Investigación electricidad
Investigación sobre la electricidad.
- Investiga y explica el descubrimiento de la electricidad.
- Investiga y escribe brevemente la biografía con su respectiva imagen de:
- Benjamin Franklin.
- Alessandro Volta.
- Thomas Edison.
- Nikola Tesla
3. Explica 3 experimentos antiguos donde se haya descubierto la electricidad.
4. Inserta un vídeo sobre la historia de la electricidad.
SOLUCIÓN.
1. Thales de Miletus fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objeto. Sin embargo fue 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 asíconstancia del primer estudio científico sobre la electricidad.
En 1600, la Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian Gilbert 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" = ámbar.
Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.
En 1752, Benjamín Franklin 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. En 1780 inventa los lentes Bifocales.
En 1776, Charles Agustín de Coulomb 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.
En 1800, Alejandro Volta 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 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 continua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).
Desde 1801 a 1815, Sir Humphry Davy 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 ácido.
En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros. Sin ningún lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.
En 1819, El científico Danés Hans Christian Oersted 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 voltaica, se movió. Este descubrimiento fue 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.
En 1823 Andre−Marie Ampere, establece los principios de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotriz 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 cuando fluyen en contra. Ampere produce un excelente resultado matemático de los fenómenos estudiados por Oersted.
En 1826, El físico Alemán Georg Simon Ohm fue quien formuló con exactitud la ley de las corrientes 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.
En 1831, Michael Faraday a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interés por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dio 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 1835, Simule F.B. Morse, 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 éxito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washington D.C. La cual construye en 1844.
En 1840−42, James Prescott Joule, físico inglés, quien descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz, 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.
En 1845, Gustav Robert Kirchhoff, 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.
En 1854, El matemático Inglés William Thomson (Lord Kelvin), con su trabajo sobre el análisis teórico sobre transmisión por cable, hizo posible el desarrollo del cable transatlántico.
En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica.
En 1858 Inventó el cable flexible.
Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.
En 1870, James Clerk Maxwell matemático Inglés formuló las cuatro 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.
En 1879, el Físico Inglés Joseph John Thomson demostró que los rayos catódicos estaban
constituido de partículas atómicas de carga negativas la cual el llamó ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como Electrones.
En 1881, Thomas Alva Edison 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 Thomas 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.
En 1884, Heinrich Rudolf Hertz 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.
Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad del Griego "elektron" = ámbar.
Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.
En 1752, Benjamín Franklin 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. En 1780 inventa los lentes Bifocales.
En 1776, Charles Agustín de Coulomb 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.
En 1800, Alejandro Volta 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 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 continua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).
En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros. Sin ningún lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.
En 1819, El científico Danés Hans Christian Oersted 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 voltaica, se movió. Este descubrimiento fue 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.
En 1823 Andre−Marie Ampere, establece los principios de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotriz 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 cuando fluyen en contra. Ampere produce un excelente resultado matemático de los fenómenos estudiados por Oersted.
Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica.
En 1826, El físico Alemán Georg Simon Ohm fue quien formuló con exactitud la ley de las corrientes 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 / I Ohm = Volt / Ampe
En 1831, Michael Faraday a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interés por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dio 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 1835, Simule F.B. Morse, 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 éxito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washington D.C. La cual construye en 1844.
En 1840−42, James Prescott Joule, físico inglés, quien descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz, 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.
En 1845, Gustav Robert Kirchhoff, 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.
En 1854, El matemático Inglés William Thomson (Lord Kelvin), con su trabajo sobre el análisis teórico sobre transmisión por cable, hizo posible el desarrollo del cable transatlántico.
En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica.
En 1858 Inventó el cable flexible.
Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.
En 1870, James Clerk Maxwell matemático Inglés formuló las cuatro 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.
En 1879, el Físico Inglés Joseph John Thomson demostró que los rayos catódicos estaban
constituido de partículas atómicas de carga negativas la cual el llamó ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como Electrones.
En 1881, Thomas Alva Edison 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 Thomas 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.
En 1884, Heinrich Rudolf Hertz 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.
