Electricitat 2008-2009

De Lledonerwiki
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Contingut

Introducció

Naturalesa de la electricitat

La càrrega elèctrica és una propietat de la matèria que és a l'origen de diferents fenomens. Ningú ha observat mai de manera directa una càrrega elèctrica, però a partir de l'estudi de certes partícules com els electrons i els protons els científics han deduït que no tenien la mateixa càrrega i que sovint era oposada.

Dues càrregues de tipus oposat s'anul·len, la matèria ordinària posseeix tants electrons com protons i, per tant, és elèctricament neutra. En el món de l'electricitat hi ha dos tipus de càrrega elèctrica, que es comporten com si fossin oposades, per recordar-se'n reben el nom de positiva i negativa. Les càrregues del mateix signe es repel·leixen, mentre que les càrregues de signe oposat s'atreuen. La magnitud de la força d'atracció o repulsió ve donada per la Llei de Coulomb.De la mateixa manera que la massa,la càrrega elèctrica és una propietat de la matèria que és a l'origen de diferents fenòmens.Ningú ha observat mai de manera directa una càrrega elèctrica,però a partir de l'estudi de certes partícules com els electrons i els protons els científics han deduit que no tenien la mateixa càrrega i que sovint era oposada.

Dues càrregues de tipus oposat s'anulen la matèria ordinària posseix tants electrons com protons i,per tant

Electricitat estàtica

Electricitat.jpg
Aquest fenomem que es produeix quan en una zona de poca conductividad hi ha un excés de electricitat, de manera que l'electricitat queda en un mateix lloc. Els efectes de l'electricitat estàtica són familiars per a la majoria de les persones perquè poden veure, notar i fins i tot arribar a sentir-la.
Els materials amb els que tractem a la nostra vida diària són formats per àtoms i molècules que són elèctricament neutres perquè tenen el mateix nombre de càrregues positives (protons al nucli atòmic) que de càrregues negatives (electrons al voltant del nucli). El fenomen de l'electricitat estàtica requereix d'una separació sostinguda entre les càrregues positives i negatives, a continuació hi ha les principals causes de què això sigui possible.     

El corrent elèctric

Què és?

El corrent electric és el fluix o moviment de càrregues elèctriques, que poden ser negatives (electrons) o positives (protons). La unitat per al corrent del Sistema Internacional d'Unitats (SI) és l'ampere (el seu símbol és  A), que és igual al flux d'un coulomb de càrrega per segon. Un coulumb és una altre unitat de mesura en el SI per mesurar la càrrega elèctrica.

Vegeu les fórmules a aquest enllaç. La magnitud d'un corrent elètric a un punt determinat és la derivada respecte al temps de la càrrega elèctrica.

La quantitat de càrrega (Q) que flueix per l'unitat de temps (t) és l ,que és la intensitat del corrent.

La intensitat del corrent elèctric és la càrrega (Q) que passa per una secció d'un conductor en cada unitat de temps establerta. En el SI això s'expressa en C/s.


El corrent electric.gif

corrent alterna

El corrent altern és un tipus de corrent elèctric que es caracteritza per canviar al llarg del temps, ja sigui en intensitat o en direcció, a intervals regulars. El voltatge varia entre els valors màxim i mínim de manera cíclica, el valor del voltatge és positiu la meitat del temps i l'altre meitat es negativa. Això significa que la meitat del temps el corrent circula en un sentit, l'altra meitat de temps en l'altre sentit. De manera general el corrent elèctric es distribueix en forma de corrent altern a Hz (50 canvis per segon).


Efecte sobre el cos humà (a 50 Hz, uns 230V i uns 1000 ohms de resistència del cos)
Efecte Exposició al corrent durant 10 ms Exposició al corrent durant 1,5 s
Habitualment, cap efecte 0,1–0,5 mA 0,5 mA
Es nota a la llengua 0,5–200 mA 0,6 mA
Es nota als dits 0,5–200 mA 2 mA
Dificultats per respirar, els muscles pateixen rampes 10–500 mA 13 mA
Dificultats per respirar, 5% de probabilitat de fibril·lació del cor 500–700 mA 30 mA
Fins el 50% de probabilitat de fibril·lació del cor 700–1000 mA 50 mA
Més del 50% de probabilitat de fibril·lació del cor 1000–2000 mA 80 mA
Aturada cardíaca, aturada respiratòria, creamades severes > 2000 mA > 130 mA



