Florencia.
 
Volta moriría 5 de marzo 1827 a la edad de 82 años.
 
En el año 1881 la unidad de medida del Sistema Internacional para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y la tensión eléctrica, es nombrada Voltio en su honor.
 
Asimismo. la Tensión eléctrica es conocida con el nombre de voltaje.
 
La UAI bautizó el asteroide 8208 con el nombre de Volta, así como un cráter en la Luna.
 

La Voltaíta es un mineral así nombrado en su honor.

El primer circuito integrado; Kilby.

El 6 de febrero de 1959, en Estados Unidos, el ingeniero eléctrico estadounidense Jack S. Kilby, solicita patente para los “Miniaturized Electronic Circuits” (cirucitos electrónicos miniaturizados), mas conocidos como circuitos integrados o microchips.

kilbyUna auténtica revolución en la electrónica. De hecho, muchos autores piensan que la revolución digital causada por los circuitos integrados es uno de los sucesos más significativos de la historia de la humanidad.

La patente le sería concedida finalmente el 23 de junio de 1964 con el Nº US 3.138.743.

Jack St. Clair Kilby (8 de noviembre de 1923 , Jefferson City- 20 de junio de 2005, Dallas, USA) fue un físico e ingeniero eléctrico estadounidense.

Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en el año 2000 junto con Zhores I. Alferov y Herbert Kroemer  “por sus trabajos relacionados con la tecnología de la información y de la comunicación” . En concreto a Kilby (que ganó la mitad del premio) se le reconoce por “su trabajo en la invención del circuito integrado”. Ciertamente Robert Noyce también contribuyó de manera decisiva al invento, del circuito integrado o microchip.

Otros inventos suyos son la calculadora de bolsillo (la popular Texas Instruments) y la impresora térmica.

Después de acabar los estudios de secundaria en su localidad natal, Kilby estudió Ingeniería eléctrica en la Universidad de Illinois.

Se graduó en 1947. Un año después en los Laboratorios Bell, los físicos Bardeen, Shockley y Brattain, desarrollarían el primer transistor. Ese invento cambiaría su vida y decidiría definitivamente decantase por la electrónica, sin embargo como todos los estudiantes de su época, sus estudios se habían centrado en vallvulasde vacío. El transistor suponía un nuevo reto para todos ellos.

En 1957, realizaría un Máster en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Wisconsin, a la vez que trabajaba en una empresa que fabricaba componentes para radios y televisores,la CentraLab una empresa subsidiaría de la Globe Union. Kilby se dedicaba a diseñar circuitos de base cerámica.

En 1958, se trasladaría a Dallas y entraría a formar parte de la compañía Texas Instruments. Su objetivo era claro. Inventar algún mecanismo que sustituyese al trasnsistor.

kilby2El invento de los físicos de Bell, tenía una serie de pegas. Los transistores de silicio eran baratos y funcionaban relativamente bien. Pero cada vez eran necesarios más y más para realizar las tareas cada vez más complejas que requería la industria. Además su montaje sí era caro, se requería de un número enorme de operarios (que solían ser mujeres) y a menudo, debido a su fragilidad, se rompían los componentes. El transistor consistía en una serie de componentes aislados. Aparte del propio transistor era necesario conectar mediante cables de cobre resistencias de carbono y condensadores de porcelana.

Kilby tuvo la brillante idea de integrar todos esos componentes en un único bloque semiconductor, evitando así la necesidad de realizar las uniones con cables de cobre como hasta el momento se realizaba. Para ello empleo una pastilla de germanio de 6 x 6 mm que conectaba un único transistor, tres resistencias y un condensador, formando un oscilador de rotación de fase. Ya no eran necesarias las conexiones de cobre. El bloque de germanio, al ser un material semiconductor sustituía, las conexiones, las “integraba”.

Kilby, el primer año de su estancia en Texas Instruments ya había inventado el circuito integrado (CI). El 12 de septiembre de 1958 cuando, se pudieron conseguir las primeras muestras operativas y el invento se haría público.

