lunes, 18 de noviembre de 2013

Historia del Desarrollo de la Electricidad

Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ambar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos.
Sin embargo fué el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio cientifico sobre la electricidad.
A continuación se han determinado los años de mayor impacto respecto al desarrollo de la electricidad:
Año 1600.-
La Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo.
Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad del Griego "elektron" = ambar. El Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.

Brújula de 1562

Año 1672.-
El Físico Alemán Otto von Guericke (1602-1686) desarrolló la primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas. Máquina que consiste de una esfera de azufre torneada, con una manija a través de la cual, la carga es inducida al posar la mano sobre la esfera.

Maquina Electrostática

Año 1733.-
El francés Francois de Cisternay Du Fay (1698 - 1739) fue el primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas, las cuales denominó electricidad vítrea y resinosa:

Positiva y Negativa.

Año 1745.-
Se desarrolla lo que daría paso al Condensador Eléctrico, la botella de Leyden por E. G. Von Kleist (1700-1748) y Pieter Van Musschenbroeck (1692-1761) en la Universidad de Leyden, con esta botella se almacenó electricidad estática.

Botella de Leyden

Año 1752.-
Benjamín Franklin (1706-1790) demostró la naturaleza eléctrica de los rayos.
Desarrolló la teoría de que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella. Invento el pararrayos.

Benjamin Franklin

Año 1766.-
El Químico Joseph Priestley (1733-1804) prueba que la fuerza que se ejerce entre las cargas eléctricas varía inversamente proporcional a la distancia que la separa.
Priestley demostró que la carga eléctrica se distribuye uniformemente en la superficie de una esfera hueca, y que en el interior de la misma, no hay un campo eléctrico, ni una fuerza eléctrica.

Joseph Priestley

Año 1776.-
Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Coulomb es la unidad de medida de Carga eléctrica.

Balanza de torsión de Coulomb

Año 1800.-
Alejandro Volta (1745-1827) construye la primera celda Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Su inspiración le vino del estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani (1737-1798) sobre las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas.
Galvani propuso la teoría de la Electricidad Animal, lo cual contrarió a Volta, quien creía que las contracciones musculares eran el resultado del contacto de los dos metales con el músculo.
Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda química capaz de producir corriente contínua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).

Celda Electrostática de Volt

Desde 1801 a 1815.-
Sir Humphry Davy (1778-1829) desarrolla la electroquímica (nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batería, y tratando de entender como ésta funciona.
En 1801 observa el arco eléctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batería.
Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio, Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.
En 1807 fabrica una pila con más de 2000 placas doble, con la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un acido.
En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros.
Sin ningun lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.

Lámpara de Seguridad de Davy

Año 1812.-
El matemático Francés Siméon Denis Poisson (1781-1849) publicó su trabajo más importante relacionado con la aplicación matemática a la Electricidad y Magnetismo, describiendo la leyes de la electrostática.

Siméon Denis Poisson

Año 1819.-
El científico Danés Hans Christian Oersted (1777-1851) descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltáica, se movió. Este descubrimiento fué crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo.
Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magnética.


Descubrimiento de Oersted

Año 1820.-
Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841) Franceses, determinan la conocida ley de Biot-Savart mediante la cual, calculan la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una carga eléctrica y definen que la intensidad del campo magnético producido por una corriente eléctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Ley de Biot-Savart

Año 1823.-
William Sturgeon (1753-1850) Inglés construye el primer electroimán.

Electroimán

Año 1824.-
Andre-Marie Ampere (1775-1836) establece los principios de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotríz es producto de dos efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica. Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma dirección, y se repelen cuendo fluyen en contra.
Ampere produce un exelente resultado matemático de los fenómenos estudiados por Oersted.
Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica.

Andre-Marie Ampere

Año 1826.-
El físico Alemán Georg Simon Ohm (1789-1854) fué quien formuló con exactitud la ley de las corrrientes eléctricas, definiendo la relación exacta entre la tensión y la corriente. Desde entonces, esta ley se conoce como la ley de Ohm.
Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Eléctrica.
R= V / IOhm = Volt / Amper

Año 1828.-
El Americano Joseph Henry (1799-1878) perfeccionó los electroimanes, observó que la polaridad cambiaba al cambiar la dirección del flujo de corriente, y desarrolló el concepto de Inductancia Propia. En 1846 fue nombrado como el primer Director del Museo Smithsonian.


