Visor de obras.

Capítulo VI

Fenómenos de inducción

     710. Inducción por las corrientes. -Ya hemos visto (601) que se designa, en general, con el nombre de inducción la acción que ejercen a distancia los cuerpos electrizados sobre los que se hallan en el estado neutro; pero se usa particularmente esta denominación cuando se trata de los efectos que produce la electricidad dinámica. M. Faraday, que fue el primero que en 1832 dio a conocer esta clase de fenómenos, ha llamado corrientes de inducción o corrientes inducidas, a unas instantáneas que se desarrollan en los conductores metálicos por la influencia de las corrientes eléctricas y por la de poderosos imanes, o bien por la acción magnética de la tierra.

     Compruébase la inducción que producen las corrientes por medio de un carrete de dos alambres. Así se denomina un cilindro de cartón o de madera, sobre el cual se arrollan en hélice, primero un grueso alambre de cobre, y luego otro más fino, cubiertos ambos de seda (fig. 537). Puestos en comunicación los dos extremos del alambre a y b con los de un galvanómetro, se hace pasar una corriente voltaica por el alambre grueso cd, que es el alambre inductor. Entonces se observan los fenómenos siguientes:

     1.� En el momento en que una corriente principia a atravesar al alambre cd, de c hacia d, por ejemplo, la desviación de la aguja del galvanómetro indica en el alambre ab una corriente inversa de la primera, es decir, en sentido contrario, pero que sólo se produce durante muy poco tiempo, porque vuelve al punto la aguja al cero, permaneciendo en él mientras la corriente inductora pasa por el alambre cd.

     2.� En el momento en que, interceptadas las comunicaciones, deja de atravesar una corriente al alambre cd, se produce de nuevo en el ab una corriente inducida, instantánea como la primera, pero directa; esto es, en el mismo sentido que la corriente inductora.

     Pueden compararse estos fenómenos con los estudiados en la electricidad estática, conocida con el nombre de electricidad por influencia (601); y efectivamente, pueden considerarse como el resultado de la descomposición y de la recomposición, de molécula a molécula, de la electricidad natural del alambre inducido por la influencia de la electricidad que se propaga por el alambre inductor. Esta teoría de los fenómenos de inducción es la que M. de la Rive adopta en su Tratado de electricidad.

     711. Aparato de inducción de M. Matteucci. -La fig. 538 representa un aparato inventado por M. Matteucci, y construido por M. Ruhmkorff, en París, muy a propósito para demostrar el desarrollo de las corrientes de inducción, producidas, sea por la descarga de una botella de Leyden, o bien por el paso de una corriente voltaica.

     Se compone este aparato de dos platillos de vidrio, de unos treinta y tres centímetros de diámetro, fijos verticalmente en dos marcos A y B de latón. Se hallan sostenidos dichos platillos por pies movibles que pueden acercarse o alejarse según se quiera. En la cara anterior del platillo A está arrollado en espiral un alambre de cobre C, de un milímetro de espesor y de 25 a 30 metros de longitud. Las dos extremidades de este alambre pasan al través del platillo, el uno por el centro, y el otro por la parte superior, terminando en dos pincitas semejantes a las m y n del platillo B. Entran en estas pinzas dos alambres de cobre cubiertos de seda c y d, que reciben la corriente inductora.

     En la cara del platillo B, que mira al A, se arrolla también en espiral un alambre de cobre, pero más fino que el C. Terminan sus extremidades en las pinzas m y n, que reciben dos alambres h e i, para que trasmitan la corriente inducida. Los dos alambres arrollados en los platillos A y B están, no sólo cubiertos de seda, sino que además cada circunvolución se halla aislada de la siguiente por una espesa capa de barniz de goma laca, que es condición indispensable para experimentar con la electricidad de las máquinas eléctricas, la cual se aísla siempre con mayor dificultad que la de las pilas.