Corrent alternatiu.jpg


corrent altern






La història de la corrent altrerna:

Al 1882 el físic, matemàtic, investigador i ingeniera NikolaTesla, va disenyar i va contruir el primer motor de inducció de CA. Posteriorment el físic William Stanley,ho  va tornar a reutilitzar, en 1885, el principi de la inducció per tr asferir la CA entre dos cirquits alèctricament aillats. La idea central va ser de endollar un parell de bobines en una base de ferro comú , denominada bobina de inducció. D'aquesta manera s eva obtenir lo que seria el precursor de l'actual transformador. El sistema usat avui en dia ha estat fonementalment per Nikola Tesla; la distribució de la corrent alterna va ser comersialitzada per George Westinghouse. Altres quevaren contibuir amb el resarrollament i la majoria d'aquets sistemes varen ser Lucien Gaulard, John Gibbs i Oliver Shallenger entre els anys 1881 i el 1889. La corrent alterna va superar les limitacions que varen apareixien al emplear la corrent continua (CC), el qual es un sistema inefisient per a la distribució de la energia a gran escala degut al problema de la transmisió de potensia, comersialitzat en el seu dia amb gran agresivitat per Thomas  Edison.

Corrent continu

Es un corrent elèctic on el flux de càrregues elèctriques és constant, Passa per un fil metàlic, s'establex a través de un semiconductor, un aïllant o fins i tot al buit com passa a un tub
esquema
de raigs catòdics. Em aquests tipus de corrent les càrregues elèctriques flueixen en la mateixa dirrecció .
Fgrewgtwgwr.jpg

En el cas de aplicacions que necesitam corrent continu, com el cas del ferrocarril que utilitza el sistema de tercer rail, el corrent altern arriba a una subestació que utilitza un rectificador per convertir-lo en corrent continu.

La primera xarxa elèctrica comercial, desenvolupada per Thomas Edison a finals del segle XIX, utilitzava corrent continu. 

Valor del corrent Efecte
1-3 mA És el llindar de percepció. No hi ha risc o perill per la salut
3-10 mA Produeix una sensació de formigueig i pot provocar moviments reflexes.
10 mA Es produeixen contraccions musculars. Si l'element en tensió és agafat per la , es pot produir la paràlisi dels músculs fent molt difícil deixar-ho.
25 mA Es produeix dificultat a la respiració com a conseqüència de la contracció dels músculs responsables de la respiració i del pas de corrent pels centres nerviosos que la controlen.
25-30 mA La contracció dels músculs de la respiració pot ser tant forta com per provocar la mort per asfixia.
60-75 mA Si el corrent travessa el cor pot alterar el seu funcionament, en provocar contraccions irregulars i desordenades de les fibres cardíaques (fibril·lació) que pot provocar la mort.

Elements de la electricitat

Intensitat

Se denomina intensitat de corrent electric a la carrega electrica que passa a través de una secció dels conductes en la unitat del temps. En el Sistema Internacional de Unitats se expresa en C·s-1 (coulombs partit per segon), unitat que se denomina ampere.

El valor partit per la intensitat instentania serà

Si la intensitat roman constant, i amb molt pocs casos se denomina lm. utilitzant increments finits de temps se pot definir com:


Si la intensitat es variable la formula anterior dona el valor mig de la intensitat en l'interval de temps considera.Segons la llei d'Ohm. La intensitat de la corrent es igual el seu voltatge  dividit per la resistencia que oponen els cossos.


Fent referència a la potència, la intensitat equival a la arel cuadrada de la potència dividida per la resistència. En un cercle que contengui varis generadors i receptors. La intensitat es igual a:

Formules

Anomenem intensitat del corrent elèctric a la càrrega Q que passa per una secció d'un conductor en cada unitat de temps establerta. En el SI s'expressa en C/s, unitat que es denomina ampere (A). Si la intensitat és constant en el temps, parlem del corrent continu; en cas contrari, és l'altern. Si no es produeix emmagatzemament ni disminució de càrrega en cap punt del conductor, el corrent és estacionari.

