RESEÑA DEL ELECTROMAGNETISMO

El electromagnetismo tuvo su origen en el invento de la pila eléctrica, realizado por el italiano Alessandro Volta en 1800.

Veinte años más tarde, se hizo por casualidad otro importante descubrimiento: mientras el físico danés Hans Christian Oersted impartía una clase de física a sus alumnos, empujó en forma accidental una brújula que se encontraba bajo un alambre conectado a una pila, el cual conducía una corriente eléctrica continua o directa: observó con asombro cómo la aguja realizaba un giro de 90° para colocarse perpendicularmente al alambre.

Con ello se demostraba que éste, además de conducir electricidad, generaba a su alrededor una fuerza parecida a la de un imán, es decir, generaba un campo magnético; así se descubrió el electromagnetismo. Poco tiempo después, el científico francés André Marie Ampere (1775-1836), descubrió que el campo magnético podía intensificarse al enrollar el alambre conductor en forma de bobina.

Este hecho condujo a Joseph Henry, el profesor estadounidense, a realizar otro descubrimiento importante; se le ocurrió recubrir con un material aislante a los alambres y los enrolló alrededor de una barra de hierro en forma de U. Luego los conectó a una batería y observó que la corriente eléctrica magnetizaba al hierro y cuando la corriente dejaba de circular entonces desaparecía el campo magnético de la barra de hierro. Se había descubierto el electroimán, pieza fundamental de los motores eléctricos.

En 1821 Michael Faraday construyó el primer motor experimental. Para ello suspendió un alambre sujeto por un soporte, de tal manera que cada extremo quedase sumergido en un depósito de mercurio con un imán en el centro. Cuando se hace pasar corriente, cada extremo del alambre se mueve en círculos alrededor del imán.

Después del motor de Faraday se construyeron varios tipos de motores eléctricos que funcionaban con baterías y eran utilizados para taladros, tornos o prensas de impresión. Sin embargo eran muy costosos y requerían de baterías muy grandes. Fue hasta 40 años después cuando el Ingeniero belga Théophile  Gramme (1826-1901), construyó el primer generador eléctrico o dinamo capaz de transformar la energía eléctrica.

Dado que los primeros motores utilizaban baterías productoras de corriente continua, todos los generadores de esas fechas producían ese tipo de corriente. No obstante, el tiempo habría de demostrar que era más rentable generar corriente de alto voltaje y después transformarla en otras de menor tensión. En virtud de que los transformadores sólo utilizan corriente alterna, en poco tiempo desapareció el generador de corriente continua para darle paso a escala industrial, al de corriente alterna.

En 1888 Nikola Tesla inventó el motor de inducción, el cual funciona con corriente alterna y cuyos usos actualmente son muy amplios en diversos aparatos eléctricos, como son: lavadoras, licuadoras, ventiladores, refrigeradores, tornos, bombas, sierras, taladros, entre otros. El físico ruso Heinrich Lenz (1804-1865), se especializó en la inducción eléctrica y estableció una ley que lleva su nombre, en la cual se afirma: una corriente inducida por fuerzas electromagnéticas siempre produce efectos que se oponen a las causas que lo producen.

En 1873, el científico inglés James Clerck Maxwell (1831-1879), manifestó la íntima conexión entre los campos eléctrico y magnético, al señalar: un campo eléctrico variable origina un campo magnético. Con su teoría comprobó que la electricidad y el magnetismo existían juntos, y por lo tanto no debían aislarse. Esto dio origen a la Teoría Electromagnética, en ella se afirmaba que la luz se propagaba en ondas a través del espacio y así como existían ondas luminosas era posible suponer la existencia de ondas electromagnéticas viajando por el espacio.

Maxwell le dio una expresión matemática a las consideraciones que hizo Faraday respecto a las líneas de fuerza magnética. Gracias a esto logró una aplicación práctica a las ideas de los campos magnético y eléctrico propuestas por Faraday. Más tarde el físico alemán Heinrich Hertz (1857-1894), estudió las ecuaciones planteadas por Maxwell para la Teoría electromagnética y logró demostrar con la producción de ondas electromagnéticas, que éstas de desplazan por el espacio sin necesidad de cables conductores y que su naturaleza es semejante a las ondas lumninosas.

A fines del siglo XIX los científicos reconocieron la existencia de las ondas electromagnéticas y las llamaron ondas hertzianas como un reconocimiento a éste físico alemán. Así concluimos que el efecto magnético de la corriente y la inducción electromagnética han revolucionado a la ciencia, pues dieron origen a un área muy importante de la física llamada electromagnetismo. Al aplicar sus principios y las leyes a escala industrial, se ha logrado un gran avance tecnológico: la electrificación del mundo. 

APLICACIÓN : LA BRÚJULA 

La brújula es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el norte magnético en vez del norte geográfico y es inútil en las zonas polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Desde mediados del siglo XX, la brújula magnética empezó a ser reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, como la brújula giroscópica —que se calibra con haces de láser— y los sistemas de posicionamiento global. Sin embargo, aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas

Historia de la brújula

Fue inventada en China aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño y facilitar el uso, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los vientos» que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.