ELECTRICIDAD Y ESAS COSAS
Capítulo 12

LA TABLA DE LAVAR.
 
 


Autor:

Ing. Víctor Cires
 Gavidia

Octubre, 2003

N

o podría yo estar escribiendo este libro con un "procesador de palabras", viendo las palabras formándose en la pantalla de un "monitor de color" y guardándolas en la memoria magnética de un "diskette" en mi computadora personal, mientras escucho música clásica proveniente de un tocadiscos de rayos "láser" de un amplificador de "alta fidelidad"

y mi estudio se encuentra a una confortable temperatura debida al "aire acondicionado" e iluminado con "lámparas fluorescentes", si no fuera por héroes de La Ciencia como Miguel Faraday.
Creo que hemos perdido en cierta forma la facultad de maravillarnos y tomamos como cosas rutinarias todas las maravillas que la ciencia y los adelantos modernos nos ofrecen.
Me recuerda la anécdota de la niña que se encontró una tabla de lavar en el desván de la casa y le preguntaba a su abuelita:
¿Qué cosa es esto abuelita?
Una tabla ranurada de las que llevábamos al río para lavar la ropa.
¿Y cómo se conecta, si no tiene cordón?
Así nos sucede como a la niña y no podemos concebir la vida sin todos los adelantos modernos.
Quizás todos ustedes han oído hablar de Cristóbal Colón, de Napoleón, de Hernán Cortés, de Miguel Hidalgo, de Bolívar, de Abraham Líncoln etc.
Poco se han difundido sin embargo los nombres de héroes de la ciencia como Faraday, Oersted, Newton, Hertz, Maxwell, Planck, Einstein etc. Héroes que no han utilizado más armas que su inteligencia para brindarnos nuevos mundos y abrir nuestras perspectivas a dimensiones infinitas, héroes que con su curiosidad, tesón e inteligencia, han forjado las llaves con que han abierto las puertas que nos han conducido al Conocimiento.
Quizás muchos nos digan que los adelantos los trae el tiempo o la casualidad, pero en realidad ha sido la mente inquisitiva y curiosa de esos "niños" que siempre se han preguntado: ¿por qué?
En 1820 Juan Cristián Oersted se encontraba haciendo experimentos con la corriente eléctrica proveniente de una pila de Volta, tratando de averiguar por qué se calentaba un alambre por el que dicha corriente circulaba.
En su mesa de trabajo había una brújula y observó que al hacer pasar la corriente por el alambre, la aguja de la brújula se desviaba. Al interrumpir la corriente, la brújula volvía a su posición original.
Originalmente pensó que el efecto se debía al calor producido por el alambre, pero calor producido por otros medios no hacía que la aguja se desviara.
Observó que mientras mayor era la corriente, mayor era la desviación de la aguja. También vio que, para la misma intensidad de corriente, la desviación de la aguja era mayor mientras más cerca estuviera del alambre.
Había encontrado que: ¡una corriente eléctrica produce un campo magnético! ¿por qué?
Fue un muchacho francés, Andrés Mario Ampère quien, habiendo oído de los experimentos de Oersted, los repitió, tratando de hallarles una explicación, pero además cuantificó los resultados y efectuando las mediciones correspondientes encontró la relación entre la intensidad de la corriente y la intensidad del campo magnético que ésta producía.
En honor de sus trabajos, la unidad de corriente eléctrica (la cuarta dimensión), fue bautizada con su nombre.
Esto de la "cuarta dimensión", no se crean que es algo misterioso, se trata simplemente de una dimensión necesaria, para que junto a las otras tres dimensiones básicas: de espacio, de masa y de tiempo, (metro, kilogramo, segundo), formen el sistema de unidades para describir los fenómenos físicos. El sistema M.K.S.
El amper, como unidad eléctrica, constituye la cuarta dimensión necesaria del sistema de unidades básicas: metro kilogramo, segundo, amper.
El resultado de estos trabajos trajo como consecuencia una intensa investigación en la relación de los campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas.
Así se averiguó, que si se hace pasar una corriente por un alambre perpendicular a una mesa, en la que se tienen colocadas varias brújulas, éstas se desvían según líneas circulares concéntricas al alambre, o sea, que la corriente del alambre produce un campo magnético cuyas líneas de fuerza son círculos concéntricos, (¿por qué?).
La intensidad del campo magnético es mayor, mientras más cerca está del alambre, ¿por qué?.
Si se invierte el sentido de la corriente, las brújulas invierten su sentido, o sea que las líneas de fuerza del campo magnético tienen una intensidad, una dirección y un sentido que depende de la intensidad, dirección y sentido de la corriente eléctrica que las produce, ¿por qué?.
Si pasamos un alambre por un agujero que hagamos en una hoja de papel y en éste espolvoreamos limaduras de fierro, al hacer pasar corriente por el alambre y si golpeamos ligeramente el papel, observaremos que las limaduras de fierro se orientan, formando círculos concéntricos al alambre.
Si hacemos una bobina, enrollando varias vueltas de alambre en un carrete hueco y hacemos pasar corriente por el alambre, la intensidad del campo magnético dentro de la bobina se hace tanto más intensa cuanto mayor es el número de espiras (vueltas) del alambre, ¿por qué?.
Si suspendemos nuestra bobina en forma horizontal, de tal manera que pueda girar libremente y hacemos pasar una corriente por el alambre que la forma, se orienta de la misma manera que una brújula en el campo magnético de la Tierra.
¿No es esto curioso?
¿En qué se diferencía entonces nuestra brújula de la bobina suspendida por la que hacemos pasar una corriente eléctrica?
¿No tendrá nuestra brújula, internamente una "bobina" por la que esté pasando una corriente eléctrica?