     Para demostrar la producción de la corriente inducida por la descarga de una botella de Leyden, se hace comunicar, como indica la figura, uno de los extremos del alambre C con la armadura exterior de la botella, y el otro con el gancho, y al instante en que surge la chispa, obrando por influencia la electricidad que pasa por el alambre C sobre el fluido neutro del alambre arrollado en B, se origina en este alambre una corriente instantánea. En efecto, una persona que tenga en las manos dos cilindros de cobre que estén en comunicación con los alambres i y h, recibe una conmoción, cuya intensidad es tanto mayor cuanto más aproximados se hallan los platillos A y B. Este experimento demuestra que la electricidad de las máquinas eléctricas, lo mismo que la de la pila, puede dar origen a corrientes de inducción.

     El aparato de M. Matteucci sirve también para demostrar la producción de las corrientes inducidas por la influencia de las corrientes voltaicas. Se hace pasar la corriente de una pila por un alambre inductor C, y al mismo tiempo se ponen en comunicación los dos alambres h e i con un galvanómetro. Obsérvanse, en el momento en que principia o acaba la corriente inductora, los mismos fenómenos que con el aparato de la figura 537, desviándose tanto más la aguja del multiplicador, cuanto más aproximados están los platillos A y B.

     712. Inducción por los imanes. -Se ha visto que la influencia de una corriente imanta una barra de acero (699); y recíprocamente un imán puede originar, en los circuitos metálicos, corrientes de inducción. Demostrolo M. Faraday por medio de un carrete de un solo alambre de 200 a 300 metros de longitud. Puestos sus dos extremos en comunicación con un galvanómetro, como lo indica la figura 539, se introduce bruscamente en el carrete, que está hueco, una gran barra imantada, observándose entonces los fenómenos siguientes:

     1.� En el momento en que se introduce la barra, indica el galvanómetro en el alambre una corriente inducida instantánea, inversa de la que existe alrededor de la barra, comparando ésta a un solenoide, conforme se hace en la teoría de Ampere (698).

     2.� En el instante en que se retira la barra, la aguja del galvanómetro, que había vuelto al cero, indica una corriente inducida directa.

     También se puede comprobar la influencia inductora de los imanes por medio del experimento que sigue: se coloca, en el carrete de un solo alambre, una barra de hierro dulce, y se acerca bruscamente un poderoso imán; desvíase la aguja del galvanómetro, volviendo al cero luego que se fija el imán; y se desvía en sentido contrario cuando se le aleja. La inducción es producida aquí por la imantación del hierro dulce bajo la influencia de la barra imantada.

     Obtiénense los mismos efectos de inducción en el alambre de un electro-imán, si delante de sus extremidades se hace girar con rapidez una gran barra imantada, de modo que actúen sus polos sucesivamente por influencia sobre las dos ramas del electro-imán; o bien todavía, formando dos carretes alrededor de un imán en herradura, y haciendo pasar una placa de hierro dulce con rapidez delante de los polos del imán; pues reacciona sobre este el hierro dulce imantado por influencia, resultando así, en el alambre, corrientes inducidas que poseen sucesivamente sentidos contrarios.

     713. Inducción por los imanes en los cuerpos en movimiento. -Arago observó por vez primera en 1824, que el número de oscilaciones que da una aguja imantada, en tiempos iguales, cuando se la separa de su posición de equilibrio, disminuye en gran manera por la aproximación de ciertas masas metálicas, y especialmente del cobre, que puede reducir el número de oscilaciones de 300 a 4. Esta observación condujo al mismo físico, en 1825, a un hecho no menos inesperado, cual es el de la acción rotatoria que ejerce una placa de cobre en movimiento sobre una aguja imantada.