2. Benjamin Franklin:
(Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico e inventor estadounidense. Estudioso de la electricidad y de cuanto atrajo su interés, inventor del pararrayos y de otros útiles artefactos, honesto y eficiente hombre público y destacado artífice de la independencia de los Estados Unidos, Benjamin Franklin fue acaso el personaje más querido de su tiempo en su país y el único americano de la época colonial británica que alcanzó fama y notoriedad en Europa. El quería demostrar que las nubes están cargadas de electricidad, para la realización del experimento, no exento de riesgo, utilizó una cometa dotada de un alambre metálico unido a un hilo de seda que, de acuerdo con su suposición, debía cargarse con la electricidad captada por el alambre. Durante la tormenta acercó la mano a una llave que pendía del hilo de seda, y observó que, lo mismo que en los experimentos con botellas de Leyden que había realizado con anterioridad, saltaban chispas, lo cual demostraba la presencia de electricidad.
Este descubrimiento le permitió inventar el pararrayos, cuya eficacia dio lugar a que ya en 1782, en la ciudad de Filadelfia, se hubiesen instalado 400 de estos ingenios. Sus trabajos acerca de la electricidad le llevaron a formular conceptos tales como el de la electricidad negativa y positiva (a partir de la observación del comportamiento de las varillas de ámbar) o el de conductor eléctrico, entre otros. Expuso además una teoría acerca de la electricidad en la que consideraba que ésta era un fluido sutil que podía presentar un exceso o un defecto, descubrió el poder de las puntas metálicas al observar que un cuerpo con carga eléctrica se descarga mucho más deprisa si termina en punta, y enunció el principio de conservación de la carga eléctrica.
Benjamin Franklin inventó también la llamada estufa Franklin (1742), una estufa de hierro de mayor eficiencia y menor consumo, y las lentes bifocales. La gran curiosidad que sentía por los fenómenos naturales le indujo a estudiar, entre otros, el curso de las tormentas que se forman en el continente americano, y fue el primero en analizar la corriente cálida que discure por el Atlántico norte y que en la actualidad se conoce con el nombre de corriente del Golfo.
Thomas Edison:
Fue un inventor y empresario estadounidense de los siglos XIX y XX (nació el 11 de febrero de 1847 y murió el 18 de octubre de 1931 a los 84 años) conocido principalmente por:
– Patentar más de 1000 inventos.
– Mejorar la calidad de vida y la industria de su era a través de invenciones como: la bombilla eléctrica de larga duración, el fonógrafo (que permitía grabar y reproducir sonidos) o el quinetoscopio (precursor del proyector cinematográfico); entre otros.
_ El micrófono de carbón (1876): permitió mejorar las transmisiones telefónicas.
– El fonógrafo (1877): primer aparato que permitió registrar y reproducir sonidos.
– La primera bombilla eléctrica de larga duración (1879): primera bombilla incandescente con una duración de aproximadamente 48 horas.
– El quinetoscopio (1891): precursor del proyecto de cine.
Nikola Tesla:
(Smiljan, actual Croacia, 1856 - Nueva York, 1943) Físico estadounidense de origen serbio. Estudió en las universidades de Graz (Austria) y Praga. Después de haber trabajado en varias industrias eléctricas en París y en Budapest, se trasladó a Estados Unidos (1884), donde trabajó a las órdenes de Thomas A. Edison, entonces partidario de la corriente eléctrica continua.
En 1891 Tesla inventó la bobina que lleva su nombre, que consiste en un trasformador que consta de un núcleo de aire y con espirales primaria y secundaria en resonancia paralela. Con esta bobina fue capaz de crear un campo de alta tensión y alta frecuencia. Dos años después descubrió el fenómeno de carácter ondulatorio denominado "luz de Tesla" en las corrientes alternas de alta tensión y alta frecuencia; mediante el estudio de estas corrientes, observó que las lámparas de incandescencia de un único polo emiten luz cuando se las aproxima a un conductor por el que pasa corriente eléctrica, y que los tubos de vidrio vacíos brillan aunque carezcan de electrodo si se les conecta por uno de sus extremos y se aproxima el otro a un conductor por el que fluye corriente de alta frecuencia. También se percató de que el cuerpo humano es capaz de conducir estas corrientes de alta frecuencia sin experimentar daño alguno.
