UNA BREVE HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO

Hoy en día, todos sabemos que el electromagnetismo es la parte de la electricidad que estudia conjuntamente los fenómenos eléctricos y magnéticos, unificándolos en una síntesis teórica única. Pero esto no ha sido siempre así. En nuestro artículo de hoy, os contaremos una breve historia sobre la unificación de la electricidad y el magnetismo.

El descubrimiento de la electricidad se remonta aproximadamente al año 600 a.c. , cuando Tales de Mileto observó que un pedazo de ámbar frotado se electrificaba y era capaz de atraer trozos de paja o plumas ( la palabra eléctrico proviene del vocablo griego para el ámbar, electrón). Por lo que refiere al magnetismo, este se descubrió en  la región de Magnesia, Grecia (de ahí el origen de la palabra magnética) al observar que pedazos de roca natural llamada magnetita (Fe3O4) atraen el hierro.

Estas dos ciencias se estudiaron y desarrollaron por separado durante siglos. En el caso de la electricidad, se sabe que en 1600, William Gilbert, descubrió que la electrificación es un fenómeno general no asociado solo al ámbar o que en 1785 Charles Coulomb confirmó mediante sus experimentos la ley a la cual le dió nombre y es la base de la electrostática (Ley de Coulomb). Y no fue hasta principios del siglo XIX,  cuando se manifestó por primera vez que existía una conexión entre los fenómenos eléctricos y magnéticos, aunque la analogía entre estos promovió intentos anteriores para investigar la posible relación entre cargas eléctricas e imanes.

El experimento que por fin unió electricidad y magnetismo en una sola, fue realizado el 1820 por Hans Christian Oersted (1777-1851), por casualidad, mientras preparaba su clase de física en la Universidad de Copenhague. Este, consiste en cerrar un circuito haciendo pasar intensidad de corriente a través del alambre que lo compone y ver que al situar una brújula con una aguja imantada en las proximidades del conductor eléctrico, la aguja se desvía de su posición de equilibrio, oscilando alrededor de las direcciones paralela y perpendicular al conductor, quedando prácticamente perpendicular al alambre (ver Figura 1).

Figura 1: 1.a. circuito abierto con la aguja en equilibrio ; 1.b. circuito cerrado con la aguja orientada y sentido norte de la corriente;  1.c. circuito cerrado con la aguja orientada y sentido sur de la corriente.

Se puede deducir, que cuando circula corriente por el conductor, sobre la aguja magnética actúan dos fuerzas: la fuerza debida al campo magnético terrestre y la fuerza originada por el campo magnético que el conductor crea en su entorno. Y os preguntareis, ¿por qué este crea un campo magnético? Bien, todos sabemos que una carga en movimiento crea un campo magnético, dado por el movimiento de ésta, tanto del orbital en un electrón (movimiento del electrón alrededor del núcleo) como del espín (movimiento de la carga alrededor de su eje). Del mismo modo, un alambre que conduce una corriente de cargas también produce un campo magnético a su alrededor.

Este descubrimiento abrió abundantes vías de investigación sobre el magnetismo y la electricidad, y se pudieron desarrollar respuestas a muchos problemas, como el aprovechamiento de las fuerzas existentes entre corrientes eléctricas e imanes; la determinación cuantitativa del campo magnético producido por diferentes tipos de corrientes eléctricas; la explicación del magnetismo natural; o el efecto recíproco al mostrado por la experiencia de Oersted, es decir, la obtención de corriente eléctrica a partir de un campo magnético.

Además, tomando como punto de partida este experimento, a finales de 1820 se conocían las primeras leyes cuantitativas de la electrodinámica y hacia 1826 Ampère ultimaba una teoría que permaneció durante prácticamente 50 años. Un poco más tarde, en 1831, Michael Faraday, y simultáneamente, Joseph Heary, demostraron que, cuando un imán se mueve cerca de un alambre, se observa una corriente eléctrica en este. Después, en 1873, James Clerk Maxwell usó estas observaciones y otros factores experimentales como base, y formuló la teoría electromagnética que se conoce actualmente, resumida en sus famosas ecuaciones de Maxwell.  Heinrich Hertz alrededor de 1888 verificó ésta teoría produciendo ondas electromagnéticas en el laboratorio. Pero esta historia, lo dejamos para futuros artículos 😉 .

Referencias

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