     Compruébase este fenómeno por medio de un aparato (fig. 540) que se compone de un disco metálico M, móvil alrededor de un eje vertical, sobre el cual existe una polea B, en la que se arrolla un cordón sin fin que va a pasar por otra polea mayor A. Haciendo girar ésta con la mano, se puede comunicar al disco M un movimiento muy rápido de rotación. Encima del disco está fija una lámina de vidrio con un estilete que sostiene una aguja imantada ab. Si el disco acepta un movimiento lento y uniforme, se desvía la aguja en el sentido del movimiento, y se para a 20 o 30 grados del meridiano magnético, según la velocidad de rotación del disco. Pero si aumenta esta velocidad, se desvía al fin más de 90 grados la aguja, y arrastrada entonces, describe una revolución entera, y sigue el movimiento del disco hasta que se para éste.

     El efecto disminuye con la distancia de la aguja al disco, y varía mucho con la naturaleza del mismo. Se nota el máximum de efecto en los metales; y con la madera, el vidrio, el agua, etc., es nulo. Los señores Babbage y Herschell, en Inglaterra, encontraron que, representando por 100 la acción de un imán sobre un disco de cobre, en los demás metales vale los números siguientes: zinc, 95; estaño, 46; plomo, 25; antimonio, 9; bismuto, 2. Por último, es muy débil el efecto si ofrece la placa soluciones de continuidad, sobre todo en el sentido de sus radios; pero los mismos físicos se cercioraron de que recobra sensiblemente la misma intensidad, si se sueldan las soluciones de continuidad con un metal cualquiera.

     Arago ha reconocido que la fuerza que imprime el movimiento de rotación a la aguja es la resultante de otras tres fuerzas: una perpendicular al plano del disco, y que obra por repulsión sobre la aguja; la segunda, dirigida en el sentido del radio del disco, y que actúa desde luego por repulsión sobre la aguja, a contar desde la circunferencia del disco, decreciendo después a medida que se aproxima al centro, para cambiarse en fuerza atractiva cuando se acerque más a este punto, y quedar nula en este mismo. Finalmente, la tercera fuerza, paralela al plano del disco, es perpendicular, en cada punto, al radio, y su acción es atractiva: esta última fuerza es, pues, la que hace girar a la aguja. Arago no descubrió el origen de estas diferentes fuerzas, y Faraday fue el primero que, en 1832, hizo ver, con el auxilio del galvanómetro, que eran originadas por corrientes de inducción desarrolladas en los discos por la influencia de la aguja imantada.

     714. Inducción por la acción de la tierra. -M. Faraday ha sido el primero en reconocer que el magnetismo terrestre puede desarrollar corrientes inducidas en los cuerpos metálicos en movimiento, obrando como un poderoso imán colocado en el interior del globo en la dirección de la aguja de inclinación, o conforme a la teoría de Ampere (698), como un circuito de corrientes eléctricas dirigidas del este al oeste paralelamente al ecuador magnético. Lo manifestó desde luego colocando una larga hélice de alambre de cobre, recubierto de seda, en el plano del meridiano magnético, paralelamente a la aguja de inclinación: haciendo girar esta hélice de 180 grados alrededor de un eje que la atravesaba en su mitad, observó que a cada semi-revolución un galvanómetro, puesto en comunicación con los extremos de la hélice, era desviado. Para demostrar las corrientes inducidas desarrolladas por la acción de la tierra, se ha construido el aparato representado en la figura 541. Se compone de un anillo circular de madera MN, fijo en un árbol horizontal, con el cual puede girar según un movimiento más o menos rápido. Alrededor de este anillo existe una garganta, sobre la cual se arrolla un largo alambre de cobre recubierto de seda. Los dos extremos de este alambre se dirigen a un conmutador a análogo al del aparato de Clarke (718), y por el cual se puede obtener siempre una corriente del mismo sentido. En fin, los dos conductores, en contacto con el conmutador, están en comunicación, por medio de dos alambres de cobre, con un galvanómetro. Sentado esto, estando dirigido el eje del anillo hacia el meridiano magnético perpendicularmente a la aguja de inclinación, y verificándose, por consiguiente, la rotación de cada punto del anillo en planos perpendiculares a este meridiano, al momento que se hace girar al anillo, se ve desviar la aguja del galvanómetro de este a oeste, según el sentido de la rotación.