Bobinas de Henry

Año 1831.-
Michael Faraday (1791-1867) a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interes por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dió un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.
Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Eléctrica.
La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo magnético no uniforme fue demostrada por Faraday, en un aparato como el que se muestra:


Primer Generador Eléctrico

Año 1835.-
Samuel F.B. Morse (1791-1867), mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir información, El Telégrafo.
En 1835 construye el primer telégrafo.
En 1837 se asocia con Henry y Vail con el fin de obtener financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento, prosigue solo, obteniendo el exito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washingto D.C. La cual construye en 1844.
En 1858 ATC The American Telegraph Company construye el primer cable transatlántico desde la costa este de USA hasta Irlanda.


Primer Telégrafo

De 1840 a 1842.-
James Prescott Joule (1818-1889) Físico Inglés, quien descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821-1894), quien definió la primera ley de la termodinámica demostraron que los circuitos eléctricos cumplían con la ley de la conservación de la energía y que la Electricidad era una forma de Energía.
Adicionalmente, Joule inventó la soldadura eléctrica de arco y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica era proporcional al cuadrado de la corriente.
Joule es la unidad de medida de Energía.


James Prescott Joule

Año 1845.-
Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Físico Alemán a los 21 años de edad, anunció las leyes que permiten calcular las corrientes, y tensiones en redes eléctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II.
Estableció las técnicas para el análisis espectral, con la cual determinó la composición del sol.


Gustav Kirchhoff

Año 1868.-
El Científico Belga Zénobe-Théophile Gramme (1826-1901) construyó la primera máquina de corriente continua El Dinamo punto de partida de la nueva industria eléctrica. En 1870 patentó la teoría de la Máquina magneto-eléctrica para producir corriente continua.


Dinamo de Gramme

Año 1870.-
James Clerk Maxwell (1831-1879) Matemático Inglés formuló las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría Electromagnética. Dedujo que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz
Maxwell es la unidad del flujo Magnético.


Ecuaciones de Maxwell

Año 1876.-
Alexander Graham Bell (1847-1922) Escocés-Americano inventó el Teléfono.

Teléfono de Bell

Año 1879.-
El Físico Inglés Joseph John Thomson (1856-1940) demostró que los rayos catódicos estaban constituido de partículas atómicas de carga negativas la cual el llamo ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como Electrones.

Joseph John Thomson

Año 1881.-
Thomas Alva Edison (1847-1931) produce la primera Lámpara Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas.
En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7 lúmenes por vatios. En 1904 el filamento de tungsteno con una eficiencia de 7.9 lúmenes por vatios. En 1910 la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes por vatios.
Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios.
En 1882 Edison instaló el primer sistema eléctrico para vender energía para la iluminación incandescente, en los Estados Unidos para la estación Pearl Street de la ciudad de New York.
El sistema fue en CD tres hilos, 220-110 v con una potencia total de 30 kw.\


Lámpara incandescente de Edison

Año 1884.-
Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) demostró la validez de las ecuaciones de Maxwell y las reescribió, en la forma que hoy en día es conocida.
En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus trabajos sobre las Ondas Electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de ondas.
Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la radio.
Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.

Año 1888.-
Nikola Tesla (1857-1943) Serbio-Americano inventor e investigador quien desarrolló la teoría de campos rotantes, base de los generadores y motores polifásicos de corriente alterna.
A Tesla se le puede considerar, sin ninguna duda, como padre del sistema eléctrico que hoy en día disfrutamos.
Tesla es la unidad de medida de la densidad de flujo magnético..
En 1888 Motor de inducción, la mejora del dinamo, el metodo para convertir y distribuir corrientes eléctricas.
En 1890 el Motor de corriente alterna.
En 1892 el Sistema de transmisión de potencia.
En 1894 el Generador eléctrico.
En 1896 el Equipo para producir corrientes y tensiones de alta frecuencia.
En 1897 mejoras en el transformador eléctrico.


Motor C.A. de Tesla




Nikola Tesla, Padre del sistema eléctrico

Fuente: Vicente Lopez y Wikipedia

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