Si en el centro de una bobina de Oersted, colocamos un pedazo de fierro, podremos observar que al pasar la misma corriente eléctrica, el campo magnético se hace mucho más intenso, habremos construido un electroimán.
Tal parece que el núcleo de fierro equivale a haber aumentado el número de vueltas de nuestra bobina.
Si desconectamos la corriente, el efecto magnético desaparece, ¿por qué?, pero si en vez de fierro, utilizamos un pedazo de acero, el efecto magnético, no desaparece,  el acero se ha convertido en un imán, ¿por qué?.
Se han encontrado "aceros", aleaciones de fierro con otros metales, que constituyen mejores imanes, les queda más magnetismo remanente.
Uno de ellos por ejemplo es el Alnico, que es una aleación con aluminio, níquel y cobalto, que produce magníficos imanes que utilizamos en la construcción de las bocinas de nuestros amplificadores de alta fidelidad.
Hay otros materiales, aparte del fierro, que presentan propiedades magnéticas, tales como el níquel, el cobalto, el oxígeno, etc.
Si calentamos gradualmente un imán, se llega a una temperatura crítica, en la que pierde su magnetismo o sus propiedades magnéticas, esa temperatura crítica, se llama el punto Curie, por haber sido descubierto por ellos.
Por ejemplo, si tenemos un pedazo de fierro suspendido de un imán y lo calentamos, a determinada temperatura se desprende, deja de ser atraído por el imán, pierde sus propiedades magnéticas, ¿por qué?
¿No se les hacen todas éstas, demasiadas preguntas, demasiadas incógnitas?
¡Debe haber alguna explicación!
Ya desde la época de los griegos, trataron de encontrar una explicación a la piedra mágica.
 Observaron que si la rompían, obtenían dos o más piedras mágicas, de cada uno de los pedazos.
Así nos podemos imaginar que si partimos en dos un imán, obtendremos dos imanes más chicos, si cada uno lo dividimos en dos, obtendremos cuatro, así podríamos seguir indefinidamente hasta llegar a un imán elemental, que si lo partimos, deje ya de ser imán.
Este sería el monopolo o carga magnética elemental (de existir habría un monopolo magnético sur y otro monopolo magnético norte; independientes), sin embargo aunque su existencia explicaría muchas cosas y los científicos tienen la esperanza de descubrirlas, hasta el momento estas partículas evasivas no han sido encontradas, así. la mínima subdivisión obtenida hasta el momento, de un imán, es un imán con sus dos polos magnéticos juntos
.
Estos imanes elementales están constituidos por cristales de los materiales magnéticos.
Si ponemos una barra de acero que no esté "imantada", por ejemplo, que haya sido calentada a más temperatura del punto Curie, (esta barra no imantada no es un imán, aunque sea de acero), dentro de la bobina de Oersted y hacemos pasar una corriente por la bobina, la barra de acero se imanta, se convierte en un imán y aunque quitemos la corriente, sigue convertida en imán, le queda magnetismo remanente.
Si lentamente invertimos el sentido de la corriente en la bobina, la barra va perdiendo su magnetismo, la intensidad del campo magnético disminuye, hasta que llega a desaparecer, al seguir aumentando la corriente, el campo magnético se invierte y va gradualmente aumentando de intensidad hasta que llega un momento a partir del cual aumenta muy lentamente, hemos llegado a la "saturación".
Si rápidamente invertimos el sentido de la corriente, por ejemplo con algún interruptor automático (para no cansarnos), observamos que el campo magnético se invierte cada vez y que nuestra barra de acero se empieza a calentar.
La explicación que a esto le dio Guillermo Eduardo Weber, Fue la siguiente:
En otras palabras, pero dijo que: nuestra barra de acero estaba constituida por imanes elementales y que el campo magnético de la corriente de la bobina los orientaba alineándolos en el sentido del campo. Al aumentar la intensidad de corriente, el número de imanes elementales alineados aumentaba y cuando todos estuvieran alineados se había llegado a la "saturación".
Al quitar la corriente, la mayoría quedaban alineados, tantos más cuanto mejor fuera la "calidad" o el magnetismo remanente del imán, casi ninguno en el caso de fierro.
Al invertir el sentido de la corriente, que produce un campo magnético de sentido inverso al de los imanes elementales, éstos se empiezan a voltear en el sentido del campo, tantos más, cuanto mayor sea la intensidad del campo inductor producido por la corriente de la bobina.
Al seguir aumentando nuevamente la intensidad, se llegará finalmente a la saturación, ahora en sentido inverso.
Si se invierte rápidamente la corriente en uno y otro sentido, los imanes elementales, giran para uno y otro lado y la fricción de este movimiento aumenta la temperatura de la barra, se calienta.
En el museo de física de París, pude presenciar un experimento donde se "oye" como giran los imanes elementales.
Actualmente sabemos que estos imanes elementales equivalen a "bobinas superconductoras" en las que circula una corriente eléctrica permanente, existentes en los materiales magnéticos.
Los imanes más elementales que se conocen son los mismos electrones, que al tener un movimiento intrínseco de rotación "spin" y por estar cargados, al girar dan origen a corrientes superficiales que los convierten en pequeñas bobinas las que producen el campo magnético.
Cuando veamos los aparatos médicos de "Resonancia Magnética" nos explicarán como corrientes muy intensas circulando en bobinas "superconductoras", producen campo magnético tan intenso que orientan los átomos de hidrógeno existentes en el organismo humano.

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Última revisión: Domingo, 19 Noviembre 2006.