El invento de Kilby condujo a la producción masiva de los modernos microprocesadores.

Para entender la importancia del invento de Kilby, simplemente decir que fue el comienzo real de la microelectrónica y el mundo tal y como lo conocemos hoy en día hubiese sido muy distinto.

Hay que destacar también la importante contribución del también físico estadounidense Robert Noyce (12 de diciembre de 1927 – 3 de junio de 1990) quién desarrolló su propio circuito integrado, patentado en julio de 1959 mientras trabajaba en la Fairchild Semiconductor  y que mejoraba el circuito de Kilby mediante la aplicación de un metal en una capa final eliminando conexiones innecesarias y mejorando las existentes. Kilby siempre reconoció su enorme contribución (incluso en la ceremonia de entrega del Premio Nobel) y su trabajo en común para el desarrollo de los microprocesadores.

Robert Noyce, acabaría fundando una nueva compañía; Intel.

El circuito original de Kilby se conserva en el Instituto Smithsoniano.

kilby3Durante su permanencia en Texas Instruments, Kilby también inventaría la calculadora de bolsillo (la popular Texas Instruments) y la impresora térmica.

En 1970, decidió abandonar la compañía y establecerse por su cuenta. Fue un inventor prolífico, con casi 70 patentes registradas. Uno de sus intereses fueron los paneles solares fabricados con silicio.

De 1978 a 1984 trabajaría como Profesor Emérito de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Texas.

En 1970 recibió la Medalla Nacional de las Ciencias de los Estados Unidos. En 1982, entró a formar parte del Salón de la fama (Hall of fame) de los inventores estadounidenses

Jack Kilby, murió en su casa de Dallas a causa de un cáncer el 22 de junio de 2005.

El primer transistor y la superconductividad; el “gigante” Bardeen.

El 30 de enero de 1991, fallecía el físico estadounidense John Bardeen (Madison, Estados Unidos 23 de mayo de 1908 – Boston, 30 de enero de 1991) Premio Nobel de Física en 1956 y 1972.

bardeenBardeen se convirtió así en el primer físico, y hasta el momento el único, en conseguir dos veces este Premio Nobel.

Cuatro personas han recibido dos veces el Premio Nobel. Marie Curie recibió el Nobel de Física en 1903 en reconocimiento por los extraordinarios servicios rendidos en sus investigaciones conjuntas sobre los fenómenos de radiación descubiertos por Henri Becquerel, y el de Química en 1911 por el aislamiento del radioy el polonio. Linus Pauling obtuvo el Nobel de Química en 1954 por su investigación en la naturaleza de los enlaces químicos y el de la Paz en 1962 por su activismo en contra de las pruebas nucleares terrestres. John Bardeen recibió el Nobel de Física en 1956 por la invención del transistor, y nuevamente el mismo en 1972 por la teoría de la superconductividad. Frederick Sanger obtuvo el de Química en 1958 por determinar la estructura de la insulina y también en 1980 por la invención de un método para determinar la secuencia base del ADN.

Bardeen asistió a la Escuela Secundaria de la Universidad de Madison y se graduó de Madison Central High School en 1923.

Posteriormente realizaría un curso de ingeniería eléctrica en la Universidad de Wisconsin ,donde ampliaría sus conocimientos en matemáticas y física y se graduaría con un B.S. en Ingeniería Eléctrica en 1928. Compaginó sus estudios trabajando en el departamento de ingeniería de la Western Electric Company en Chicago.

Continuará en la Universidad de Wisconsin como asistente de investigación de posgrado en ingeniería eléctrica hasta 1930, centrando su interés en los aspectos matemáticos de la geofísica aplicada y en la radiación de las antenas.

Desde 1930 a 1933 trabajaría en los Laboratorios de Investigación del Golfo en Pittsburgh, Pennsylvania desarrollando métodos para la interpretación de los estudios magnéticos y gravitacionales en la búsqueda de petróleo.

