Conocer Ciencia - Biografías - Faraday

Serie_Ciencias Serie_Ciencias Naturales_20_jNaturales_20_j

Momentos Estelares de la Momentos Estelares de la CienciaCiencia

FaradayFaraday

Electricidad y magnetismoElectricidad y magnetismo

Hace unos ciento ochenta años, un físico Hace unos ciento ochenta años, un físico inglés daba en Londres una conferencia inglés daba en Londres una conferencia sobre algunos de los trucos que se podían sobre algunos de los trucos que se podían hacer con imanes y alambres. hacer con imanes y alambres.


Ante él tenía un cable de cobre enrollado Ante él tenía un cable de cobre enrollado en forma de bobina y conectado a un en forma de bobina y conectado a un galvanómetro. galvanómetro.


El galvanómetro es un instrumento que se El galvanómetro es un instrumento que se utiliza para medir la electricidad; lleva una utiliza para medir la electricidad; lleva una aguja que se mueve al pasar corriente por aguja que se mueve al pasar corriente por el instrumento. el instrumento.


Puesto que el galvanómetro no estaba Puesto que el galvanómetro no estaba conectado a ninguna batería, no podía conectado a ninguna batería, no podía haber corriente que fluyera a través de él. haber corriente que fluyera a través de él. La aguja estaba quieta.La aguja estaba quieta.


Pero he aquí que el conferenciante Pero he aquí que el conferenciante introduce la barra de un imán en la bobina introduce la barra de un imán en la bobina y la aguja salta hacia la derecha: y la aguja salta hacia la derecha: aparentemente de la nada ha aparecido aparentemente de la nada ha aparecido una corriente eléctrica. una corriente eléctrica.


Al volver a retirar el imán, la aguja vuelve Al volver a retirar el imán, la aguja vuelve a saltar, esta vez hacia la izquierda. ¡Qué a saltar, esta vez hacia la izquierda. ¡Qué curioso!curioso!

FaradayFaraday

Después de la conferencia se le acercó Después de la conferencia se le acercó una dama y le dijo: «Pero señor Faraday, una dama y le dijo: «Pero señor Faraday, ¿para qué va a servir la electricidad ¿para qué va a servir la electricidad establecida tan sólo durante una fracción establecida tan sólo durante una fracción de segundo por ese imán?»de segundo por ese imán?»

FaradayFaraday

Y Michael Faraday, con toda cortesía, Y Michael Faraday, con toda cortesía, replicó: replicó: «Señora, ¿y para qué sirve un niño «Señora, ¿y para qué sirve un niño recién nacido?»recién nacido?»

FaradayFaraday

Otra versión de la anécdota dice que fue Otra versión de la anécdota dice que fue un político quien le hizo la pregunta y que un político quien le hizo la pregunta y que Faraday respondió:Faraday respondió:

FaradayFaraday

«Señor, dentro de veinte años estará «Señor, dentro de veinte años estará usted cobrando impuestos sobre esa usted cobrando impuestos sobre esa electricidad.»electricidad.»

FaradayFaraday

Michael FaradayMichael Faraday nació cerca de Londres, el nació cerca de Londres, el 22 de septiembre de 1791. 22 de septiembre de 1791.

FaradayFaraday

Su padre, herrero de profesión, tuvo que Su padre, herrero de profesión, tuvo que trabajar muy duro para sacar adelante a trabajar muy duro para sacar adelante a sus diez hijos, y se instaló con su familia sus diez hijos, y se instaló con su familia en Londres cuando Faraday contaba en Londres cuando Faraday contaba todavía muy pocos años.todavía muy pocos años.

FaradayFaraday

El joven Michael entró allí de aprendiz de El joven Michael entró allí de aprendiz de encuadernador. Fue encuadernador. Fue un golpe de suerte,un golpe de suerte, porque de esa manera estableció contacto porque de esa manera estableció contacto con los libros. con los libros.

FaradayFaraday

Oficialmente sólo tenía que ocuparse de la Oficialmente sólo tenía que ocuparse de la fachada, pero él no podía resistir la fachada, pero él no podía resistir la tentación de abrir las páginas de los libros. tentación de abrir las páginas de los libros. Ni tampoco pudo resistir la tentación de Ni tampoco pudo resistir la tentación de empezar a interesarse en la ciencia.empezar a interesarse en la ciencia.

FaradayFaraday

Luego vino Luego vino un segundo golpe de suerte,un segundo golpe de suerte, y y fue que su patrono le animara a que fue que su patrono le animara a que leyera los libros y le permitiese que leyera los libros y le permitiese que asistiera a conferencias científicas.asistiera a conferencias científicas.

FaradayFaraday

Faraday escuchaba estas conferencias con Faraday escuchaba estas conferencias con enorme entusiasmo. enorme entusiasmo.

FaradayFaraday

Tomaba abundantes notas y al llegar a Tomaba abundantes notas y al llegar a casa las pasaba a limpio con todo esmero casa las pasaba a limpio con todo esmero y añadía diagramas de su invención para y añadía diagramas de su invención para hacerlas más claras. hacerlas más claras.

Humphrey DavyHumphrey Davy

Las conferencias que más le gustaban Las conferencias que más le gustaban eran las de eran las de Humphrey Davy,Humphrey Davy, en la Royal en la Royal Institution. Institution.


Davy era el químico inglés de más fama y Davy era el químico inglés de más fama y un conferenciante que gozaba de gran un conferenciante que gozaba de gran popularidad. popularidad.

FaradayFaraday

Faraday le envió una copia de las notas Faraday le envió una copia de las notas que había tomado en las conferencias y le que había tomado en las conferencias y le pidió un puesto de ayudante.pidió un puesto de ayudante.

FaradayFaraday

Davy leyó las notas con agrado y asombro. Davy leyó las notas con agrado y asombro. A la primera oportunidad le dio a Faraday A la primera oportunidad le dio a Faraday el empleo que pedía. el empleo que pedía.

FaradayFaraday

Faraday tenía veintidós años cuando Faraday tenía veintidós años cuando ocupó este puesto en la Royal Institution, ocupó este puesto en la Royal Institution, y con un sueldo más reducido que el que y con un sueldo más reducido que el que cobraba de encuadernador.cobraba de encuadernador.


Davy había inventado la lámpara de Davy había inventado la lámpara de seguridad de los mineros y el arco voltaico seguridad de los mineros y el arco voltaico y había descubierto muchas sustancias y había descubierto muchas sustancias químicas, entre ellas ocho nuevos químicas, entre ellas ocho nuevos elementos.elementos.


Pero suele decirse que su mayor Pero suele decirse que su mayor descubrimiento fue Michael Faraday.descubrimiento fue Michael Faraday.

FaradayFaraday

Faraday hacía Faraday hacía prácticamente su vida prácticamente su vida en el laboratorio, y en en el laboratorio, y en todos los aspectos se todos los aspectos se mostró digno de su mostró digno de su maestro. maestro.

FaradayFaraday

A la muerte de Davy, A la muerte de Davy, en 1 829, Faraday en 1 829, Faraday pasó a ocupar su pasó a ocupar su puesto y en 1 833 le puesto y en 1 833 le nombraron profesor nombraron profesor de química.de química.

FaradayFaraday

Faraday continuó el trabajo más Faraday continuó el trabajo más importante de Davy. importante de Davy.

ElectricidadElectricidad

La mayoría de los elementos que había La mayoría de los elementos que había descubierto éste los había separado de descubierto éste los había separado de distintos compuestos químicos por medio distintos compuestos químicos por medio de una corriente eléctrica. de una corriente eléctrica.


Faraday descubrió que la electricidad que Faraday descubrió que la electricidad que era necesaria para liberar la unidad de era necesaria para liberar la unidad de masa equivalente de cualquier elemento masa equivalente de cualquier elemento es siempre exactamente la misma. es siempre exactamente la misma.


O dicho de otro modo, que una misma O dicho de otro modo, que una misma cantidad de electricidad libera el mismo cantidad de electricidad libera el mismo número de átomos. número de átomos.


Las investigaciones de Faraday condujeron Las investigaciones de Faraday condujeron al concepto moderno de electrón.al concepto moderno de electrón.

ImanesImanes

A Faraday le fascinaban además los A Faraday le fascinaban además los imanes. imanes.

ImanesImanes

Esparció limaduras de hierro sobre un Esparció limaduras de hierro sobre un papel colocado sobre los polos de un imán papel colocado sobre los polos de un imán y observó cómo las limaduras se alineaban y observó cómo las limaduras se alineaban entre ellos y formaban dibujos muy entre ellos y formaban dibujos muy definidos. definidos.

ImanesImanes

Los imanes, dijo Faraday, están rodeados Los imanes, dijo Faraday, están rodeados de «campos de fuerzas» invisibles. Las de «campos de fuerzas» invisibles. Las limaduras hacían visibles las «líneas de limaduras hacían visibles las «líneas de fuerza».fuerza».


Era natural, pues, que Faraday empezara Era natural, pues, que Faraday empezara a reflexionar sobre la relación que existía a reflexionar sobre la relación que existía entre la electricidad y el magnetismo. entre la electricidad y el magnetismo.

OerstedOersted

El científico danés El científico danés Hans Christian OerstedHans Christian Oersted había descubierto en 1820 que un alambre había descubierto en 1820 que un alambre por el cual pasa electricidad manifiesta por el cual pasa electricidad manifiesta propiedades magnéticas.propiedades magnéticas.


Si la electricidad establece un campo Si la electricidad establece un campo magnético,magnético, pensó Faraday, pensó Faraday, ¿por qué un ¿por qué un campo magnético no va a crear campo magnético no va a crear electricidad?electricidad? Así que diseñó un Así que diseñó un experimento para comprobarlo. experimento para comprobarlo.

Arrolló un alambre alrededor de un Arrolló un alambre alrededor de un segmento de anillo de hierro y conectó el segmento de anillo de hierro y conectó el alambre a una batería. El circuito podía alambre a una batería. El circuito podía abrirse y cerrarse con un interruptor. abrirse y cerrarse con un interruptor.

Si cerraba el circuito se establecía un Si cerraba el circuito se establecía un campo magnético en el arrollamiento, tal y campo magnético en el arrollamiento, tal y como había demostrado Oersted, y ese como había demostrado Oersted, y ese campo se extendía por todo el hierro.campo se extendía por todo el hierro.

Luego arrolló un segundo embobinado Luego arrolló un segundo embobinado alrededor de otro segmento del anillo de alrededor de otro segmento del anillo de hierro y conectó el alambre a un hierro y conectó el alambre a un galvanómetro. galvanómetro.

Si la teoría de Faraday era correcta, el Si la teoría de Faraday era correcta, el campo magnético creado en el anillo de campo magnético creado en el anillo de hierro por el primer arrollamiento hierro por el primer arrollamiento establecería una corriente en el segundo; establecería una corriente en el segundo; esta corriente la acusaría el galvanómetro.esta corriente la acusaría el galvanómetro.

El 29 de agosto de 1831 realizó Faraday el El 29 de agosto de 1831 realizó Faraday el experimento. ¡No funcionaba! O al menos experimento. ¡No funcionaba! O al menos no como él pensaba...no como él pensaba...

Porque aunque el campo magnético no Porque aunque el campo magnético no creaba ninguna corriente, ésta sí aparecía creaba ninguna corriente, ésta sí aparecía en el momento de establecer o interrumpir en el momento de establecer o interrumpir el campo. el campo.

Cuando Faraday cerraba el circuito en el Cuando Faraday cerraba el circuito en el primer arrollamiento, saltaba la aguja del primer arrollamiento, saltaba la aguja del galvanómetro conectado al segundo. Y galvanómetro conectado al segundo. Y cuando abría el circuito, la aguja volvía a cuando abría el circuito, la aguja volvía a saltar, pero en la dirección opuesta.saltar, pero en la dirección opuesta.

Faraday llegó a la conclusión de que no Faraday llegó a la conclusión de que no eran las líneas magnéticas de fuerza en sí eran las líneas magnéticas de fuerza en sí mismas lo que establecía la corriente: era mismas lo que establecía la corriente: era el el movimiento movimiento de esas líneas a través de de esas líneas a través de un alambre. un alambre.

Cuando se establecía la corriente en la Cuando se establecía la corriente en la primera bobina de alambre, surgía el primera bobina de alambre, surgía el campo magnético. Las líneas de fuerza campo magnético. Las líneas de fuerza atravesaban entonces el alambre del atravesaban entonces el alambre del segundo arrollamiento. segundo arrollamiento.

Al interrumpir la corriente moría el campo Al interrumpir la corriente moría el campo magnético, y las líneas de fuerza, al magnético, y las líneas de fuerza, al retirarse, volvían a atravesar el alambre retirarse, volvían a atravesar el alambre de la segunda bobina.de la segunda bobina.

Inducción electromagnéticaInducción electromagnética

Con el fin de visualizar más claramente Con el fin de visualizar más claramente este fenómeno y mostrarlo de forma este fenómeno y mostrarlo de forma patente ante el público, introdujo un imán patente ante el público, introdujo un imán en una bobina de alambre. en una bobina de alambre.


La corriente sólo fluía por ésta mientras el La corriente sólo fluía por ésta mientras el imán estaba entrando en la bobina o imán estaba entrando en la bobina o saliendo de ella; o también cuando el imán saliendo de ella; o también cuando el imán permanecía quieto y era la bobina la que permanecía quieto y era la bobina la que se desplazaba alrededor de él. se desplazaba alrededor de él.


Pero si tanto el imán como la bobina Pero si tanto el imán como la bobina permanecían inmóviles, no había permanecían inmóviles, no había corriente.corriente.


Faraday había descubierto cómo hacer Faraday había descubierto cómo hacer que el magnetismo indujera una corriente que el magnetismo indujera una corriente eléctrica: había descubierto la «inducción eléctrica: había descubierto la «inducción electromagnética».electromagnética».

Dos meses después dio el siguiente paso, Dos meses después dio el siguiente paso, el de conseguir un modo práctico de el de conseguir un modo práctico de producir una corriente continua a partir producir una corriente continua a partir del magnetismo. del magnetismo.

Para ello fabricó una delgada rueda de Para ello fabricó una delgada rueda de cobre que podía girar alrededor de un eje cobre que podía girar alrededor de un eje y cuyo borde exterior, al girar, pasaba y cuyo borde exterior, al girar, pasaba entre los polos de un potente imán. entre los polos de un potente imán.

Al girar entre los polos, la rueda cortaba Al girar entre los polos, la rueda cortaba constantemente líneas de fuerza constantemente líneas de fuerza magnética, de modo que por la rueda fluía magnética, de modo que por la rueda fluía constantemente una corriente eléctrica. constantemente una corriente eléctrica.

El aparato llevaba dos cables que El aparato llevaba dos cables que acababan cada uno en un contacto acababan cada uno en un contacto deslizante. Uno de los contactos rozaba deslizante. Uno de los contactos rozaba contra la rueda de cobre al girar, mientras contra la rueda de cobre al girar, mientras que el otro lo hacía contra el eje. que el otro lo hacía contra el eje.

Un galvanómetro intercalado en el circuito Un galvanómetro intercalado en el circuito indicaba que mientras la rueda de cobre indicaba que mientras la rueda de cobre estuviese girando, se producía una estuviese girando, se producía una corriente continua.corriente continua.

Faraday generó así electricidad a partir del Faraday generó así electricidad a partir del movimiento mecánico. Había inventado el movimiento mecánico. Había inventado el «generador» eléctrico.«generador» eléctrico.

La inducción tiene trucos muy La inducción tiene trucos muy interesantes.interesantes.

La potencia eléctrica viene determinada La potencia eléctrica viene determinada por dos cosas: la cantidad de electricidad por dos cosas: la cantidad de electricidad que pasa por segundo por el conductor que pasa por segundo por el conductor (intensidad) y la fuerza que impulsa la (intensidad) y la fuerza que impulsa la electricidad (voltaje). electricidad (voltaje).

Si una corriente en una bobina induce Si una corriente en una bobina induce corriente en una segunda, la potencia corriente en una segunda, la potencia tiene que ser la misma en ambas; pero los tiene que ser la misma en ambas; pero los detalles pueden variar. detalles pueden variar.

Por ejemplo, si la segunda bobina tiene Por ejemplo, si la segunda bobina tiene doble número de espiras de alambre que doble número de espiras de alambre que la primera, su voltaje será doble, pero su la primera, su voltaje será doble, pero su intensidad será la mitad.intensidad será la mitad.

Vemos, pues, que las características de Vemos, pues, que las características de una corriente pueden transformarse en el una corriente pueden transformarse en el proceso de inducción. proceso de inducción.

Los dos arrollamientos de Faraday sobre Los dos arrollamientos de Faraday sobre un anillo de hierro es la versión más un anillo de hierro es la versión más elemental de nuestros modernos elemental de nuestros modernos «transformadores».«transformadores».

Faraday vivió otros Faraday vivió otros treinta y cinco años treinta y cinco años trabajando y dando trabajando y dando conferencias. conferencias.

Durante las Navidades solía dar Durante las Navidades solía dar numerosas charlas para gente joven, entre numerosas charlas para gente joven, entre las cuales están las que versan sobre la las cuales están las que versan sobre la bujía, recogidas en el libro bujía, recogidas en el libro La historia La historia química de la bujía. química de la bujía.

Este libro, y los tres tomos de Este libro, y los tres tomos de Investigaciones experimentales, Investigaciones experimentales, se venden se venden todavía en la mayor parte de las librerías todavía en la mayor parte de las librerías inglesas. inglesas.

La segunda obra son los cuadernos de La segunda obra son los cuadernos de notas en que fue registrando sus notas en que fue registrando sus descubrimientos y constituyen una lectura descubrimientos y constituyen una lectura muy amena.muy amena.

Faraday hizo muchas contribuciones a la Faraday hizo muchas contribuciones a la ciencia. Apenas hay un área de la física ciencia. Apenas hay un área de la física moderna que no arranque de su obra. moderna que no arranque de su obra.

Pero a su muerte, el 25 de agosto de Pero a su muerte, el 25 de agosto de 1867, no había ya ninguna duda de que su 1867, no había ya ninguna duda de que su mayor descubrimiento era el de la mayor descubrimiento era el de la inducción eléctrica. inducción eléctrica.

Y sus inventos más importantes, el Y sus inventos más importantes, el generador y el transformador.generador y el transformador.

La importancia del descubrimiento fue La importancia del descubrimiento fue precisamente ésa: que precisamente ésa: que ofreció el primer ofreció el primer método práctico de convertir energía método práctico de convertir energía mecánica en energía eléctrica.mecánica en energía eléctrica.

Antes de Faraday había habido máquinas Antes de Faraday había habido máquinas de vapor y ruedas hidráulicas que de vapor y ruedas hidráulicas que producían energía mecánica en grandes producían energía mecánica en grandes cantidades a base de quemar carbón y cantidades a base de quemar carbón y aprovechar la caída del agua. aprovechar la caída del agua.

Pero su tamaño era poco práctico: podían Pero su tamaño era poco práctico: podían prestar servicios locales, pero no prestar servicios locales, pero no abastecer a hogares y oficinas.abastecer a hogares y oficinas.

Antes Faraday existían ya fuentes de Antes Faraday existían ya fuentes de electricidad en la forma de baterías electricidad en la forma de baterías químicas (como la pila de químicas (como la pila de Volta), pero Volta), pero éstas sólo podían suministrar corriente en éstas sólo podían suministrar corriente en cantidades pequeñas.cantidades pequeñas.

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Practica/PR-11/PR-11.htm


El descubrimiento de Faraday de la El descubrimiento de Faraday de la inducción electromagnética señaló el inducción electromagnética señaló el camino de la producción de electricidad en camino de la producción de electricidad en generadores.generadores.


Generadores movidos por la energía Generadores movidos por la energía mecánica del vapor o de la caída de agua.mecánica del vapor o de la caída de agua.


Esto permitió que la Revolución Industrial Esto permitió que la Revolución Industrial saliera de las fábricas y, en la forma de saliera de las fábricas y, en la forma de electricidad, entrara en los hogares.electricidad, entrara en los hogares.


El político que, según dicen, dudó del valor El político que, según dicen, dudó del valor del electromagnetismo, se quedaría del electromagnetismo, se quedaría asombrado de la cantidad de impuestos asombrado de la cantidad de impuestos que se recaudan hoy —de las empresas y que se recaudan hoy —de las empresas y del consumidor— por el uso de esta del consumidor— por el uso de esta corriente.corriente.

Serie_Ciencias Serie_Ciencias Naturales_20_jNaturales_20_j

Barranca – Perú – Agosto de 2008Barranca – Perú – Agosto de 2008

Leonardo Sánchez CoelloLeonardo Sánchez Coello

http://http://pepascientificas.blogspot.compepascientificas.blogspot.com

Conocer Ciencia - Biografías - Faraday

Education

Transcript of Conocer Ciencia - Biografías - Faraday