     715. Dirección de las corrientes inducidas sobre los discos giratorios. -M. Faraday es el primero que ha investigado cuál era la dirección de las corrientes inducidas sobre la superficie de los discos metálicos, al girar ante los polos contrarios de dos poderosos imanes. Su procedimiento consiste en poner uno de los extremos del alambre del galvanómetro en contacto con el eje del disco giratorio, y el otro extremo con diferentes puntos de la circunferencia del mismo disco. Así ha demostrado según la desviación de la aguja del galvanómetro, que, durante la rotación del disco, se producen en su superficie corrientes inducidas que se dirigen del centro a la circunferencia, o de la circunferencia al centro, según el sentido de la rotación, y que estas corrientes son simétricas con relación al diámetro polar, es decir, que pasa por encima de los polos de los imanes.

     Los señores Nobili y Antinori se han ocupado también de investigar la dirección de las corrientes inducidas sobre los discos giratorios, y para esto, estando en contacto con el eje del disco uno de los extremos del alambre del galvanómetro, hacían comunicar el otro extremo, no sólo con la circunferencia del disco, sino también con los diferentes puntos de su superficie. De esta suerte observaron que sobre las partes del disco que se hallan bajo la influencia magnética, se desarrolla constantemente un sistema de corrientes contrarias a las del imán, y que, sobre las partes no sometidas a dicha influencia, se producen corrientes del mismo sentido que en el imán, y por consiguiente contrarias a las primeras.

     Habiendo estudiado M. Matteucci los mismos fenómenos, aunque con más precisión, ha reconocido que son más complicados que lo que pensaba. La fig. 542 representa el aparato empleado por este físico. Se compone de una caja de madera, en la cual una serie de engranajes trasmiten, mediante un manubrio M, un movimiento de rotación más o menos rápido a un disco de metal A, de 20 centímetros de diámetro. Debajo del disco, a una distancia de 2 a 3 milímetros, existe un poderoso electro-imán ab, que se mueve en una ranura, de manera que pueda presentar sus polos sucesivamente a todos los puntos del disco. Finalmente, encima del disco hay dos varillas de cobre m y n, terminadas cada una por una punta roma y amalgamada, que están en contacto con el disco. Estas mismas varillas comunican, por su extremidad superior, con los dos extremos del alambre del galvanómetro; además, por la disposición de los sostenes, a los cuales están fijas, pueden ocupar todas las posiciones con relación al centro y circunferencia del disco.

     Ahora bien, mediante este aparato, y poniendo uno de los extremos del alambre del galvanómetro en contacto con el centro, y el otro con los diferentes puntos de la superficie del disco, M. Matteucci ha demostrado los hechos siguientes, representados en la fig. 543, en la cual los puntos N y S son las proyecciones de los dos polos del electro-imán, y AB la recta que pasa sobre estos dos polos:

     1.� M. Matteucci ha encontrado líneas de corriente nula, a, b, c, d, e, que son normales a la línea AB, y se contornean cerca de los bordes del disco, de manera que los cortan perpendicularmente.

     2.� La proyección de cada polo del electro-imán sobre el disco es un punto neutro, es decir, de corriente nula; además, una línea neutra rr, sensiblemente circular, que pasa por las proyecciones de los dos polos, y tiene por centro el eje del electro-imán, es al mismo tiempo línea de inversión, es decir, que las corrientes en el interior y en el exterior de estas líneas son de dirección contraria.

     3.� Las líneas de corrientes eléctricas, es decir, aquéllas según las cuales se efectúa el máximum de efecto, cortan siempre normalmente las líneas de corriente nula y son tangentes a la recta AB; las líneas de corriente máxima están representadas en m, n, p, q, en la figura anterior.

     4.� La posición de la línea neutra rS, rN, que pasa por las proyecciones de los dos polos, no es sensiblemente modificada por la naturaleza del disco, ni por su espesor, ni por la intensidad de la corriente de la pila, pero esta línea se repliega sobre sí misma a medida que la velocidad de rotación aumenta.

