Hará unos ciento cuarenta años, un físico inglés daba en Londres una
conferencia sobre algunos de los trucos que se podían hacer con imanes y
alambres. Ante él tenía un cable enrollado en forma de bobina y conectado a un
galvanómetro. El galvanómetro es un instrumento que se utiliza para medir la
electricidad; lleva una aguja que se mueve al pasar corriente por el
instrumento. Puesto que el galvanómetro no estaba conectado a ninguna batería,
no podía haber corriente que fluyera a través de él. La aguja estaba quieta.
Pero he aquí que el conferenciante introduce la barra de un imán en la bobina
y la aguja salta hacia la derecha: aparentemente de la nada ha aparecido una
corriente eléctrica. Al volver a retirar el imán, la aguja vuelve a saltar,
esta vez hacia la izquierda. ¡Qué curioso!
Cuentan que después de la conferencia se le acercó una dama al conferenciante
y le dijo: «Pero señor Faraday, ¿para qué va a servir la electricidad
establecida tan sólo durante una fracción de segundo por ese imán?»
Y Michael Faraday, con toda cortesía, replicó: «Señora, ¿y para qué sirve un
niño recién nacido?»
Otra versión de la anécdota dice que fue un político quien le hizo la pregunta
y que Faraday respondió: «Señor, dentro de veinte años estará usted cobrando
impuestos sobre esa electricidad.»
Michael Faraday nació cerca de Londres, el 22 de septiembre de 1791. Su padre,
herrero de profesión, tuvo que trabajar muy duro para sacar adelante a sus
diez hijos, y se instaló con su familia en Londres cuando Faraday contaba
todavía muy pocos años.
El joven Michael entró allí de aprendiz de encuadernador. Fue un golpe de
fortuna, porque de esa manera estableció contacto con los libros. Oficialmente
sólo tenía que ocuparse de la fachada, pero él no podía resistir la tentación
de abrir las páginas y fisgar en su interior.
Ni tampoco pudo resistir la tentación de empezar a interesarse en la ciencia.
Luego vino un segundo golpe de suerte, y fue que su patrono le animara a que
leyera los libros y le permitiese que asistiera a conferencias científicas.
Faraday escuchaba estas conferencias con enorme entusiasmo. Tomaba abundantes
notas y al llegar a casa las pasaba a limpio con todo esmero y añadía
diagramas de su invención para hacerlas más claras. Las conferencias que más
le gustaban eran las de Humphrey Davy, en la Royal Institution. Davy era el
químico inglés de más fama y un conferenciante que gozaba de gran popularidad.
Faraday le envió una copia de las notas que había tomado en las conferencias y
le pidió un puesto de ayudante.
Davy leyó las notas con agrado y asombro. A la primera oportunidad le dio a
Faraday el empleo que pedía. Faraday tenía veintidós años cuando ocupó este
puesto en la Royal Institution, y con un sueldo más reducido que el que
cobraba de encuadernador.
Davy había inventado la lámpara de seguridad de los mineros y el arco voltaico
y había descubierto muchas sustancias químicas, entre ellas ocho nuevos
elementos.
Pero suele decirse que su mayor descubrimiento fue Michael Faraday.
Faraday hacía prácticamente su vida en el laboratorio, y en todos los
respectos se mostró digno de su maestro. A la muerte de Davy, en 1829, Faraday
pasó a ocupar su puesto y en 1833 le nombraron profesor de química.
Faraday continuó el trabajo más importante de Davy. La mayoría de los
elementos que había descubierto éste los había separado de distintos
compuestos químicos por medio de una corriente eléctrica. Faraday descubrió
que la electricidad que era necesaria para liberar la unidad de masa
equivalente de cualquier elemento es siempre exactamente la misma. O dicho de
otro modo, que una misma cantidad de electricidad libera el mismo número de
átomos. Las investigaciones de Faraday condujeron al concepto moderno de
electrón.
A Faraday le fascinaban además los imanes. Esparció limaduras de hierro sobre
un papel colocado sobre los polos de un imán y observó cómo las limaduras se
alineaban entre ellos' y formaban dibujos muy definidos. Los imanes, dijo
Faraday, están rodeados de «campos de fuerzas» invisibles. Las limaduras
hacían visibles las «líneas de fuerza».
Era natural, pues, que Faraday empezara a reflexionar sobre la relación que
existía entre la electricidad y el magnetismo. El científico danés Hans
Christian Oersted había descubierto en 1820 que un alambre por el cual pasa
electricidad manifiesta propiedades magnéticas.
Si la electricidad establece un campo magnético, pensó Faraday, ¿por qué un
campo magnético no va a crear electricidad? Así que diseñó un experimento para
comprobarlo.
Arrolló un alambre alrededor de un segmento de anillo de hierro y conectó el
alambre a una batería. El circuito podía abrirse y cerrarse con un
interruptor. Si cerraba el circuito se establecía un campo magnético en el
arrollamiento, tal y como había demostrado Oersted, y ese campo se extendía
por todo el hierro.
Luego arrolló un segundo embobinado alrededor de otro segmento del anillo de
hierro y conectó el alambre a un galvanómetro. Si la teoría de Faraday era
correcta, el campo magnético creado en el anillo de hierro por el primer
arrollamiento establecería una corriente en el segundo; esta corriente la
acusaría el galvanómetro.
