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10 septiembre 2019

El olimpo de la electricidad: los genios que nos dieron la energía

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Hoy nos resultaría difícil vivir sin luz artificial, sin grifos que nos dispensen agua caliente y fría, sin calefacción o sin vehículos que nos transporten de un lugar a otro. Pero aunque asociemos estas comodidades a fuentes de energía diferentes, todas ellas dependen irremediablemente de un mismo y único avance tecnológico: la electricidad. Sin el dominio, la producción y la distribución de esta energía, regresaríamos a un mundo medieval basado en la tracción animal y el fuego. 

Pero la electricidad no es solo el pilar fundacional de la civilización tecnológica, sino también uno de los mejores ejemplos del progreso científico como obra colectiva, fruto de las aportaciones de numerosos padres. Repasamos aquí las contribuciones de los principales genios que merecen figurar en el olimpo de la historia de la electricidad.

William Gilbert

La electricidad estática se conocía desde antiguo, pero fue en 1600 cuando el británico William Gilbert se acercó por primera vez a su estudio científico. Cumpliendo el encargo de la reina Isabel I de Inglaterra de estudiar el funcionamiento de la brújula, Gilbert descubrió que el magnetismo estaba relacionado con la atracción que el ámbar ejercía sobre objetos pequeños al frotarse. Gilbert acuñó para este fenómeno el término “electricidad”, del griego elektron, “ámbar”. 

BBVA-OpenMind-Material- Olimpo Electricidad 2-Retrato de William Gilbert. Fuente:  Wellcome Library
Retrato de William Gilbert.
Fuente:
Wellcome Library

Benjamin Franklin

Tras los estudios de Gilbert, los hombres de ciencia comenzaron a investigar las propiedades de aquella extraña materia eléctrica que podía crearse, almacenarse en las llamadas botellas de Leyden y transmitirse a través de cables metálicos. Sin embargo, hasta entonces no se tenía constancia de que aquel misterioso fluido existiera fuera de los laboratorios. Fue el estadounidense Benjamin Franklin quien en 1752, con su célebre experimento de la cometa, demostró que la energía de las tormentas y la de las botellas de Leyden eran la misma cosa, instaurando así la ciencia de la electricidad.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 3-Representación del experimento de la cometa de Benjamin Franklin. Fuente: Wikimedia
Representación del experimento de la cometa de Benjamin Franklin.
Fuente:
Wikimedia

Luigi Galvani

En la década de 1780, el italiano Luigi Galvani y su esposa, Lucia Galeazzi, describieron la “electricidad animal” como el poder que los nervios transmitían a través de un medio líquido para provocar el movimiento de los músculos. El galvanismo así definido atrajo el interés popular hacia la electricidad de los seres vivos, hasta el punto de inspirar a la escritora Mary Wollstonecraft Shelley para escribir su obra Frankenstein o el moderno Prometeo. El trabajo de los Galvani sentó las bases para el posterior conocimiento de la electrofisiología del sistema nervioso.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 4-Experimento con ranas de Luigi Galvani. Fuente: Wikimedia
Experimento con ranas de Luigi Galvani.
Fuente: Wikimedia

Alessandro Volta

Contemporáneo y amigo de Galvani, aunque rival en el terreno científico, el también italiano Alessandro Volta disputó la teoría de la electricidad animal, alegando que la corriente observada en los experimentos de su colega con patas de rana tenía un origen externo. Cuando Volta sustituyó el material biológico por cartón empapado de solución salina, inventó la primera batería, una fuente constante de corriente eléctrica que no dependía de la generación electrostática. 