Diferència de potencial

És la diferència en el potencial entre dos punts en un camp conservatiu. En enginyeria, de vegades es descriu com una variable depenent d'un altre punt .


La diferència de potencial elètricentre dos punts (A i B) d'un camp elètric és igual al treball que realitza aquest camp sobre una unitat de càrrega positiva (el coulomb en el SI), per trasportar-la del punt A al B.

Aquest treball és independent del camí recorregut per la càrrega i depén exclusivament de la posició en en camp dels punts A i B. Ve expressat per la fórmula:

Formula v.png


La unitat de diferència del potencial és Volt (V), Que segueix sent  la definició general de la resistència d'un conductor.

  • Va-Vb és la diferència potencial
  • E es la intensitat del camp amb newton/colomb.
  • r és la distància en metres entre els punts A i B.



A l'igual que en el potencial elèctric, la diferència de potencial en el SI es mesura en volts.

Si dos punts que tenen una diferència de potencial s'uneixen mitjaçant un conductor, es produirà un flux de corrent elèctric entre ambdós punts.

Diferencia potencial.gif

Resistència


La resistència elèctrica d'un material és la magnitud que indica la major o menor dificultat que ofereix al pas del corrent elèctric. Es pot comprovar experimentalment que hi ha materials que condueixen millor el corrent elèctric que altres, hi ha materials conductors, aïllants i semiconductors.

Aquesta magnitud es representa mitjançant la lletra R i la seva unitat és l'ohm, que es representa per la lletra grega Ω (omega). Així quedam que el símbol de la resistència elèctrica és R, i la seva unitat és Ohm (Ω).


La resistència d'un conductor depèn de diversos factors:


Si tenim en compte aquests factors, obtindrem la fórmula següent, que ens indica la resistència que presenta qualsevol conductor:

  • R = resistència (Ω)
  • l = longitud (m)
  • S = diàmetre o secció (mm2)
  • p = resistivitat (Ω mm2 / m)   


A.- Electrons fluint per un bon conductor electric que ofereix una baixa resistència.

B.-Electrons fluint per un mal conductor electric, que ofereix una alta resistència a nel seu pas. En aquest cas els electrons xoquen uns amb els altres al no poder circular lliurement i com a consequencia generen calor.

Elecrons.jpg
   



Potència


Potència
la potència elèctrica desenvolupada en un cert instant per un dispositiu de dos terminals és el producte de la diferència de potencial entre aquests terminals i la intensitat de corrent que passa a través del dispositiu. Que és aquesta:
Formula de potencia.png

La I és el valor instantani de la corrent i V és el valor instantani del voltatge. Si I s'expressa en ampers i V en vols, P estarà expresada en watts. 

Quant el dispositiu és una resistència de valor R o espot calcular la resistència equivalent del dispositiu, la potència es pot calcular així:

Formuuuula.png

La llei d'Ohm

La llei de d'Ohm estableix que el corrent que travessa un circuit elèctric és directamet proporcional a la diferència de potencial que hi ha entre els seus extrems i inversamet proporcional a la resistència del circuit.

En termes matemàtics la llei s'expressa per mitjà de l'equació:


Formulaa.png

             



on V és la caiguda de voltatge o diferència de potencial. L'equació dóna com a resultat la constant de proporcionalitat R, que és la resistència elèctrica del circuit.


Per a components com les resistències la llei es compleix per un gran interval de valors de corrent i voltatge, però en passar certs límits es perd la proporcionalitat directa per efecte de la temperatura dissipada pel circuit per efecteJoule.

Al Sistema Internacional d'Unitats la unitat utilitzada pel corrent és l'ampere (simbolitzat comA), per la diferència de potencial és el volt (simbolitzat comV) i per a la resistència s'utilitza l'ohm (simbolitzat Ω).


Aquesta llei va rebre el seu nom en homenatge al seu descobridor, el físic alemanyGeorg Ohm, que el 1927 va publicar en un tractat les seves experiències i mesures resultants d'aplicar diferents voltatges i corrents als circuits simples amb diferents longituds de cable. L'equació que va presentar per explicar els seus resultats experimentals era més complexa que la que es presenta més amunt, que no va existir fins que el 1864 es va definir una unitat per a la resistència elèctrica.