Dejaría su trabajo en 1933, para realizar un postgrado en física matemática en la Universidad de Princeton. Antes de completar su tesis (en la teoría de la función de trabajo de los metales) se le ofreció un puesto como ayudante de investigación en la Universidad de Harvard. Permanecería en esta Universidad tres años trabajando en problemas de la cohesión y la conducción eléctrica en los metales. En 1936 Obtendría su Título de Doctor (Ph. D) por la Universidad de Princenton.

Desde 1938 hasta 1941, Bardeen fue profesor asistente de física en la Universidad de Minnesota.

Con el inicio de la Segunda Guerra mundial, sería destinado al Laboratorio de Artillería Naval en Washington, DC desde 1941 a 1945. Sus trabajos de investigación se dedicaron al estudio de los campos de influencia de los buques para su aplicación a artillería y el rastreo de minas bajo el agua.

En 1943 sería invitado a participar en el Proyecto Manhattan pero Bardeen rechazaría la invitación.

Al finalizar la guerra, 1945 empezaría a trabajar en los Laboratorios Bell de Nueva Jersey.

bardeen2Allí conocería a William Shockley y Walter Houser Brattain que estaban trabajando en el campo de los semiconductores. Brattain era un viejo amigo de Bardeen y Shockley el jefe de sección. Estaban intentando, sin éxito, diseñar un nuevo tipo de amplificador de señales que sustituyese a las válvulas termoiónicas (tubos de vacío), existentes en aquel momento.

Bardeen, que en Princeton, se había familiarizado con la mécanica cuántica, observando el comportamiento de un semiconductor, comprobó que una corriente eléctrica experimentaba una perturbación en la interfaz entre dos regiones cristalinas microscópicas. Un semiconductor es un material aislante que, cuando se le añaden ciertas sustancias o en un determinado contexto, se vuelve conductor. Esto quiere decir, el semiconductor puede actuar como un aislante o como conductor.

La conductividad semiconductora puede ser controlada, por ejemplo, por la introducción de un campo eléctrico o magnético, o por la exposición a la luz o el calor.

Los materiales semiconductores pueden manipularse por la adición de impurezas, conocidas como dopaje . El dopaje de un semiconductor como el silicio con una pequeña cantidad de átomos de impurezas, tales como el fósforo o boro, aumenta en gran medida el número de electrones o agujeros libres dentro del semiconductor

Bardeen quería saber como podría cambiaría la densidad de corriente (la concentración de electrones) en esta región.

Cuando un semiconductor dopado contiene huecos en exceso que se llama “tipo p” y cuando contiene un exceso de electrones libres se conoce como de “tipo n”, donde

Shockley3Bardeen trabajó con un cristal de germanio (Los dispositivos anteriores realizados por Shockley y Brattain habían sido realizados con óxido de cobre) con contactos metálicos que incluían una aguja en conexión con el cristal El sistema contenía una pequeña sección tipo p emparedada entre dos terminales tipo n. Realmente, se trataba de un triodo clásico equivalente a una rejilla entre el filamento y la placa. Mediante la introducción de impurezas era capaz de controlar la carga positiva en el centro del tipo p controlando el flujo de electrones en la capa intermedia y de este modo consiguiendo variar la corriente del sistema semiconductor. El triodo semiconductor se había convertido en el tan ansiado amplificador.

La combinación de todos esos experimentos culminó, el 16 de diciembre de 1947, en el primer amplificador de punto de contacto.

Por fin, Bardeen logró construir junto con Brattain el dispositivo con germanio el 4 de julio de 1951, culminando así el desarrollo del transistor.

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término “transistor” es la contracción en inglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros.

Varios historiadores de la tecnología consideran al transistor como “el mayor invento del siglo XX”. Es el dispositivo electrónico básico que dio lugar a los circuitos integrados y demás elementos de la alta escala de integración.

John Bardeen, Walter H. Brattain, y William Shockley fueron galardonados con el Premio Nobel de Física de 1956 “por sus investigaciones sobre los semiconductores y por el descubrimiento del efecto transistor”.