La invención de la pila voltaica en 1799 ofreció a los científicos una valiosa herramienta para el estudio de la electricidad. En reconocimiento a su labor, se asignó su nombre a la unidad de potencial eléctrico, el voltio.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 5-Volta mostrando la batería eléctrica a Napoleón. Fuente: Mike Licht
Volta mostrando la batería eléctrica a Napoleón.
Fuente: Mike Licht

Charles-Augustin de Coulomb

En la segunda mitad del siglo XVIII, científicos como los británicos Joseph Priestley o Henry Cavendish comenzaron a observar experimentalmente que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas dependía de la magnitud de estas y era inversamente proporcional a la distancia entre ellas, como la fuerza gravitatoria descrita por Isaac Newton. Fue el francés Charles-Augustin de Coulomb quien en 1785 formuló la ley que lleva su nombre. En 1908 se designó en su honor la unidad de carga, el culombio.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 6-Retrato de Charles Augustin de Coulomb (1736-1806). Artista: Louis Hierle
Retrato de Charles Augustin de Coulomb (1736-1806).
Artista: Louis Hierle

André-Marie Ampère

Si el impulso de Coulomb fue decisivo para la formulación de la electrostática, fue su compatriota André-Marie Ampère quien sentó los fundamentos de la electrodinámica. Basándose en los trabajos previos del danés Hans Christian Ørsted, en la década de 1820 Ampère comenzó a dar forma física y matemática a la fuerza de atracción o repulsión entre dos cables paralelos conductores de corriente eléctrica. La ley de Ampère abrió el camino hacia la comprensión y la definición matemática del electromagnetismo, lo que en 1881 fue reconocido asignando el nombre de amperio a la unidad de corriente eléctrica.

Georg Ohm

Mientras Ampère investigaba la fuerza en acción entre dos cables eléctricos, el alemán Georg Ohm empleaba las baterías de Volta y artefactos de diseño propio para estudiar cómo la corriente (I) variaba en función del voltaje aplicado (V) y la resistencia del circuito (R). Este asunto ya había interesado a científicos como Cavendish, que empleaba su cuerpo para cerrar el circuito y experimentar en propia carne la fuerza del choque eléctrico en cada caso. La ley que resume los resultados de Ohm, I = V/R, puede parecer hoy casi obvia, y sin embargo la publicación de su formulación original en 1827 suscitó más recelo que aplauso. Posteriormente la contribución de Ohm se plasmaría en el nombre de la unidad de resistencia eléctrica, el ohmio.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 7-El físico alemán Georg Simon Ohm. Fuente: Wikimedia
El físico alemán Georg Simon Ohm.
Fuente: Wikimedia

Michael Faraday

Durante el siglo XIX, la época del florecimiento de la ciencia eléctrica, fueron numerosos los científicos dedicados a desentrañar los principios físicos y matemáticos de la electricidad. Pero alguien aún debía convertir todo aquel conocimiento en tecnología práctica, y en este campo destacó el inglés Michael Faraday con su desarrollo de lo que sería el motor eléctrico. No obstante, Faraday no se limitó a la invención, sino que sus observaciones proporcionarían el material para construir una teoría completa del electromagnetismo. Y todo ello a pesar de que nunca estudió en la universidad; fue un científico autodidacta cuya condición humilde le llevó a trabajar para el químico Humphry Davy, pero no solo como ayudante, sino también como ayuda de cámara. El genio de Faraday hizo que la fama del pupilo superara la de su mentor, y hoy la unidad de capacidad eléctrica lleva su nombre, faradio.

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 8-Laboratorio de Faraday en la Royal Institution. Fuente: Science History Institute
Laboratorio de Faraday en la Royal Institution.
Fuente: Science History Institute

James Clerk Maxwell

Puede decirse que el broche a la edad de oro de la ciencia eléctrica fue obra del escocés James Clerk Maxwell, quien entre 1861 y 1862 publicó un conjunto de ecuaciones que convertía las observaciones intuitivas de Faraday en una completa teoría del electromagnetismo. Las ecuaciones de Maxwell, finalmente reducidas a cuatro, recogían y resumían todo el trabajo de sus predecesores para servir como tablas de la ley bajo el reino unificado del campo electromagnético. A su vez, y dado que la ciencia suele ser una construcción colectiva sin principio ni fin, las ecuaciones de Maxwell serían en el siglo posterior uno de los puntos de partida del nacimiento de otra nueva ciencia: la física cuántica.  

BBVA-OpenMind-Materia-Electricidad 9-James Clerk Maxwell. Fuente: Wikimedia
James Clerk Maxwell.
Fuente: Wikimedia

Javier Yanes

@yanes68

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