     5.� Finalmente, de cada lado de los puntos neutros, sobre el diámetro polar, se encuentran dos puntos máxima cuya distancia depende del grueso del electro-imán, y del diámetro del disco giratorio.

     Para mayores detalles respecto a estos curiosos fenómenos, convertimos la atención del lector sobre el Curso especial respecto a la inducción y al magnetismo de rotación, publicado a fines de 1854 por M. Matteucci.

     716. Inducción de una corriente sobre sí misma; extra-corriente. -Cuando el alambre que da paso a una corriente voltaica está contorneado sobre sí mismo en hélice, se observa que las espiras de esta curva reaccionan unas sobre otras para dar más intensidad a la corriente. En efecto, con una pila de algunos pares de Bunsen, por ejemplo, no se obtiene más que una chispa apenas sensible, al cerrar la corriente, si el alambre que reúne los dos polos es corto y no está arrollado. Además, si se forma parte del circuito, teniendo en cada mano un electrodo, no se siente conmoción alguna. Por el contrario, si el alambre es largo y está arrollado muchas veces sobre sí mismo, de modo que forme un carrete de pliegues próximos, es nula la chispa al cerrar la corriente, pero adquiere una intensidad bastante considerable cuando se la abre; y si una persona se encuentra en la corriente, siente, en este último caso, una conmoción tanto más fuerte, cuanto mejor establecido está el contacto con las manos y cuanto más grueso es el carrete.

     M. Faraday ha demostrado, por medio de ingeniosos experimentos, que se debe esta influencia de un carrete introducido en el circuito, a una acción inductriz que ejerce la corriente sobre el mismo alambre que recorre, así en el momento de cerrar, como en el de abrir el circuito.

     Al cerrarse, por la acción mutua de las espiras del carrete entre sí, se origina, en sentido contrario de la corriente principal, una inducida que se designa con la denominación de extra-corriente inversa; mientras que en el momento de la ruptura, la corriente inducida que surge, es del mismo sentido que la corriente principal, de cuyo hecho toma origen el nombre de extra-corriente directa, con el cual se designa.

     Siendo esta última corriente de igual sentido que la principal, se aúna con ella y aumenta la chispa de ruptura; por el contrario, la extra-corriente inversa, siendo de sentido contrario a el de la corriente principal, disminuye la intensidad y debilita o anula la chispa en el momento del cierre. Así pues, sólo en la ruptura puede originar efectos enérgicos la extra-corriente combinada con la principal.

     Para recoger la extra-corriente directa, se suelda en cada uno de los extremos del alambre de un carrete simple, o sea de un solo alambre, un apéndice metálico, como por ejemplo, una placa de cobre, y cogiendo una en cada mano, se las hace comunicar entre sí por el conductor que quiere someterse a la extra-corriente, produciéndose ésta a cada interrupción de la corriente que pasa por el hilo del carrete. Obrando así, se nota que la extra-corriente directa origina violentas conmociones, e intensas chispas, descomponiendo el agua, fundiendo el platino y desviando la aguja imantada. Según M. Abria, que ha efectuado numerosas investigaciones sobre las corrientes de inducción, la intensidad de la extracorriente es aproximadamente igual a 0,72 de la de la corriente principal.

     Los efectos que acabamos de enumerar adquieren una intensidad mucho más enérgica si se introduce en el carrete una barra de hierro dulce, o lo que viene a ser lo mismo, si se hace pasar la corriente por los carretes de un electro-imán. Este hecho es igualmente un fenómeno de inducción, originado por la reacción del hierro dulce siempre que cesa su imantación.

     En los hechos expuestos se superponen los efectos de las dos extra-corrientes a los de la principal; pero esta dificultad ha desaparecido merced a una disposición de varios aparatos, de que somos deudores al sabio alemán M. Edlund, la cual permite anular por completo la acción de la corriente principal sobre los instrumentos que la miden, dejando subsistir únicamente la de la extra-corriente. Efectuando de esta suerte sus experiencias, M. Edlund ha descubierto las dos leyes siguientes:

     1.� Cada una de las extra-corrientes es proporcional a la intensidad de la corriente inductora.