Fotollei.png








Electromagnetisme

Imatge merdosa.gif
Electrro.jpg
Maxwell.jpg
L'electromagnetisme és la part de la física que estudia els camps electromagnètics, uns camps que exerceixen una força sobre les partícules amb càrrega elèctrica al mateix temps que són afectats per la presència i el moviment d'aquestes partícules.

El camp magnètic es produeix pel moviment de les càrregues elèctriques, com per exemple en el cas del corrent elèctric. El camp magnètic produeix una força magnètica del mateix tipus que la dels imants.

Un camp magnètic canviant produeix un camp elèctric, es tracta del fenomen de la inducció electromagnètica que s'utilitza en el funcionament dels generadors elèctrics, els motors elèctrics i els transformadors. De manera similar, un camp elèctric canviant genera un camp magnètic. Com a conseqüència d'aquesta interdependència entre els camps elèctrics i magnètics, té sentit considerar tots dos com una única entitat, el camp electromagnètic.
Reflexe.png

Aquesta unificació va ser desenvolupada per diferents físics en el curs del segle XIX i va culminar amb els treballs de James Clerk Maxwell que va unificar els treballs anteriors en una sola teoria. Més tard Oliver Heaviside va simplificar i reformular les equacions de Maxwell en la forma en què les coneixem avui. Maxwell va descobrir la natura electromagnètica de la llum i, com a conseqüència, avui es considera que la llum és una alteració oscil·latòria que es propaga en el camp electromagnètic, com una ona electromagnètica.

La radiació electromagnètica, o ones electromagnètiques són ones que es propaguen a l'espai amb un component elèctric i un component magnètic. Aquests dos components oscil·len en angles rectes respecte ells i respecte a la direcció de propagació, i són en fase entre ells. La radiació electromagnètica en diferents tipus segons la freqüència de l'ona (en ordre creixent de freqüència): ones de ràdio, microones, raigs T, radiació infraroja, llum visible, radiació ultraviolada, raigs X i radiació gamma.

La radiació electromagnètica porta energia i moment lineal que poden ser transmesos quan interactua amb la matèria.


Components elèctrics o electrònics

Electromagnetism.svg.png
Fil conductor
Material conductor.jpg

fil condutor
  Un conductor elèctric és un material físic que permet amb facilitat el trànsit de càrregues elèctriques pel seu interior, que és un cos carregat d'electricitat que transmet que està a tots els punts de la superficie. Els metalls (or, coure, plata, alumini, ferro, zinc, etc) són especialment bons conductors, però també ho són l'aigua, la terra o el cos humà. En funció del tipus de càrrega que es mou es poden considerar dos tipus de conductors: els més habituals són aquells als que les càrregues que es mouen són els electrons, amb càrrega negativa, però també hi ha d'altres conductors que poden portar càrrega positiva en forma d'ions, com en el cas de l'electròlit de les bateries elèctriques.

Els conductors metàl·lics es caracteritzen per la presència d'electrons lliures a la capa de valencia dels àtoms de la xarxa cristal·lina i la seva conductivitat pot ser interpretada a partir del model de l'enllaç metàl·lic

Cablees.jpg

Resistència

tira de resistencies
Lampara 3.gif

Se denomina resistor o resistència al component electric disenyat per introducir una resistència electrica determinada entre dos punts de un cirquit. En altres casos, com en les planxes, calentidores, etc., las resistencies se empleen per produir calor aprofitant el efecte Joule. Entre los técnicos es frecuent utilizar el términe resistor per ser més presis que resistència.

formula de resistencia

Una resistència ideal és un component amb una resistència elèctrica que roman constant malgrat voltetge  aplicat o el flux decorrent que recorre aquest dispositiu. 

¿Qué es la resistencia eléctrica? No es otra cosa que la mayor o menor oposición al paso de la corriente de un material.