Tras el premio Nobel, Bardeen se sintió molesto con la actitud y el liderazgo excesivo y personalista de Shockley y decidió abandonar los laboratorios Bell.

bardeen3En 1951 Bardeen ingresaría en la Universidad de Illinois. En 1957, Bardeen junto a Leon N. Cooper y John Robert Schrieffer, propusieron la primera explicación satisfactoria de la superconductividad, desde su descubrimiento en 1908, la teoría estándar de la superconductividad, o Teoría BCS (acrónimo de los apellidos de los científicos que la desarrollaron: John Bardeen, Leon Cooper y Robert Schrieffer.

John Bardeen, Leon Neil Cooper y John Robert Schrieffer fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1972 ” por su teoría desarrollada en forma conjunta de la superconductividad , generalmente conocida como teoría BCS”.

Bardeen murió el 30 de enero de 1991 en Boston de un ataque al corazón.

La teoría del electromagnetismo; Ampère.

El 20 de enero de 1775, nacía el matemático y físico francés André-Marie Ampère (Lyon, 20 de enero de 1775 – Marsella, 10 de junio de 1836).

ampereAmpère nunca asistió a la escuela. De su formación se haría cargo su padre que lo introdujo en el latín, la poesía, y las ciencias naturales, en particular la aritmética.

Con sólo trece años, Ampère ya había redactado su primera publicación científica el “Tratado sobre las secciones cónicas”.

En 1796, Ampère comienza a impartir clases de matemáticas, química e idiomas en Lyon.

En 1801 empezaría a impartir clases de física y química primero en Bourg-en-Bresse, y con posterioridad en la École Centrale de París donde, en 1804, será nombrado profesor particular de análisis y en 1808 profesor de matemáticas e inspector general de universidades.

En 1802 publicaría “Considérations sur la théorie mathématique du jeu” (Consideraciones sobre la teoría matemática del juego), obra que le haría ganarse una enorme reputación.

En 1814, Ampère es elegido académico de la Academia de Ciencias en la sección de matemáticas y se interesa por la química y las teorías atómicas.

En el año 1826 sería nombrado catedrático en la Université de France, cargo que desempeñará hasta su muerte.

En 1820, el físico y químico danés Hans Christian Ørsted (Rudkobing, Langeland, 14 de agosto de 1777 – Copenhague, Capital (Hovedstaden), 9 de marzo de 1851) descubría la relación entre la electricidad y el magnetismo en un experimento que llevó a cabo ante sus alumnos. Demostró empíricamente que un hilo conductor de corriente podía mover la aguja imantada de una brújula. Podía, pues, haber interacción entre las fuerzas eléctricas y las fuerzas magnéticas, lo que en aquella época resultó revolucionario.

Sus resultados se publicaron el 21 de julio de 1820 en un folleto de cuatro hojas escrito en latín, difundido con celeridad a las academias científicas de toda Europa, cuyo título era “Experimenta circa effectum conflictus electri inacum magneticam”. El 11 de septiembre de 1820, el físico francés François Jean Dominique Arago (Estagel, 26 de febrero de 1786–París, 2 de octubre de 1853), comunicó al Instituto de Francia los resultados de Oersted.

Entre la audiencia se encontraba Ampère, quien poco tiempo después presentaría una memoria considerada la fundación del electromagnetismo.

Ampere a partir de los experimentos y de las teorías de Ørsted desarrollaría la teoría que sería el punto de partida del electromagnetismo.

ampere3De esta forma, en 1825 en su magnífica obra “Teoría matemática de los fenómenos electrodinámicos deducida exclusivamente a partir de la experiencia“,formularía los fundamentos teóricos del electromagnetismo, conocidos como la “Ley de Ampère”, donde se postulaban la relación básica que existe entre la corriente eléctrica y el surgimiento de un campo electromagnético.