     2.� La extra-corriente directa es siempre algo más débil que la extra-corriente inversa: esto puede explicarse observando que en el momento en el cual se interrumpe el circuito, después de haberle cerrado durante algún tiempo, se debilita la corriente principal por la polarización que constantemente se produce con mayor o menor intensidad en la pila (650), resultando de aquí que la corriente inductora es más débil en el momento de la interrupción que en el del cierre. Admite además M. Edlund que son iguales las extra-corrientes, cuando menos respecto a las cantidades totales de electricidad que hacen pasar en una misma sección del alambre; con relación a las acciones magnetizantes o fisiológicas, difieren las dos corrientes. En efecto, según las investigaciones de M. Rijke, la extra-corriente inversa posee, en este caso, una intensidad de mayor o menor duración que la extra-corriente directa, resultado contrario al que era de esperar, teniendo en cuenta las propiedades conocidas de las corrientes inducidas (Anales de química y de física, año de 1858, t. LIII, P. 59).

     717. Corrientes inducidas de diferentes órdenes. -A pesar de su instantaneidad pueden las mismas corrientes inducidas, por su influencia sobre los circuitos cerrados, originar nuevas corrientes inducidas, éstas después a otras, y así sucesivamente, produciendo corrientes inducidas de diferentes órdenes.

     Compruébanse estas corrientes, descubiertas por M. Henry, de Nueva-Jersey, haciendo actuar unos sobre otros, una serie de carretes formados cada uno por un alambre de cobre cubierto de seda, contorneado sobre sí mismo en espiral en un mismo plano, según se ve en el platillo A de la figura 538. Debe observarse que las corrientes que entonces se producen siguen alternativamente una dirección contraria, y que su intensidad decrece a medida que su orden es más elevado.

Aparatos fundados en las corrientes de inducción

     7180. Aparato de Clarke. -M. Clarke ha construido en Londres un aparato que produce todos los efectos de las corrientes de inducción magnética. Se compone de un haz imantado A (fig. 544), muy poderoso, encorvado en herradura y aplicado verticalmente según la longitud de una plancha de madera. Delante de este haz existe un electro-imán BB�, móvil alrededor de un eje horizontal. Sus carretes están formados sobre dos cilindros de hierro dulce unidos por un extremo por una placa V, del mismo metal, y en el otro por una segunda plancha de latón de igual forma. Estas dos placas se encuentran fijas en un eje de cobre que remata según una extremidad por un conmutador gi, y en la otra por una polea, a la cual se trasmite el movimiento por medio de una correa sin fin y de una gran rueda R movida por un manubrio.

     Cada carrete consta de un alambre de cobre muy fino que da 1500 vueltas, y que está cubierto de seda. Un extremo del alambre del carrete B se retine, sobre el eje de rotación, con otro del de B�, y los otros dos extremos, rematan en un casquillo de cobre q, sujeto en el eje, pero aislado de él por una cubierta cilíndrica de marfil. Se procura que en los extremos reunidos tenga igual dirección la corriente inducida, lo cual se consigue arrollando los alambres en sentidos contrarios en los dos carretes.

