LA ENERGÍA ELÉCTRICA
James Joule era un hombre con una pasión por la ciencia. Trabajaba solo en su laboratorio privado, llevó a cabo una serie de experimentos muy precisos en la década de 1840. El más conocido de ellos utilizó un peso que cae para conducir un rueda de paletascuya rotación calienta un fluido, que establece que el calor producido era proporcional al trabajo realizado por la gravedad en derribar la caída de peso. Otra versión fue aún más ingenioso: la caída se utilizó el peso de conducir un pequeño generador que funcionó efectivamente una sencilla calentador de inmersión. La relación entre el trabajo y el calor era el mismo en ambos experimentos y lo mismo en otros. Por el final de la 1840 Joule estaba convencido de que la salida de calor no sólo estaba relacionada con la entrada de trabajo, pero que el trabajo se convierte en calor. Por desgracia, sus resultados y opiniones fueron ignoradas durante por unos diez años. El segundo de los experimentos de Joule es muy interesante porque, en lugar que la conversión directa de su trabajo para el calor, hay una etapa intermedia donde la energía eléctrica debe estar jugando un papel. Efectos eléctricos ya estaban familiarizados, por supuesto, en el siglo XIX. Se ha sabido por mucho tiempo que había dos tipos de electricidad: el roce de piel de gato con una varilla de ámbar deja la varilla con una tipo de carga y el gato con la otra. Tanto la varilla y el gato han adquirido carga eléctrica pero de tipos opuestos, que llegó a ser llamado positivo y negativo. Delicados experimentos mostraron que los objetos con la mismo tipo de carga repelido uno al otro, mientras que los con cargas opuestas atraído. El paralelo con la fuerza gravitatoria entre dos masas era reconocido y llevado ala idea de potencial eléctrico la energía que surge de fuerzas entre dos o más cargas eléctricas.

Los circuitos eléctricos , con la participación en vez de cargas eléctricas estáticas , también fueron investigados. Alessandro Volta inventó la batería - la ' pila voltaica ' - en 1799, y unos veinte años más tarde , Georg Ohm comenzó a crear el orden de las ideas más bien difusas de lo que ahora llamamos la diferencia actual y potencial. Un urrent eléctrica, dijo, es un flujo , como el flujo de calor y la diferencia de potencial es como la diferencia de temperatura que hace que el flujo . La analogía es buena, pero más aclaraciones tenido que esperar a que el siguiente avance en las teorías de la materia : la desaparición del átomo indivisible.
Figura 8 James Joule ( 1818-1889 ) nació en Salford , donde su padre era dueño de una fábrica de cerveza . A excepción de algunas lecciones de las personas mayores John Dalton , fue casi totalmente autodidacta en la ciencia y se mantuvo un aficionado, fuera de la comunidad científica . En una reunión de Oxford en 1847 , el presidente, en relación con su culo trabajos sin importancia, le pidió que interrumpir su trabajo e invitó a ningún debate . Sin embargo , por cuenta de Joule , un joven se levantó y ' creó un gran interés ' por sus comentarios. El joven era William Thomson (Lord Kelvin) , cuya propia acount habla de ' un hombre muy modesto , qu traicionado hay conciencia de que tenía una gran idea para desarrollarse.Estaba tremendamente impresionado con el papel '
Los electrones:
El toque de difuntos del átomo 'uncuttable' vino con el descubrimiento del electrón. Entre 1870 y 1890, los experimentos con un precursor del tubo de TV reveló que un alambre al rojo vivo emite partículas con propiedades muy interesantes:
- Eran muy ligero, con alrededor de un dos-thosandth de la masa del átomo más ligero.
- Todos eran completamente idénticos: la misma masa y la misma carga eléctrica.
- Su carga eléctrica era del tipo llamado negativo.
Figura 12 Georg Simon Ohm (1787-1854) era el hijo de un cerrajero de Baviera, que luchó duro para pagar su educación. Con el tiempo se convirtió en un maestro en Colonia, donde llevó a cabo sus experimentos eléctricos, publicando sus conclusiones en forma de libro en 1827. Esto fue muy mal recibido ('una trama de fantasía desnudo'), y cuando un funcionario menor convenció al ministro de que el autor era 'indigno de enseñar ciencia', Ohm renunció. Afortunadamente, los científicos reconocidos en otras partes del valor de su trabajo, y se restableció taaan su reputación. En 1852 fue nombrado profesor de física experimental en la Universidad de Munich.
El descubrimiento de las tesis muy ligeros , partículas cargadas eléctricamente que debe venir desde el interior de los átomos cambió radicalmente el panorama de la materia. También ofreció un nuevo modelo para la corriente eléctrica en un metal. Se podría observar que los metales son buenosconductores de electricidad porque tienen electrones libres . Cada átomo del metal libera uno o dos electrones , convirtiéndose en un ion , y la imagen de un pedazo de metal es ahora de un enrejado de estos iones a través del cual los electrones libres se mueven constantemente , en direcciones al azar a velocidades extremadamente altas - Cuando un longitud de cable está conectado a un suministro eléctrico , la deriva de todo este enjambre lo largo del alambre es la corriente eléctrica cuyos efectos que observamos. (Véase también el recuadro 5 . )
Ohm determina famoso que la corriente en un alambre es proporcional a la diferencia de potencial a través de ella ( Ley de Ohm ) , y Joule casi igualmente famoso descubrió que la velocidad a la cual el calor es desarrollado por una corriente que fluye es proporcional al cuadrado de la corriente ( la fenómeno conocido como calentamiento Joule ) . Juntos , estos resultados conducen a expresiones útiles para la energía y potencia eléctricas (Recuadro 6 . )
Figura 9 Alessandro Volta (1745-1827) nació en Como, donde fue profesor de física antes de mudarse a Pavía como profesor de Filosofía Natural. Se interesó en los experimentos de su compatriota Galvani, que habían demostrado que los músculos de una pierna rana contratados cuando un gancho de latón unido a ellos tocó la placa de hierro en la que la pierna estaba. Galvani atribuyó esto a la 'electricidad animal', pero Volta dio cuenta de que la rana era innecesaria: dosmetales diferentes en contacto con el fluido son suficientes. El uso de tiras de cinc y cobre de inmersión en salmuera, se construyó la primera fuente continua de la corriente eléctrica.