Alessandro Volta:
La primera mención de los fenómenos eléctricos se encuentra en los textos egipcios antiguos alrededor del año 2.750 antes de Cristo (hace unos 4.750 años). Estos textos hablan de peces eléctricos que se conocen como 'atronadores del Nilo' y defensores de otros peces. Así que el primer descubrimiento de la electricidad en la historia registrada del hombre fue en forma de bio-electricidad. La mención a estos peces eléctricos se han encontrado también en griego, romano y crónicas árabes. De hecho, en algunos casos, incluso hay una mención a las descargas eléctricas de estos peces para utilizarla como una cura para los dolores de cabeza y la gota. En el año 600 antes de Cristo (ac), los antiguos griegos descubrieron que el roce de la lana, la piel y otros objetos ligeros como las plumas con el ámbar (resina de árbol fosilizada) causaba una atracción entre los dos objetos, y por lo tanto, lo que los griegos descubrieron en realidad era la electricidad estática. En aquella época, un filósofo griego llamado Tales de Mileto fue el que hizo este primer experimento e investigó el efecto de electricidad estática del ámbar y erróneamente lo clasificó como un efecto magnético resultante de la fricción. El Griego Tales, no sabía que el descubrimiento era realmente electricidad. Tuvieron que pasar muchos años y siglos para que se conociera la electricidad.
En 1752 Benjamin Franklin ató una cometa con esqueleto de metal a un hilo de seda, en cuyo extremo llevaba una llave también metálica. Haciéndola volar un día de tormenta, confirmó que la llave se cargaba de electricidad, demostrando así que las nubes están cargadas de electricidad y los rayos son descargas eléctricas. Gracias a este experimento, creó un año más tarde, el que fue su invento más famoso, el pararrayos.
Charles François de Cisternay du Fay descubrió en 1733 la existencia de dos clases de electricidad obtenida por frotamiento: vítrea y resinosa, correspondientes a lo que posteriormente se llamaría electricidad positiva y negativa.
(Como, actual Italia, 1745 - id., 1827) Físico italiano que inventó la primera pila eléctrica generadora de corriente continua. Desde joven mostró una gran afición al estudio de los fenómenos naturales. Recibió su primera formación en el colegio de jesuitas de su localidad natal, y, en oposición a sus padres, quienes le querían abogado, y a los maestros, que pretendían llevarle al estado religioso, abandonó los estudios regulares y emprendió por su cuenta el cultivo de la física.
En 1775, su interés por la electricidad le llevó a inventar un artefacto conocido como electróforo, empleado para generar electricidad estática. Un año antes había sido nombrado profesor de física del Colegio Real de Como. En 1778 identificó y aisló el gas metano, y al año siguiente pasó a ocupar la cátedra de física de la Universidad de Pavía.
En 1780, un amigo de Volta, Luigi Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. Volta llevó a cabo diversos experimentos acerca de los fenómenos comprobados por Galvani, y tras su entusiasmo inicial, empezó a dudar de ellos y a considerarlos efecto de una excitación provocada en los nervios por la electricidad común. En 1794, Volta comenzó a experimentar con metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido animal no era necesario para producir corriente. Este hallazgo suscitó una fuerte controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica.
Hacia 1796-97, con el empleo de sus electroscopios y de su condensador, Alessandro Volta comprobó experimentalmente la existencia de un desequilibrio eléctrico, que llamó "tensión", entre dos metales distintos cualesquiera. Este descubrimiento fundamental le indujo a tratar de conseguir la multiplicación de tales desequilibrios mediante oportunas cadenas de conductores en contacto.
En el curso de las investigaciones que llevó a cabo por espacio de tres años pudo comprobar una serie de propiedades que le permitieron la construcción de la primera pila eléctrica. La demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica puso fin a las anteriores controversias y certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta.
La unidad de fuerza electromotriz del Sistema Internacional lleva el nombre de voltio en su honor desde el año 1881.
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BIBLIOGRAFIA.
http://forohistorico.coit.es/index.php/personajes/personajes-internacionales/item/du-fay-francois
http://recursostic.educacion.es/eda/web/tic_2_0/informes/perez_freire_carlos/temas/personajes.htm
https://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/franklin.htm
https://www.biografiasyvidas.com/biografia/v/volta.htm
https://www.saberespractico.com/biografias-resumidas/thomas-edison/
http://www.areatecnologia.com/electricidad/descubrimiento-de-la-electricidad.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Franklin
https://www.youtube.com/watch?v=t_xK2m444BQ
http://www.areatecnologia.com/electricidad/descubrimiento-de-la-electricidad.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Franklin
https://www.youtube.com/watch?v=t_xK2m444BQ
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