     Ahora bien, cuando gira el electro-imán, se imantan alternativamente sus dos ramas en sentido contrario por la influencia del imán i, y en cada alambre se produce una corriente inducida que cambia de dirección a cada semi-revolución. Para seguir la marcha de estas corrientes, es preciso recordar que los dos extremos del alambre que terminan en el casquillo q dan una corriente en igual sentido, sucediendo otro tanto con los que se reúnen en el eje. Pero como delante del casquillo q hay otro segundo o formado de dos piezas iguales, aislados entre sí, pero en comunicación el uno con q y el otro con el eje, resulta de esta disposición que, durante la rotación del electro-imán, cada mitad del casquillo o representa un polo que cambia de signo a cada semi-revolución. Desde las dos piezas o pasa la corriente a las láminas de latón b y c, fijas en las placas de cobre m y n; y, merced a esta disposición, posee constantemente el mismo sentido la corriente en cada lámina b y c. En efecto, la lámina c, por ejemplo, toca sucesivamente las dos piezas o, y por lo tanto, se pone sucesivamente en comunicación con el eje y con q, y, por lo tanto, con dos extremos de los alambres y en seguida con los otros dos. Pero, estando arrollados los alambres en sentidos contrarios, cuando el carrete B, ocupa el puesto de B, la corriente del casquillo q, lo mismo que el del eje, cambia de signo; y, por consiguiente, sucede otro tanto a cada mitad del casquillo o; y, como ahora la lámina c toca una mitad distinta de la que antes tocaba, es preciso que continúe cruzándola una corriente de igual sentido.

     Sólo con las dos láminas b y c, no podrían reunirse las dos corrientes contrarias que parten de las dos piezas o: pero se consigue esto por medio de una tercera lámina a y de dos apéndices i, uno de los cuales es tan sólo visible en la figura. Estos dos apéndices se hallan aislados entre sí sobre un cilindro de marfil, pero comunican respectivamente con las piezas o. Siempre que a toca uno de dichos apéndices, está en comunicación con b y queda cerrada la corriente, pues pasa de b a a, y luego a c por la placa n. Al contrario, mientras la lámina a no toca uno de los apéndices, se halla interrumpida la corriente.

     En el momento en que se interrumpe la corriente se puede obtener conmociones muy fuertes; y, al efecto, se fijan en n y en r dos largos alambres de cobre contorneados en hélice, y terminados por dos cilindros p y p�, que son los que se tienen en las manos. Entonces, cada vez que se interrumpe la corriente, se produce en el circuito que forman los alambres np, rp�, y por el cuerpo, una extra-corriente directa (716) que causa una violenta conmoción. Renuévase ésta a cada semi-revolución del electro-imán, aumentando su intensidad con la velocidad de rotación. Además los músculos se contraen con tal fuerza, que dejan de plegarse al deseo de la voluntad, siendo imposible dejar los cilindros o manecillas. Con un aparato bien construido y de gran dimensión, no es posible resistir las conmociones, y si alguien lo intenta, es derribado, rueda por el suelo, y muy en breve cede ante la magnitud de los dolores que le aquejan.

     Con el aparato de Clarke se obtienen de las corrientes de inducción todos los efectos de las voltaicas. La figura 545 indica de qué manera se dispone el experimento para la descomposición del agua. En este caso se suprime la lámina a, encontrándose cerrada la corriente por el líquido en que entran los dos alambres que representan los electrodos.

     Para los efectos fisiológicos y químicos, el alambre arrollado en los carretes es fino y de una longitud en cada uno de ellos de 500 a 600 metros. Para los efectos físicos, al contrario, el alambre es grueso y cuenta de 25 a 30 metros en cada carrete. Las figuras 546 y 547 revelan la forma que se da a los carretes y al conmutador. La primera representa la inflamación del éter, y la segunda la incandescencia de un alambre o, por el cual pasa, siempre en el mismo sentido, la corriente que va de a a c.

     Antes que Clarke, Pixii, hijo, había construido en París un aparato del mismo género, diferenciándose tan sólo en que el haz magnético era móvil y el electro-imán fijo.

     719. Máquina magneto-eléctrica. -El principio que sirve de base al aparato de Clarke, en estos últimos años se ha aplicado a las máquinas magneto-eléctricas, con cuya denominación se distinguen unos aparatos, merced a los cuales se trasforma un trabajo mecánico en corrientes eléctricas de extrema energía, por medio de la acción inductriz de los imanes sobre carretes en movimiento.