La Ley de Ampère, dice lo siguiente:

“Toda corriente rectilínea que obra sobre un imán, lo desvía siempre de su posición de equilibrio, de modo que el polo austral del imán se dirija a la izquierda del observador y por lo tanto, a la izquierda de la corriente”

De esta forma describe las fuerzas que dos conductores paralelos atravesados por corriente eléctrica ejercen uno sobre otro. Si el sentido de la corriente es el mismo en los dos conductores, estos se atraen; si la corriente se desplaza en sentidos opuestos, los conductores se repelen.

La Ley de Ampère sería posteriormente corregida y ampliada por el físico británico James Clerk Maxwell (Edimburgo, Reino Unido; 13 de junio de 1831-Cambridge, Inglaterra; 5 de noviembre de1879) en 1861, en la última de sus famosas ecuaciones, la ley de Ampère generalizada que pasaría a formar parte de la Ecuaciones de Maxwell.

Ampère demostró además, que una bobina cilíndrica de cable atravesada por una corriente eléctrica, se comportaba como una barra imantada junto con el también físico francés François Arago, descubrió que una corriente eléctrica en forma de sacacorchos también se comportaba como un imán, atrayendo limaduras de hierro. Llamaron a su descubrimiento electroimán.

Ampère interpretaba el fenómeno del magnetismo con la teoría de la corriente como una corriente eléctrica que corre dentro de los cuerpos magnetizados. Imaginaba que cada molécula de materiales magnéticos contenía en su interior una corriente circular, similar un pequeño electroimán. Innumerables partículas minúsculas, cargadas eléctricamente, estarían en movimiento dentro del conductor. Si el material no está magnetizado, los distintos electroimanes de las moléculas están orientados al azar en todas direcciones y el resultado neto es cero. En los cuerpos magnetizados, los imanes moleculares están orientados, al menos parcialmente, en una dirección, produciendo de este modo su atracción o repulsión magnética.

Esta teoría fue rechazada por los científicos de la época y no se impondría hasta 1896 cuando el físico británico Joseph John Thomson descubría el electrón.

ampere2Sus teorías sobre electrodinámica y la relación entre electricidad y el magnetismo aparece recogida en sus dos grandes obras “Colección de observaciones sobre electrodinámica” (1822) y “Teoría de los fenómenos electrodinámicos (1826)”.

.

Ampère falleció,el 10 de junio de 1836 en Marsella a los 61 años de edad. Sus restos reposan en el cementerio de Montmartre en París.

En honor de Ampère la unidad de medida de la intensidad de la corriente eléctrica se denomina “ampere” y su símbolo es (A), siendo el ampere la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.

El “gigante” visionario; Tesla.

El 7 de enero de 1943, fallecía el inventor, ingeniero mecánico, ingeniero eléctrico y físico de origen serbio Nikola Tesla (Smiljan, Imperio austrohúngaro, actual Croacia, 10 de julio de 1856 – Nueva York, 7 de enero de 1943).

Uno de los científicos mas brillantes de todos los tiempos. “El presente es vuestro, pero el futuro es mío”

tesla1

Tesla asistió al Gimnasio de Karlovac, donde completó el plan de estudios de cuatro años en tres.

Más tarde comenzó los estudios de ingeniería eléctrica en la Universidad de Graz, en la ciudad del mismo nombre, en 1875. Mientras estuvo allí estudió los usos de la corriente alterna.

En diciembre de 1878 dejó Graz y se dirigió a Maribor, (hoy Eslovenia), donde obtuvo su primer empleo como ayudante de ingeniería, trabajo que desempeñó durante un año. Durante este periodo sufrió una crisis nerviosa. Tesla fue posteriormente persuadido por su padre para asistir a la Universidad Carolina en Praga, a la cual asistió durante el verano de 1880. Allí fue influenciado por Ernst Mach. Sin embargo, después de que su padre falleciera, dejó la Universidad, completando solamente un curso

En 1880, se trasladó a Budapest para trabajar bajo las órdenes de Tivadar Puskás en una compañía de telégrafos, la compañía nacional de teléfonos. Allí conoció a Nebojša Petrović, un joven inventor serbio que vivía en Austria. A pesar de que su encuentro fue breve, trabajaron juntos en un proyecto usando turbinas gemelas para generar energía continua. Para cuando se produjo la apertura de la central telefónica en 1881 en Budapest, Tesla se había convertido en el jefe de electricistas de la compañía, y fue más tarde ingeniero para el primer sistema telefónico del país. También desarrolló un dispositivo que, de acuerdo a algunos, era un repetidor telefónico o amplificador, pero que, según otros, pudo haber sido el primer altavoz.