La resistencia, R, tiene por unidad el Ohmio en honor a George Simon Ohm.

condensador

Condensadors.jpg
Image:condensador2.jpg
condensador antic

Un condensador és un dispositiu que emmagatzema energia en el camp elèctric que s'estableix entre un parell de conductors els quals estan carregats.Històricament els condensadors han adoptat la forma d'un parell de làmines de metall, ja siguin planes o enrotllades en un cilindre, però de totes maneres entre qualsevol parell de conductors en qualsevol disposició sempre es dóna el fenomen de la capacitància. [Image:Formula condensador.png|center]] Un condensador és format per dos elèctrodes, o làmines, separades per un dielèctric que evita que les càrregues elèctriques passin d'un elèctrode a l'altre. Les càrregues poden arribar a les làmines per altres camins,. D'acord amb la llei de Coulomb les càrregues separades pel dielèctric s'atreuen entre sí i es crea un camp elèctric entre les làmines. El condensador més simple consisteix en dues làmines amples separades per una capa prima de material dielèctric.

La càrrega almesenada a una de les plaques es preoporcional a la diferència de potencial entre aquesta placa i una altre, sent la constant de proporcionalitat.
En el sistema internacional de les unitats se mideix amb Faradis (F) sent un faradi la capasitat de un condensador en el que sodmeses les seves armadures a una d.d.p de un volt, aquestes adquereixen una càrrega elèctrida d'un culombi.

LED

Aixo es un led
Un LED és un "light emitting diode" o, el que és el mateix, un dispositiu semiconductor que emet una petita llum. El seu color depèn del material semiconductor utilitzat per a construir el díode podent variar desde l'ultraviolat, passant per l'espectre de llum visible fins a l'infrarroig.

Els díodes d'infraroigs (IRED) s'usen des de mitjans del segle XX en comandaments a distància de televisors, havent-se generalitzat el seu ús en altres electrodomèstics com a equips d'aire condicionat, equips de música, etc. i en general per a aplicacions de control remot, així com en dispositius detectors.

Diode

Un díode és un disposotiu electrònic, el funcionament del qual es pot extrapolar al d'una vàlvula de buit, ja que permet el flux del corrent elèctric en una direcció, però el bloqueja en el sentit contrari.

Transistor

Transistor.jpg
El transistor és un dispositiu semiconductor d'estat-sòlid que s'utilitza per a l'amplificació i la commutació, i té tres terminals: un petit corrent o voltatge aplicat a un dels terminals controla el corrent als altres dos. El transistor és el component principal de tota l'electrònica moderna. En els circuits digitals, el transistor s'utilitza com un interruptor elèctric molt ràpid, i l'organització sistemàtica dels transistors permet que funcionin com a portes lògiques, memòries tipus RAM i microprocessadors.

El transistor s'inventà als Laboratoris Bell en desembre de 1947. Hi ha dos tipus bàsics de transistors, els bipolars i els d'efecte camp.

Generador:

Generador electric2.jpg
Generador electric.jpg
Un generador és un mecanisme capaç de transformar  en electricitat un altre tipus d'energia,que pot ser química,mecànica o lluminosa.Un generador elèctric es tot aquell dispositiu capaç de mantenir una diferència de potencial elèctric entre dos dels seus punts,anomenats pols o borns.Els generadors elèctrics són màquines destinades a transformar l'energia mecànica en elèctrica.Aquesta transformació s'aconsegueix per l'acció d'un camp magnètic sobre els conductors elèctrics disposats sobre una armadura(denominada també estator).Si mecànicament es produeix un moviment relatiu entre els conductors i els camp,es genera una força electromotora.Hi ha tres tipus de generadors
Pilas.jpg
  1. Les piles i bateries són exemples de primer tipus, ja que converteixen en electricitat l'energia de certes reaccions quimiques.
  2. Els aerogeneradors i les centrals hidroelèctriques, inclouen alternadors que transformen l'energia mecànica en energia elèctrica. Es basen en el fenomen de la inducció electromagnètica.
  3. Les plaques fotovolcaiques generen electricitat a partir de la llum

Electroimant

Això es un electroimant
Un electroimant ès un tipus d'imant en el camp magnètic és produit pel flux d'un corrent elèctric. I en conseqüència, el camp desapareix en cessar el flux del corrent elèctric. El físic anglès William Sturgeon el va inventar el 1825. El primer electroimant era una peça de ferro en forma de ferradura envoltada per un enrotllament o bobinat, quan el corrent passaba per la bobina l'electroimant es magnetitzava quan cessava es desmagnetitzava. Sturgeon va demostrar el poder del seu invent aixecant nou lliures (uns 4Kg) amb una peça de ferro de set unces (menys de 200 grams) amb un enrotllament pel que passava el corrent d'una bateria d'una única cel.la.

