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Telégrafos electrostáticos (estudio de caso)

Transcripción del video

tras los aproximadamente 600 años antes de cristo tales de mileto considerado como el primer filósofo griego fue el primero en dar una explicación más natural del fenómeno que observó una observación clave que hizo fue sobre unas ciertas piedras llamadas ámbar que cuando la frotó contra un pelaje mostraron una propiedad muy extraña parecía que el ámbar había adquirido una fuerza invisible que podía atraer fibras pequeñas supuso que el ámbar era magnético y otra fuerza que observó fue jugando con una magnetita que son piedras imán que se forman naturalmente muchos después de él observaron que el contacto o fricción contra un pelaje creaba un desequilibrio algo era jalado del pelaje y transferido a otros objetos ahora esto no sólo resultó en una pequeña fuerza de atracción y repulsión sino también en un potencial para que pudieran ocurrir las descargas una vez que la descarga ocurría a la fuerza desaparecía así que la descarga de alguna forma revertía el desequilibrio creado por la fricción historia también hemos estado fascinados con los rayos las manifestaciones más apasionadas de poder y agresividad de la naturaleza muchas culturas pensaron que esto era una fuerza divina lejos del alcance de los humanos y por lo tanto reservado para los dioses hasta el siglo 17 hay descripciones que afirman la existencia de algo visible tangible y ponderable o incluso explican la existencia de filamentos de luz que se expande y contrae y fue benjamín franklin quien en 1752 pudo comprobar que hay una conexión entre un rayo y estas pequeñas descargas que ocurren por la fricción en un famoso experimento muy peligroso que hizo sólo con su hijo voló un papalote en una tormenta y casi hasta abajo en donde el hilo estaba mojado ató una llave de hierro y después de un rato acercó uno de sus novillos alaya y experimentó una serie de pequeñas descargas idénticas a las que se creaban por la fricción con el pelaje esto demostró que sin duda un rayo es simplemente lo mismo que esas descargas caseras pero a mayor escala y en ese momento las personas empezaron a dividir los materiales en dos categorías una era la de los objetos que permiten no aceptan las descargas como el oro o el cobre que ahora conocemos como conductores eléctricos y curiosamente estos materiales también son muy buenos conduciendo el calor y en el otro grupo estaban los objetos que no permitan las descargas como el hule o los aislantes eléctricos estos materiales también pueden aislar la transferencia de calor y también empezaron a intentar medir esta fuerza que tales había encontrado una forma de hacerlo era suspendiendo un objeto esponjoso de un hilo y cuando frotaban el aislante contra el pelaje y lo acercaban al péndulo observaron que lo atrae provocando una desviación y agregáramos más objetos observaríamos que la fricción incrementa debido a una fuerza de atracción más grande ni también observaron que la forma de los aislantes marcaba una diferencia aislantes largos y delgados parecían demostrar una fuerza más grande y sorprendentemente se descubrió que los conductores como el alambre de cobre pueden transmitir ese efecto de atracción en la distancia esto se demostró poniendo un alambre largo entre el péndulo electrostático y el aislante cargado cuando pusieron el objeto cerca del alambre el alambre atrajo y desvió el péndulo instantáneamente y después cuando tocaron el alambre con un dedo ocurrió la descarga y el péndulo regresó a su lugar inmediatamente la gente empezó a especular que éste podía ser el futuro de los telégrafos ópticos en 1774 el inventor francés georges louis la sach fue uno de los primeros en hacer y grabar esta idea mandó mensajes a través de una red de 26 alambres en donde cada alambre representaba una letra del alfabeto cuando ocurría una descarga en una de las terminales el péndulo electrostático se movía a otra el problema con este telégrafo era que sólo podía extenderse entre dos habitaciones de su casa el poder de la carga era pequeño y un poco difícil de manejar pero con el tiempo las personas empezaron a investigar nuevas técnicas para generar diferencias de cargas más grandes y así amplificar la fuerza involucra una mejora fue popularizada por alessandro volta un año después era un generador de onda sencillo que podía crear descargas cada vez que se yan estaba basado en la idea de que un aislante cargado puede inducir o transferir la carga a un plato metálico lo único que había que hacer era poner el plato cerca de la isla santa con lo que se logra la distribución de la carga en el plato metálico resultando en un desequilibrio o tensión eléctrica en el plató de metal entonces al poner un dedo en el plató la descarga ocurre y luego se puede levantar el plato usando un mango aislante y una carga queda atrapada en el plato el plato puede ser descargado al simplemente tener contacto con algún conductor como es un dedo y sorprendentemente este proceso se puede repetir muchas veces sin tener que recargar el plato aislante así es como podemos generar tantas descargas pequeñas como queramos y en ese momento benjamin franklin estaba enfocado en encontrar una forma de almacenar o atrapar estas cargas en ese momento él pensaba que la electricidad era una especie de fluido invisible ya que sabía que podía viajar a través del agua así que supuso que el agua adentro de un aislante podía retener electricidad ahora sabemos que ese experimento era un frasco de vidrio lleno de agua con un alambre metálico que llegaba hasta arriba franklin también envolvió la parte externa con un metal conductor y cuándo hacer con conductor cargado a la parte superior del alambre supuso que ocurriría una descarga y que quedaría atrapada en el frasco pero sobre todo que el frasco podía ser cargado muchas veces cada chispa amplificaría la carga hasta lograr una tensión eléctrica a dentro del frasco una buena analogía es pensar en el frasco como si fuera un globo cada descarga es como ir rellenando teac y después de cientos de cargas la tensión se acumula y para liberar esa carga simplemente tocó el conductor externo y la parte superior del alambre sucedió una gran descarga ranking mejoró el diseño con el tiempo y eventualmente descubrió que la carga no se almacenaba en el agua sino en el vidrio el agua era solamente un camino conductor entre el frasco y el alhambra hoy conocemos a eso como un capacitor o un dispositivo de almacenamiento de carga y cuando puso muchos frascos juntos descubrió que podía aumentar la capacidad aún más hasta incluso liberar voltajes mortales de electricidad y a través de los años las personas se enfocaron en formas más efectivas de construir cargadores usando máquinas de fricción que después podían ser almacenados en capacitores y liberar manifestaciones espectaculares de luz hecha por el hombre las luchas durante los siguientes 50 años las personas trataron de diseñar sistemas para enviar chispas a través de distancias más largas usando alambres más largos y descargas más poderosas sin embargo enviar descargas electrostáticas como un método de comunicación parecía tosco y arcaico y no era una mejora con respecto al telégrafo óptico que existía en ese tiempo así que eso era muy ignorado por el gobierno y la industria aunque el progreso estaba surgiendo la revolución eléctrica estaba a la vuelta de la esquina