En 1882 se trasladó a París, Francia, para trabajar como ingeniero en la Continental Edison Company (una de las compañías de Thomas Alva Edison), diseñando mejoras para el equipo eléctrico traído del otro lado del océano gracias a las ideas de Edison. Según su biografía, en el mismo año, concibió el motor de inducción e inició el desarrollo de varios dispositivos que usaban el campo magnético rotativo, por los cuales recibió patentes en 1888.tesla2

En junio de 1884, llegó por primera vez a los Estados Unidos, a la ciudad de Nueva York, con poco más que una carta de recomendación de Charles Batchelor, un antiguo empleador. En la carta de recomendación a Thomas Edison, Batchelor escribió, «conozco a dos grandes hombres, usted es uno de ellos; el otro es este joven». Edison contrató a Tesla para trabajar en su Edison Machine Works. Empezó a trabajar para Edison como un simple ingeniero eléctrico y progresó rápidamente, resolviendo algunos de los problemas más difíciles de la compañía. Se le ofreció incluso la tarea de rediseñar completamente los generadores de corriente continua de la compañía de Edison.

En 1886, Tesla fundó su propia compañía, la Tesla Electric Light & Manufacturing. Los primeros inversionistas, no estuvieron de acuerdo con sus planes para el desarrollo de un motor de corriente alterna y finalmente lo relevaron de su puesto en la compañía. Trabajó como obrero en Nueva York de 1886 a 1887 para mantenerse y reunir capital para su próximo proyecto. En 1887, construyó el primer motor de inducción sin escobillas, alimentado con corriente alterna, el cual presentó en el American Institute of Electrical Engineers (Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos) actualmente IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) en 1888. En el mismo año, desarrolló el principio de su bobina de Tesla, y comenzó a trabajar con George Westinghouse en la Westinghouse Electric & Manufacturing Company’s en los laboratorios de Pittsburgh. Westinghouse escuchó sus ideas para sistemas polifásicos, los cuales podrían permitir la trasmisión de corriente alterna a larga distancia.

En abril de 1887, Tesla empezó a investigar lo que después se llamó rayos X, usando su propio tubo de vacío (similar a su patente Patente USPTO nº 514170: «#514,170»). Este dispositivo difería de otros tubos de rayos X por el hecho de no tener electrodo receptor. El término moderno para el fenómeno producido por este artefacto es Bremsstrahlung (o radiación de frenado).

Un «sistema mundial para la transmisión de energía eléctrica sin cables» basado en la conductividad eléctrica de la tierra, fue propuesto por Tesla, el cual funcionaría mediante la transmisión de energía por varios medios naturales y el uso subsiguiente de la corriente trasmitida entre los dos puntos para alimentar dispositivos eléctricos. En la práctica este principio de transmisión de energía, es posible mediante el uso de un rayo ultravioleta de alta potencia que produjera un canal ionizado en el aire, entre las estaciones de emisión y recepción. El mismo principio es usado en el pararrayos.

A los 36 años le fueron otorgadas las primeras patentes relacionadas con la alimentación polifásica y continuó con sus investigaciones sobre los principios del campo magnético rotativo. De 1892 a 1894 se desempeñó como vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (American Institute of Electrical Engineers), el precursor, junto con el Institute of Radio Engineers del actual IEEE. De 1893 a 1895, investigó la corriente alterna de alta frecuencia. Él generó una CA de un millón de voltios usando una bobina de Tesla cónica e investigó el efecto pelicular en conductores, diseñó circuitos LC, inventó una máquina para inducir el sueño, lámparas de descarga inalámbricas, y transmisión de energía electromagnética, construyendo el primer radiotransmisor.