A més Sturgeon podia regular el seu electroimant, aixó va ser el principi de la utilització de l'electricitat per fer màquines pràctiques i controlables i va posar les bases per les comunicacions electròniques.

Electroimants i imants permanents

El principal avantatge d'un electroimant front un imant permanent rau a que el seu camp magnètic pot ser manipulat de manera ràpida controlant el corrent elèctric . Per contra, és necessari que hi hagi una aportació continuada d'energia electrica per tal de mantenir el campmagnètic

Producció d'electricitat

Existeixen diversos sistemes per produir electricitat: els generadors de corrent continu com   les dinamos, les piles, i baterias i les cel.lules fotovoltaiques en son exemples. A les centrals electriques pero es produeix corrent altern mitjançant lélternadora.

Lelternadora produeix electricitat a partir de l'energia mecanica de rotacia subministriva.www.youtube.com/watch

L'electricitat representa al voltant d'un terç de l'energia consumida al món, l'electrotècnia és la part de la ciència que s'ocupa de les aplicacions domèstiques i industrials de l'electricitat: producció,transformació,transport,distribució i utilització.

El mètode més habitual per produir grans quantitats d'electricitat és la utilització d'un generador,que converteix l'energia mecànica en corrent altern. La font d'energia no ha de ser
produccio d'electricitat
necessariàment de tipus mecànic, per exmple, en el cas de les piles és  químic i en el cas dels panells solars és l'efecte -fotoelèctric.

'Hi ha molt tipus de centrals productores d'electricitat que es diferencien unes de les altres en la manera en com obtenen l'electricitat. L'energia que origina la major part de l'electricitat és generada a partir de altres fonts d'energia, con la calor, que el seu torn és aconseguida d'un altre tipus d'energia com poden ser els combustibles fòssils, o una energia renovable

Història de la electricitat

Bombilla.jpg
Des dels temps més reculats dels homínids, que l'ambre (resina fòssil de pi extingit) és valorat per la seva condició d'electritzable per fricció, fins el punt que en grec ambre és elektron,d'on prové la paraula electrecitat. A l'any 600 aC Tales de Milet descriu el poder d'atracció de l'ambre fregat i la seva capacitat de produir guspires.

Als inicis de la imposició del corrent altern, es va trobar Iraq, el 1938, la Bateria de Bagdad, datada pels voltants del 250 aC s'ha provat amb èxit el seu funcionament i les possibles aplicacions terapèutiques. També hi han descripcions de dispositius elèctrics en murs egipcis i escrits antics.

Ni romans,ni gots,ni àrabs, ni els cristians de l'edat mitjana, no progressaren en absolut, ans al contrari, desconeixen totalment l'electricitat, amb l'excepció d'algun alquimista. NO fou fins la publicació del llibre De Magnete, al 1600 per William Gilbert, on es va descriure els fenomens coneguts pels grecs, utilitzat la paraula llatina electricus i va establir les diferències entre magnetisme i electricitat. El 1660 Otto von Guericke va intentar un generador electrostàtic.

Benjamin Franklin el 1752, formula la teoria del corrent elèctric, explicant la presència de carregues positives i negatives. El 1790 Alessandro Volta torna a inventar la bateria de Bagdad i descriu la diferència de potencial elèctric. Al 1876, Thomas Alva Edison, que tenia por a la obscuritat, crea “La Fàbrica d'invents de tot tipus” a Menlo Park, New Jersey. El 1878, desprès d'una sèrie d'importants invents, experimenta amb el recent invent de Sir Joseph Wilson Swan: la làmpada incandescent, basada en els experiments de Hienrich Göbel, descobrint més de 1.000 maneres diferents amb diferents metalls i fibres, de com no construir la bombeta i gastant més de 50.000$; finalment patenta el filament de bambú carbonitzat per industrialitzar la bombeta d'incandescència.

