Interacción eléctrica

Evolución histórica.

Los fenómenos eléctricos eran bien conocidos en la antigüedad. Ya Tales de Mileto en Grecia (cerca del 600 a.C.) sabía que al frotar un trozo de ámbar con un paño éste atraía pequeños trozos de madera. El magnetismo, en cambio, es un descubrimiento más reciente.

Entre fines del siglo XVIII y principios del XIX se producen importantes avances en el conocimiento de los fenómenos eléctricos y magnéticos. Charles A. Coulomb enuncia la ley que lleva su nombre, Hans C. Oersted muestra que los fenómenos magnéticos son debidos al movimiento de cargas eléctricas y Michael Faraday asocia la existencia de ciertas corrientes eléctricas a campos magnéticos variables, descubre las leyes de la electroquímica y construye las primeras máquinas eléctricas (motores y generadores). Pocas décadas después de esto, James C. Maxwell agrupa las leyes conocidas del electromagnetismo, llamadas desde entonces leyes de Maxwell. Predice además la existencia de ondas electromagnéticas, observadas experimentalmente por Heinrich R. Hertz.

Guglielmo Marconi utilizó ondas electromagnéticas en la telegrafía sin hilos, iniciando toda una nueva era en los medios de comunicación. De las primeras transmisiones inalámbricas se pasó a las estaciones de radio, a las de televisión, a las comunicaciones por satélite y por cable coaxil.

En el campo de la electrotecnia hubo también avances notables. El desarrollo de generadores, motores y transformadores aptos para su uso cotidiano, de las redes de distribución, etc., posibilitaron que ya hacia fines del siglo XIX existiera consumo eléctrico en los centros urbanos de los países desarrollados. Este desarrollo nos permite hoy en día disfrutar de numerosos artefactos de confort. Nuestra vida cotidiana, entonces, está asociada a muchos fenómenos eléctricos y magnéticos.

Introducción

Como expresábamos recién, las observaciones sobre la atracción eléctrica se remontan a la Grecia antigua. Tales observó que cuando se frotaba el ámbar (electrón, en griego), éste adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos tales como trozos de madera o pergamino. A esta propiedad se la llamó electricidad.

En 1729, Stephen Gray mostró que la electricidad podía transmitirse. Observó que si se conectaba un cuerpo previamente electrizado con otro que no lo estaba a través de un metal, podía electrizarse el segundo cuerpo. Esto se muestra en la figura siguiente: 

En su parte izquierda, el cuerpo A está electrizado y el B no. Por esta razón, las dos pequeñas láminas metálicas en B cuelgan verticalmente. Al conectar A y B a través de un metal, como aparece en la parte derecha de la figura, este último se electriza, lo que se constata al ver que las hojas metálicas se separan.

El descubrimiento de que la electricidad podía transmitirse de un cuerpo a otro indicó claramente que ésta no era una propiedad intrínseca de los cuerpos electrizados por frotamiento sino una característica más general de los materiales.

Luego se observó que dados dos cuerpos electrizados cualesquiera, los mismos podían repelerse o atraerse. Un estudio sistemático mostró que todos los cuerpos electrizados podían separarse en dos grandes grupos. Cada elemento de un grupo al ser aproximado a otro elemento del mismo grupo era repelido, pero en cambio era atraído por cualquier elemento del otro grupo. Fue natural entonces proponer la existencia de dos clases de electricidad, que históricamente se llamaron "vítrea" (por ejemplo, vidrio) y "resinosa" (por ejemplo, ámbar) (Benjamin Franklin las denominó electricidad positiva y negativa, respectivamente).

Cuerpos con electricidad del mismo tipo se rechazan y de distinto tipo se atraen. En 1747, Franklin introduce una idea importante al afirmar que todos los cuerpos poseen ambos tipos de electricidad en cantidades iguales, y que al frotarlos con un segundo cuerpo (como, por ejemplo, un paño) se transfiere parte de uno de los dos tipos de electricidad. Por ejemplo, si al frotar un cuerpo éste cede electricidad negativa, el mismo quedará electrizado positivamente.