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Ciencias y letras por Salvador Ruíz Fargueta

Ciencias y letras, trata de acercar las dos culturas , favorecer su mestizaje. En realidad, sólo es una cultura que nos puede acercar más a nosotros mismos, a las complejas relaciones humanas, al mundo y a sus interrogantes. El autor, ingeniero y físico, es editor de La bella teoría. Publica los días 1 de cada mes.

El siglo del electromagnetismo: Faraday y Maxwell

Aunque la electricidad y el magnetismo eran conocidos desde la antigüedad, fue en el siglo XIX cuando se descubrió que no son fenómenos separados y forman parte de un fenómeno más general llamado electromagnetismo. Su estudio en profundidad dio paso a una transformación completa de nuestra sociedad: motores eléctricos, distribución y aplicación a gran escala de la electricidad, telégrafo, radio, televisión y miles de aplicaciones cotidianas que han cambiado nuestras vidas para siempre. Además, la identificación de la luz como fenómeno electromagnético puso las bases de la revolución que ha supuesto la teoría de la relatividad.

El punto de partida fue un sencillo experimento que realizó el físico-químico danés Hans Christian Oersted en 1820, en presencia de sus alumnos. Al acercar un hilo conductor, por el que circulaba electricidad, a una brújula observó que ésta se movía. Esto demostraba que podía haber interacción entre uno y otro fenómeno lo que en aquella época resultaba revolucionario. Pero hasta que no se interesó por el fenómeno el matemático y físico francés André-Marie Ampère, y estableció las bases teóricas del electromagnetismo, los resultados obtenidos por Oersted fueron no fueron valorados como se merecían.

En 1821 Michael Faraday, un aprendiz de encuadernador que ascendió de ayudante en la Royal Institution londinense a catedrático del mismo centro, demostró que un hilo por el que pasaba una corriente eléctrica podía girar de manera contínua, con lo que se vió que era posible obtener efectos mecánicos. Había sentado las bases del motor eléctrico. Sin embargo lo que le interesaba a Faraday no eran tanto las aplicaciones prácticas sino los principios que gobiernan la naturaleza, y en particular las relaciones mútuas entre fuerzas, en principio, diferentes. En 1831 descubrió la inducción electromagnética, un fenómeno que liga los movimientos mecánicos y el magnetismo con la producción de corriente eléctrica. Había sentado, también, las bases de los generadores eléctricos.

Faraday era un experimentador extraordinariamente hábil, que hizo avanzar el estudio de los fenómenos electromagnéticos, pero para desarrollar una teoría del electromagnetismo se necesitaba otro tipo de científico. Este científico, que iba a complementar el genio de Faraday, fue el escocés James Clerk Maxwell. Valiéndose de la noción de líneas de fuerza introducida por Faraday, así como de los resultados experimentales y teóricos de un buen número de investigadores, Maxwell logró desarrollar un conjunto de ecuaciones en derivadas parciales que rigen el comportamiento del campo electromagnético (un nuevo medio) que él supuso transportaba las fuerzas eléctricas y magnéticas, ecuaciones que hoy denominamos en su honor ecuaciones de Maxwell.

Con su teoría del campo electromagnético, Maxwell logró unir electricidad, magnetismo y óptica, pues demostró que el sustrato electromagnético se comporta como una onda mientras que la propia luz es una onda electromagnética.Esto último fue realmente un resultado completamente inesperado. En su artículo, “Sobre las líneas físicas de fuerza”, en el que presentó esta idea, afirmaba con excitación:“Difícilmente podemos evitar la inferencia de que la luz consiste de ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos”.

Faraday, además de un gran científico, fue un magnífico divulgador en conferencias que desde 1826 pronunció en Navidad, especialmente para jóvenes, en la sede de la Royal Institution londinense. Además de sus tratados eminentemente técnicos (“Experimental Researches in Electricity” y “Experimental Researches in Chemistry and Physics), un pequeño libro llamado “Historia química de una vela”, ilustra a la perfección esta faceta.

Maxwell escribió su tratado sobre electromagnetismo” Treatise on Electricity and Magnetism”, un texto difícil por su tratamiento y por las matemáticas que utiliza (Maxwell era un gran matemático), que fue capital para la física del siglo XX. La relatividad einsteniana, en la que es tan importante la velocidad de referencia de la luz en el vacío, no habría sido posible sin sus ecuaciones que llevaban implícita la existencia de un nuevo medio tan importante como es el campo electromagnético y la “muerte” de otro medio imaginario llamado éter.

Un sencillo experimento de un profesor ante sus alumnos nos abrió las puertas a la sociedad moderna. Una sociedad impensable sin la electricidad, sin los motores y generadores eléctricos, donde un simple apagón parece que nos devuelve a la edad de las cavernas.

Libro recomendado: “El canon científico”, del profesor José Manuel Sánchez Ron. Editorial Crítica.

Salvador Ruiz Fargueta | 01 de febrero de 2008

Comentarios

  1. RENE CARVAJAL
    2008-05-27 07:23

    Deseo saber mas sobre lo que corresponde a las bases teoricas del electromagnetismo, ya que es un trabajo del colegio…agradezco cualquier colaboración.

  2. Salvador
    2008-05-27 20:49

    Hola René, te paso un link muy completo sobre electromagnetismo de la revista Ciencia Abierta de la Universidad de Chile:

    http://cabierta.uchile.cl/libros/c-utreras/index.html

    Saludos.

  3. Denisse
    2008-07-14 04:24

    Me he metido ak’ xq me interesa saber las leyes y principios en q se basa el telégrafo, está muy bn, aunq sería bueno q profundizaran al respecto. GRACIAS!!

  4. Salvador
    2008-07-14 19:56

    Bueno Denisse, te recomiendo el link que le dejé en el comentario anterior a René.

  5. Juan Diego Zapata
    2008-08-12 01:05

    Me gustaría conocer si existe alguna posibilidad de que el electromagnetismo se convierta en un sustituto de los combustibles actuales, además conocer sobre las experimentaciones que se hayan llevado a cabo acerca del movimiento continuo a traves de electromagnetismo. Muchas gracias.

  6. Salvador
    2008-08-13 01:49

    Hola Juan, el electromagnetismo nos ha servido para poder construir motores eléctricos. Precisamente ahora el gobierno israelí va a desarrollar la primera red de coches eléctricos por todo aquel país. El sueño de acabar con la extrema dependencia del petróleo está más próximo. Y hay otros países que se lo están pensando.

    Sobre el movimiento continuo no se puede conseguir de ninguna forma si, como se creía en otro tiempo, se entiende como una forma de conseguir energía de la nada en base a dispositivos practicamente milagrosos. El motor eléctrico siempre necesitará energía eléctrica generada de alguna manera. La forma más limpia y sostenible sería por medio del sol, el viento, las mareas, etc.

    Un saludo.

  7. laura
    2009-02-23 10:53

    me gustaria saber mas sobre los trenes q utilizan el elctromagnetismo para trasportarse

  8. Salvador
    2009-02-23 20:31

    Los motores eléctricos en general son dispositivos electromagnéticos que convierten la energía eléctrica en energía motriz. Se pueden aplicar a trenes, autobuses,coches, etc.

    Con relación a tu pregunta, los trenes más curiosos son los de levitación magnética (Maglev).Permanecen suspendidos en el aire sobre un rail, y son propulsados hacia adelante por fuerzas electromagnéticas repulsivas y atractivas. Te paso un enlace con fotos:
    http://www.taringa.net/posts/imagenes/1357643/Tren-Maglev-de-Shanghai-(Levitacion-Magnetica).html

    Saludos

  9. Diana Valdez
    2011-05-31 09:43

    necesito ayudaa!!!! necesito saber las aplicaciones cotidianas de la induccion electromagneticaa ! @Salvador ayudaa ;C

  10. Alberto
    2011-05-31 18:28

    ¡Rápido Salvador! ¡Parece urgente!

  11. Salvador
    2011-06-01 07:57

    Diana, cualquier aparato que conectes a la corriente eléctrica de tu casa utiliza en menor o mayor medida los efectos de la inducción electromagnética. Motores, transformadores… prácticamente cualquier aparato eléctrico la utiliza en menor o mayor medida: tu ordenador, tu móvil, tu coche…

    Un abrazo.



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