El 21 d'octubre 1879 inaugura la primera sèrie de focus en paral·lel que va funcionar 48 hores, busca finançament en John Pierpoint Morgan, per fundar la Edison General Electric, basada en els principis moderns de generació i producció, estrenant el 1882 la primera planta elèctrica de corrent continu al carrer Pearl de Nova York, també dissenya una locomotora i un cotxe elèctrics; comença una nova era.

Mentre Edison recomanava el senat la llei contra el transport del corrent elèctic a mol alta tensió M.A.T va irrompre un altre mag de les patents, el revolucionari, bohemi i genial Nikola Tesla (800 patents), empleat a la companyia telefònica de Budapest subsidiària d'Edison, amb el projecte del generador del corrent altern; Edison li justificà la seva oposició a la molt alta tensió perquè no es podia emmagatzemar, peró sobretot per extremadament perillosa, cara i inhumana, i li ofereix perfeccionar els generadors de corrent continu autogestionària basant-se en les energies lliures, hi treballa molt eficientment, però obstinat i convençut, amb fe cega, de les seves teories, trenca relacions amb Edison i no para fins inaugurar, el 1893, el primer generador hidroelèctric de corrent altern als salts del Niàgara, il·luminar 50.000 focus a l'Exposició Universal i transmetre-la fins a la ciutat de Buffalo (Estat de Nova York). 

Personatges rellevants en l'electricitat

Diuen que la primera observació sobre l’electricitat la va realitzar Tales de Mileto l’any 600 abans de Crist. Observà que petites partícules d’herba seca eren atretes per un tros d’ambre que abans havia fregat amb la seva túnica. No sabem si això era fruit d’una experiència o de la casualitat, però és la primera referència que es té del coneixement de l’electricitat. També es diu que a Síria, les dones utilitzaven la rara propietat de l’ambre per treure les fulles, palla i petites coses que s’enganxaven a la roba.

Però, va haver de ser tres segles més tard que el filòsof Theophrastus (374-287 AC) va deixar per escrit aquestes observacions i altres que va fer amb diverses substàncies, fent d’aquesta manera el primer estudi científic sobre l’electricitat.

El romà Plíni (23-79 DC), conegut viatger i naturalista clàssic, va fer també experiments amb l’ambre i ho comparà amb la pedra imant. També parlà d’un peix del que sortien espurnes, però no relacionà els fenòmens entre ells i els citava senzillament com a curiositats naturals dignes de figurar en el llibre que va escriure.

Al cap de mil cinc-cents anys, el metge i físic anglès William Gilbert (1544-1603) degué llegir o degué saber d’aquestes experiències fetés a la Grècia clàssica i les va repetir... va estudiar els efectes produïts, és a dir l’atracció de l’ambre sobre unes fines partícules i anomenà electricitat a aquest fenomen, de la paraula elektron que és el nom grec de l’ambre. Experimentà amb altres substàncies i va observar el mateix fenomen en el sofre, el lacre, i algunes pedres precioses. La Reina Elizabeth I li demanà també que fes un estudi dels imants per a millorar l’exactitud de les brúixoles usades per a la navegació. Aquest treball va ser la base dels estudis posteriors d'Electrostàtica i Magnetisme. Gilbert va escriure un llibre que titulà "De Magnete", on feia referència a Tales i a Theophrastus. El Gilbert és el nom de la unitat de mesura de la força electromotriu.

Anys desprès de la mort de Gilbert, l’irlandès Boyle va demostrà que l’electricitat perdura un cert temps en els cossos desprès d’haver-los fregat

A partir d’aquests estudis, l’electricitat va despertar la curiositat i va ser objecte de moltes investigacions. L’ambient científic de finals del segle XVII va ser favorable a aquestes recerques. L’any 1672, l’alemany Otto von Guericke (1602-1686) va desenvolupar la primera màquina electrostàtica per produir càrregues elèctriques. També descobrí que cossos que no han estat electritzats per fricció, s’electritzaven quan es posaven en contacte amb altres que ho havien estat.

L’any 1733, el francès François de Cisternay du Fay descobrí que dues esferes de suro, fregades amb una vareta de resina, es rebutjaven si es posaven en contacte una amb l’altra. Però, si les carregava elèctricament per separat i de diferent manera (una amb una vareta de vidre i l’altre amb una de resina) s'atreien en lloc de separar-se. Es creia que l’electricitat tenia una naturalesa fluida i digué que n’hi havia de dos tipus: resinosa i vítria.