El 29 de agosto de 1831 realizó Faraday el experimento. ¡No funcionaba! O al
menos no como él pensaba: porque aunque el campo magnético no creaba ninguna
corriente, ésta sí aparecía en el momento de establecer o interrumpir el
campo. Cuando Faraday cerraba el circuito en el primer arrollamiento, saltaba
la aguja del galvanómetro conectado al segundo. Y cuando abría el circuito, la
aguja volvía a saltar, pero en la dirección opuesta.
Faraday llegó a la conclusión de que no eran las líneas magnéticas de fuerza
en sí mismas lo que establecía la corriente: era el movimiento de esas líneas
a través de un alambre. Cuando se establecía la corriente en la primera bobina
de alambre, surgía el campo magnético. Las líneas de fuerza atravesaban
entonces el alambre del segundo arrollamiento. Al interrumpir la corriente
moría el campo magnético, y las líneas de fuerza, al retirarse, volvían a
atravesar el alambre de la segunda bobina.
Con el fin de visualizar más claramente este fenómeno y mostrarlo de forma
patente ante el público, introdujo un imán en una bobina de alambre. La
corriente sólo fluía por ésta mientras el imán estaba entrando en la bobina o
saliendo de ella; o también cuando el imán permanecía quieto y era la bobina
la que se desplazaba alrededor de él. Pero si tanto el imán como la bobina
permanecían inmóviles, no había corriente.
Faraday había descubierto cómo hacer que el magnetismo indujera una corriente
eléctrica: había descubierto la «inducción electromagnética».
Dos meses después dio el siguiente paso, el de conseguir un modo práctico de
producir una corriente continua a partir del magnetismo. Para ello fabricó una
delgada rueda de cobre que podía girar alrededor de un eje y cuyo borde
exterior, al girar, pasaba entre los polos de un potente imán. Al girar entre
los polos, la rueda cortaba constantemente líneas de fuerza magnética, de modo
que por la rueda fluía constantemente una corriente eléctrica. El aparato
llevaba dos cables que acababan cada uno en un contacto deslizante. Uno de los
contactos rozaba contra la rueda de cobre al girar, mientras que el otro lo
hacía contra el eje. Un galvanómetro intercalado en el circuito indicaba que
mientras la rueda de cobre estuviese girando, se producía una corriente
continua.
Faraday generó así electricidad a partir del movimiento mecánico. Había
inventado el «generador» eléctrico.
La inducción tiene trucos muy interesantes. La potencia eléctrica viene
determinada por dos cosas: la cantidad de electricidad que pasa por segundo
por el conductor (intensidad) y la fuerza que impulsa la electricidad
(voltaje). Si una corriente en una bobina induce corriente en una segunda, la
potencia tiene que ser la misma en ambas; pero los detalles pueden variar. Por
ejemplo, si la segunda bobina tiene doble número de espiras de alambre que la
primera, su voltaje será doble, pero su intensidad será la mitad.
Vemos, pues, que las características de una corriente pueden transformarse en
el proceso de inducción. Los dos arrollamientos de Faraday sobre un anillo de
hierro es la versión más elemental de nuestros modernos «transformadores».
Faraday vivió otros treinta y cinco años trabajando y dando conferencias.
Durante las Navidades solía dar numerosas charlas para gente joven, entre las
cuales están las que versan sobre la bujía, recogidas en el libro La historia
química de la bujía. Este libro, y los tres tomos de Investigaciones
experimentales, se venden todavía en la mayor parte de las librerías inglesas.
La segunda obra son los cuadernos de notas en que fue registrando sus
descubrimientos y constituyen una lectura muy amena.
Faraday hizo muchas contribuciones a la ciencia. Apenas hay un área de la
física moderna que no arranque de su obra. Pero a su muerte, el 25 de agosto
de 1867, no había ya ninguna duda de que su mayor descubrimiento era el de la
inducción eléctrica. Y sus inventos más importantes, el generador y el
transformador.
La importancia del descubrimiento fue precisamente ésa: que ofreció el primer
método práctico de convertir energía mecánica en energía eléctrica.
Antes de Faraday había habido máquinas de vapor y ruedas hidráulicas que
producían energía mecánica en grandes cantidades a base de quemar carbón y
aprovechar la caída del agua. Pero su tamaño era poco práctico: podían prestar
servicios locales, pero no abastecer a hogares y oficinas.
Y si bien es cierto que antes de Faraday existían ya fuentes de electricidad
en la forma de baterías químicas, éstas sólo podían suministrar corriente en
cantidades pequeñas.
El descubrimiento de Faraday de la inducción electromagnética señaló el camino
de la producción de electricidad en generadores movidos por la energía
mecánica del vapor o de la caída de agua, permitiendo así que la Revolución
Industrial saliera de las fábricas y, en la forma de electricidad, entrara en
los hogares.
El político que, según dicen, dudó del valor del electromagnetismo, se
quedaría asombrado de la cantidad de impuestos que se recaudan hoy —de las
empresas y del consumidor— por el uso de esta corriente.
Biografía de Michael Farady, en
Wikipedia
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