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Invención del tarro de Leyden

En 1745 una fuente barata y conveniente de chispas eléctricas fue inventada por Pieter van Musschenbroek, un físico y matemático en Leiden, Países Bajos. Más tarde llamado tarro de Leyden, fue el primer dispositivo que podía almacenar grandes cantidades de carga eléctrica. (E. Georg von Kleist, un clérigo alemán, desarrolló de forma independiente la idea de tal dispositivo, pero no lo investigó tan a fondo como lo hizo Musschenbroek. El frasco de Leyden ideado por este último consistía en un frasco de vidrio que estaba parcialmente lleno de agua y contenía un cable conductor grueso capaz de almacenar una cantidad sustancial de carga. Un extremo de este cable sobresalía a través del corcho que selló la abertura del vial. El frasco de Leyden se cargó poniendo este extremo expuesto del cable conductor en contacto con un dispositivo de fricción que generaba electricidad estática.

Un año después de la aparición del dispositivo de Musschenbroek, William Watson, un médico y científico inglés, construyó una versión más sofisticada del frasco de Leyden; cubrió el interior y el exterior del contenedor con papel de aluminio para mejorar su capacidad de almacenamiento. Watson transmitió una chispa eléctrica de su dispositivo a través de un cable colgado a través del río Támesis en el Puente de Westminster en 1747.

El tarro de Leyden revolucionó el estudio de la electrostática. Pronto ,los «electricistas» se ganaban la vida en toda Europa demostrando electricidad con frascos de Leyden. Por lo general, mataban aves y animales con descargas eléctricas o enviaban cargas a través de cables sobre ríos y lagos. En 1746, el abate Jean-Antoine Nollet, un físico que popularizó la ciencia en Francia, descargó un frasco de Leyden frente al rey Luis XV enviando corriente a través de una cadena de 180 Guardias Reales. En otra manifestación, Nollet utilizó alambre de hierro para conectar una hilera de monjes cartujos de más de un kilómetro de largo; cuando se descargó una jarra de Leyden, los monjes vestidos de blanco saltaron al aire simultáneamente.

Leyden jar
Leyden jar

Experimento con una jarra de Leyden, sin fecha de grabado.

Photos.com/Thinkstock

En Estados Unidos, Benjamin Franklin vendió su imprenta, periódico y almanaque para pasar su tiempo realizando experimentos de electricidad. En 1752 Franklin demostró que los rayos eran un ejemplo de conducción eléctrica al volar una cometa de seda durante una tormenta eléctrica. Recogió la carga eléctrica de una nube por medio de una cuerda mojada unida a una llave y de ahí a un frasco de Leyden. Luego usó la carga acumulada del rayo para realizar experimentos eléctricos. Franklin enunció la ley ahora conocida como la conservación de la carga (la suma neta de las cargas dentro de una región aislada es siempre constante). Al igual que Watson, no estaba de acuerdo con la teoría de los dos fluidos de DuFay. Franklin argumentó que la electricidad consistía en dos estados de un fluido, que está presente en todo. Una sustancia que contenga una cantidad inusualmente grande de líquido sería» plus » o cargada positivamente. La materia con menos de una cantidad normal de fluido estaría «menos» o cargada negativamente. La teoría de un fluido de Franklin, que dominó el estudio de la electricidad durante 100 años, es esencialmente correcta porque la mayoría de las corrientes son el resultado de electrones en movimiento. Al mismo tiempo, sin embargo, las partículas fundamentales tienen cargas negativas y positivas y, en este sentido, la imagen de dos fluidos de DuFay es correcta.

Benjamin Franklin
Benjamin Franklin

Benjamin Franklin experimento que acrediten la identidad del rayo y la electricidad.

© North Wind Picture Archives

Joseph Priestley, un físico inglés, resumió todos los datos disponibles sobre electricidad en su libro Historia y Estado actual de la Electricidad (1767). Repitió uno de los experimentos de Franklin, en el que este último había dejado caer pequeños corchos en un recipiente de metal altamente electrificado y descubrió que no eran atraídos ni repelidos. La falta de carga en el interior del contenedor hizo que Priestley recordara la ley de Newton de que no hay fuerza gravitacional en el interior de una esfera hueca. De esto, Priestley dedujo que la ley de la fuerza entre cargas eléctricas debe ser la misma que la ley de la fuerza gravitacional, es decir, que la fuerza entre masas disminuye con el cuadrado inverso de la distancia entre las masas. Aunque se expresaron en términos cualitativos y descriptivos, las leyes de Priestley siguen siendo válidas hoy en día. Sus matemáticas se clarificaron y desarrollaron ampliamente entre 1767 y mediados del siglo XIX a medida que la electricidad y el magnetismo se convirtieron en ciencias precisas y cuantitativas.

aparato diseñado por Joseph Priestley para generación y almacenamiento de electricidad
aparato diseñado por Joseph Priestley para generación y almacenamiento de electricidad

Aparato diseñado por Joseph Priestley para generación y almacenamiento de electricidad, a partir de un grabado de Andrew Bell para la primera edición de the Encyclopædia Britannica (1768-71). Por medio de una rueda conectada por una cuerda a una polea, la máquina giraba un globo de vidrio contra una «goma», que consistía en una pieza hueca de cobre llena de crin de caballo. La carga resultante de electricidad estática, acumulada en la superficie del globo, fue recogida por un grupo de cables (m) y conducida por alambre o varilla de latón (l) a un «conductor principal» (k), un recipiente hueco hecho de cobre pulido. Se pueden insertar varillas metálicas en los orificios del conductor «para transportar el fuego donde se desee.»

Encyclopædia Britannica, Inc.