L’any 1745, a la universitat de Leyden es va idear un sistema per emmagatzemar electricitat estàtica, "la botella de Leyden" que més tard seria el primer condensador elèctric. Aquest ingeni es va fer popular i s'utilitzà per fer demostracions de les meravelles de l’electricitat. La botella va ser millorada, però mantingué la seva estructura original. Durant molts anys va ser objecte d’experiències i enginy fonamental per detectar el comportament de moltes altres experiències sobre l’electricitat. A l’any 1795 es publicà una història de l’electricitat en tres volums que deia que amb la botella de Leyden s’inicià una nova era de l’electricitat i que era improbable que es pogués esperar qualque cosa més d’aquest fenomen. Dos anys desprès, el físic anglès William Watson, mitjançant un cable va transmetre instantàniament una càrrega elèctrica a una distància de més de tres quilòmetres... Es podia utilitzar aquest fenomen per a la comunicació instantània? La resposta va tardar uns anys encara.

Benjamí Franklin, també conegut com a un dels polítics de la independència dels EEUU, va ser un notable investigador de l’electricitat. Un amic que venia d’Europa li va dur una botella de Leyden, amb la que pogué du a terme gran quantitat d’investigacions. La invenció del parallamps va ser el resultat de les seves experiències amb electricitat atmosfèrica. L’any 1747 va afirmar, en contra del que s’havia dit abans, que no hi havia dos tipus de fluids elèctrics, sinó un sol tipus que es podia presentar per excés o per defecte, i anomena a aquests efectes com a "electricitat positiva" o "electricitat negativa". Aquesta idea de "dues electricitats" era incorrecta, però els noms de positiu o negatiu encara se segueixen utilitzant

L’any 1750 es va idear una màquina d’inducció de càrregues elèctriques que millorà les primeres d’aquestes màquines ideades 75 anys abans.

L’any 1766 el químic Joseph Priestley (1733-1804) va afirmar que la força entre càrregues elèctriques és inversament proporcional a la distància que les separa. A aquest químic se li deu també el descobriment de l’oxigen

L’any 1776, Charles Agustin de Coulomb (1736-1806) inventà la balança horitzontal amb la que va mesurar exactament la força d’atracció entre càrregues elèctriques i confirmà experimentalment les teories de Priestley de deu anys abans.

Un anatomista italià, Luigi Galvani, observà per primera vegada que una descàrrega elèctrica sobre les potes d'una granota morta produïa contraccions dels seus músculs. Diuen que aquest descobriment va ser la inspiració de la novella "El Doctor Frankenstein" escrita en aquesta època. Galvani va penjar músculs de granota a una reixa metàl·lica durant una tempesta. Les potes de les granotes es movien i això va durar fins i tot desprès de la tempesta. Va descobrir que l’estimulació es produïa quan el múscul tocava dos metalls diferents de la reixa, ferro i coure. Galvani va creure que l’electricitat es generava en el múscul, observació errònia que es descobrí més tard per altres investigadors. Galvani va fer el seu descobriment l’any 1786, però continuà investigant i va publicar el seus resultats l’any 1791.

Alessandro G. Volta, uns anys més tard (1796) va suposar el contrari, és a dir, que el contacte entre metalls diferents era el que generava electricitat. Aquesta hipòtesi li va permetre construir el primer dispositiu generador d’electricitat. Era la transformació de l’energia d’una reacció química en energia elèctrica. Aquesta va ser la primera vegada en la història que es generava electricitat continua i estable.. Va comunicar les conclusions de la seva investigació a la "Royal Society" de Londres el 28 de juny de 1800. Aquest dia es considera que començà el segon període de l’electricitat. Ja no es depenia de l’electricitat estàtica i es pot dir que es va entrar a la història de l’electricitat aplicada o de la indústria elèctrica.

Webs d'interès

ca.wikipedia.org/wiki/Electricitat  

bibliotecnica.upc.es/bib240/serveis/fhct/expo_elec.asp

ca.wikipedia.org/wiki/Electricitat_est%C3%A0tica

Eines de l'usuari