En la Exposición Universal de Chicago en 1893, por primera vez, un edificio dedicado a exposiciones eléctricas. En este evento Tesla y George Westinghouse presentaron a los visitantes la alimentación mediante corriente alterna que fue usada para ilumintesla3ar la exposición. Además se exhibieron las lámparas fluorescentes y bombillas de Tesla de un solo nodo.

Tesla desarrolló el llamado generador de Tesla en 1895, en conjunto con sus inventos sobre la licuefacción del aire. Tesla sabía, por los descubrimientos de Kelvin, que el aire en estado de licuefacción absorbía más calor del requerido teóricamente, cuando retornaba a su estado gaseoso y era usado para mover algún dispositivo. Justo antes de finalizar su trabajo y patentar cualquier aplicación, ocurrió un incendio en su laboratorio destruyendo todo su equipo, modelos e invenciones.

Empeñado Tesla en mostrar la superioridad de la corriente alterna sobre la corriente continua de Edison, se entabló lo que se conoce como “guerra de las corrientes”. En 1893 se hizo en Chicago una exhibición pública de la corriente alterna, demostrando su superioridad sobre la corriente continua de Edison. Ese mismo año Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primer radiotransmisor. Presentó la patente correspondiente en 1897 y dos años después Guglielmo Marconi lograría su primera transmisión de radio. Marconi registró su patente el 10 de noviembre de 1900 y le fue rechazada por ser considerada una copia de la patente de Tesla.

Edison trataba de combatir la teoría de Tesla mediante una campaña para fomentar ante el público el peligro que corrían al utilizar este tipo de corriente, por lo que Harold P. Brown, un empleado de Thomas Edison contratado para investigar la electrocución, desarrolló la silla eléctrica.

En la primavera de 1891, Tesla realizó demostraciones con varias máquinas ante el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos en la Universidad de Columbia. Demostró de esta forma que todo tipo de aparatos podían ser alimentados a través de un único cable sin un conductor de retorno. Este sistema de transmisión unifilar fue protegido en 1897 por la patente U.S.0,593,138.

En las cataratas del Niágara se construyó la primera central hidroeléctrica gracias a los desarrollos de Tesla en 1893, consiguiendo en 1896 transmitir electricidad a la ciudad de Búfalo (Nueva York). Con el apoyo financiero de George Westinghouse, la corriente alterna sustituyó a la continua. Tesla fue considerado desde entonces el fundador de la industria eléctrica.

En 1891 inventó la bobina de Tesla.

En su honor se llamó ‘Tesla’ a la unidad de medida del campo magnético en el Sistema Internacional de Unidades.

En 1899, Tesla se traslada a un laboratorio en Colorado Springs, Estados Unidos, para iniciar sus experimentos con alta tensión y mediciones de campo eléctrico. Los objetivos trazados por Tesla en este laboratorio eran: desarrollar un transmisor de gran potencia, perfeccionar los medios para individualizar y aislartesla4 la potencia transmitida y determinar las leyes de propagación de las corrientes sobre la tierra y la atmósfera.

Cuando murió, el Gobierno de los Estados Unidos intervino todos los documentos de su despacho, en los que constaban sus estudios e investigaciones. Años más tarde, la familia Tesla y la embajada yugoslava lograron recuperar parte del material incautado que hoy día se encuentra expuesto en el Museo de Nikola Tesla.

A pesar de que el premio Nobel de física fue otorgado a Marconi por la invención de la radio en 1909, la prensa publicó que Edison y Tesla compartirían el premio Nobel en 1915. Edison trató de minimizar los logros de Tesla y se negó a compartir el premio, en caso de que fuera compartido. Algunas fuentes afirmaron que debido a la envidia de Edison ninguno lo ganó, a pesar de sus grandes contribuciones a la ciencia.

Curiosamente, Tesla sólo fue premiado con la medalla… Edison, la máxima distinción otorgada por la IEEE.

A %d blogueros les gusta esto: