El blog del burgués

28 julio 2009

El electromagnetismo

Filed under: Cosmología — elburgues @ 12:57 AM

Benjamín Franklin dio la primera descripción útil de la carga eléctrica y así proporcionó la primera explicación de un invento maravilloso del siglo XVIII llamado la botella de Leyden, el primer condensador (la de whisky se inventó siglos antes por unos monjes).

A mediados del siglo XIX se sabía que la electricidad y el magnetismo estaban relacionados y esta relación se aprovechaba (no por la Patiño, sino por Morse). Una señal eléctrica que se enviaba a través de un cable hasta un imán situado a miles de kilómetros de distancia producía los conocidos puntos y rayas del código Morse. Se enviaban mensajes de un punto a otro de un continente en una fracción de segundo (desconozco si le cobraban a la gente 0,15€ + IVA por mensajes que a veces ni llegan). Ese invento fue todo un éxito, pero la ciencia que lo hacía funcionar era todo un misterio.

Oersted en 1813 ya predijo la existencia de estos fenómenos, lo cual no demostró hasta 1819, junto con Ampere (supongo que a través del Facebook), cuando descubrió la desviación de una aguja imantada al ser colocada en dirección perpendicular a un conductor, por el que circula una corriente eléctrica, demostrando así la existencia de un campo magnético en torno a todo conductor atravesado por una corriente eléctrica.

En la naturaleza se observaba esta relación. Cuando se produce una corriente de partículas eléctricas, como por ejemplo un rayo de una tormenta eléctrica, si estás cerca del lugar y tienes una brújula en la mano, puedes observar como la brújula se mueve violentamente, no por la botella de whisky, sino porque la corriente de cargas eléctricas del rayo ha creado un campo magnético a su alrededor.

Si una corriente eléctrica es capaz de producir un campo magnético ¿variar un campo magnético producirá una corriente eléctrica? Michael Faraday se enfrentó a la cuestión de cómo utilizar el magnetismo para crear electricidad. Su respuesta: el flujo variable. La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un cuerpo móvil respecto a un campo magnético estático.

Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Esto lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético e introdujo el concepto de líneas de fuerza para representar los campos magnéticos.

Para un escocés  llamado James Clerk Maxwell (quizás le diera al whisky) la relación entre la electricidad y el magnetismo en la naturaleza era tan evidente que una forma de unificación era necesaria. Maxwell formuló 4 ecuaciones que relacionaba la electricidad y el magnetismo, en una única fuerza: el electromagnetismo. Todo fenómeno que esté relacionado con la electricidad y el magnetismo es resumido por 4 ecuaciones básicas. Einstein lo consideraba uno de los logros más importantes de la física y sentía una gran admiración por Maxwell.

En otra entrada anterior a esta ya vimos cómo Newton se dio cuenta de que la fuerza que atrae un objeto hacia el suelo y la fuerza que mantiene en órbita a los cuerpos celestes, no eran sino la misma fuerza. Se produjo una unificación. En la entrada de hoy hemos visto como lo que hizo Maxwell en realidad fue conectar dos fenómenos en principio diferentes, es decir, unificar, formulando cuatro ecuaciones básicas.

Una primera reflexión que podemos sacar de esto es que la meta de la física moderna es comprender cada fenómeno de la naturaleza basándose en cada vez menos principios, irlo simplificando, es decir, unificar (algunos políticos deberían tomar nota de esto ¿acaso la naturaleza no es muy sabia?).

Newton, para muchos considerado el genio más grande de la historia de la física, padre del cálculo diferencial, enviaba a la horca a gente en sus últimos años como funcionario (con todos los que hay en España, seguro que más de uno hace ecuaciones y es más cabrón todavía). A Erwin Schrödinger se le conoce por ser el autor de, posiblemente, la ecuación más bella y profunda de la historia. Bien, pues bella que se le cruzaba, bella que se calzaba, el campeón. Su mujer y su amante vivían juntas con él. (Schrödinger era un monstruo ¿seguro que fue por su ecuación?).

No se si Maxwell le daba a la botella de whisky, lo he dicho por gastar una broma, pero como segunda reflexión podemos decir que no todos los héroes históricos de la física son admirables como personas. Quizás haya sido injusto con Maxwell, o ¿quizás no?. Lo que es seguro es que a mi Schrödinger no me da envidia, o ¿quizás si? (¡hombre!, es que el tío, gastaba una ecuación que no veas…)

 

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3 comentarios »

  1. ¿Esa foto de ahí arriba son morcillas de Burgos? Me acaba de entrar hambre.
    No sé porqué los seres humanos pensamos que si alguien es un genio en algo concreto, será también una persona perfecta. Imagno que necesitamos héroes.
    Si mi profe de física hubiera explicado estas cosas como lo haces tu, probablemente habríamos sacado todos mejores notas.
    Saludos.
    Mabel.

    Comentario por Ridaguardon — 29 julio 2009 @ 12:06 PM | Responder

  2. La verdad es que las morcillas tienen su propia carga electromagnética, o al menos a mí me atraen como si la tuvieran 😀

    Lo que sí es cierto es que te explicas muy bien, desde una posición muy didáctica y amena. Sin duda, es la mejor forma de transmitir conocimientos y de hacer que su impronta quede mejor grabada en la mente de quienes nos atienden.

    Por cierto, querido amigo, aquí en Valencia estarías disfrutando de lo lindo con las diversas charlas que se están impartiendo sobre desarrollo de software (videojuegos incluidos), seguridad y, sobre todo, astronomía… Ya te enseñaré alguna cosita que otra.

    ¡Saludos desde la Campus!

    Comentario por Miguel — 1 agosto 2009 @ 5:27 PM | Responder

  3. Llegue a este sitio buscando ser mas didactico en la transmision de conocimientos acerca de este tema que es la base de la tecnologia actual, la electricidad :

    1era Revolucion industrial: Cero electricidad
    2da Revolucion industrial; Aprovechamiento de los conocimientos acerca de la electricidad y el magnetismo.

    3era Revolucion () Bueno la llamada tercera revolucion industrial esta basada en aspectos que sin electricidad sencillamiento no se pueden realizar. Por ejemplo se avanza en los semiconductores e incluso de super conductores; necesarios para entrar a las tecnologias electronicas. Que dan paso a las tecnologias de la informacion. Hoy llamadas TI. No hay que perder de vistas que estas TI solo funcionen si hay energia electrica que las sustente. Y tampoco hay que olvidar que la energia electrica la podemos obtener de diversas fuentes.
    Me gusta la electricidad , la electronica y las aplicaiones que han surgido.
    Salud y saludos a los wiskeros

    Comentario por jhote — 7 septiembre 2009 @ 12:55 PM | Responder


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