     La primera máquina de esta clase se inventó en 1850 por Nollet, profesor de física en la escuela militar de Bruselas, y descendiente de a familia del abate Nollet, que fue igualmente profesor de física en París hace un siglo. La idea de Nollet era aplicar las corrientes eléctricas, obtenidas con su máquina, a la descomposición del agua, para utilizar en seguida para el alumbrado, el gas hidrógeno que originase dicha descomposición; desgraciadamente el éxito que alcanzó fue contrario a sus esperanzas, siendo su dolor tan intenso, que fue causa de su muerte. Por fortuna, al morir, dejó confiado su aparato a la inteligencia de M. J. Van Malderen, quien no sólo lo perfeccionó, sino que concibió la feliz idea de aplicarlo al alumbrado eléctrico.

     El aparato que nos ocupa, que es hoy propiedad de la compañía denominada la Alianza, se halla representado en la figura 548, tal como funciona en uno de los talleres de los Inválidos, en París, en el cual se ha construido. Consta de un armazón de hierro fundido de 1^m,65 de altura, encontrándose dispuestos sobre el contorno del mencionado armazón, en situación paralela, sobre travesaños de madera, ocho series de cinco haces de imanes enérgicos A, A, A..., cada uno de los cuales, a más de poder sostener de 60 a 70 kilogramos, se encuentran encorvados en forma de herradura, y agrupados de suerte que si se consideran paralelamente al eje del armazón de hierro fundido, o bien en un plano perpendicular a dicho eje, sean siempre los polos de nombre contrario los que se encuentren enfrente. En cada serie se componen los haces extremos de tres láminas imantadas, constando tan sólo de seis los tres haces intermedios, puesto que éstos actúan por sus dos caras, y aquéllos por una sola.

     Sobre un eje horizontal de hierro dulce, que va de un extremo a otro del armazón, se encuentran fijos cuatro rodillos de bronce, correspondiendo cada uno de ellos a los intervalos vacíos que median entre los haces imantados de dos series verticales. En la circunferencia de cada uno de los rodillos existen 16 carretes, o sea un número igual a los polos magnéticos que se cuentan en una serie vertical de haces. Dichos carretes, representados en la figura 550, difieren de los del aparato de Clarke, puesto que no son de un solo hilo y sí de doce de 10^m,50 cada uno, lo cual aumenta la cantidad y disminuye la resistencia. Las espiras de los carretes se encuentran aisladas, por medio de betún de Judea disuelto en la esencia de trementina, no hallándose por fin enrollados en cilindros macizos de hierro dulce, y sí respectivamente sobre dos tubos huecos de hierro, hendidos según toda su longitud, circunstancia a la cual se debe que sea más rápida la imantación y la desimantación, cuando pasan los carretes ante los polos de los imanes. Además, los discos de cobre que terminan los carretes, se encuentran cortados en el sentido de su radio para impedir la producción de corrientes inducidas en dichos discos (713). Los cuatro rodillos poseen respectivamente 16 carretes, o sea un total de 64, dispuestos en 16 series horizontales de 4, según se nota en el punto D hacia la parte izquierda del armazón. La longitud de los alambres sobre un carrete es de 12 veces 10^m,50, o sean 126^m, siendo, por consiguiente, su longitud total en todo el aparato, de 64 veces 126^m o de 8064 metros.

     Los alambres se encuentran arrollados en el mismo sentido sobre todos los carretes, no tan sólo en uno de ellos, sino sobre los cuatro, comunicándose entre sí todos los alambres. Para conseguir este resultado, se encuentran enlazados los carretes, tal como se nota en la figura 549: en el primer rodillo, los doce alambres del primer carrete terminan en una plancha de caoba, aplicada sobre la cara anterior del rodillo, en una lámina de cobre m que comunica por medio de un alambre O con la parte central del eje, sobre el cual se encuentran montados los rodillos; y por el otro extremo, sobre la segunda cara del rodillo, van a soldarse los mismos alambres a una lámina figurada por una raya fina que los une al carrete y, del cual pasan al carrete z por una lámina i, y así sucesivamente respecto a los carretes l, u..., hasta el último v. En este punto los alambres del mismo carrete terminan en una lámina n que cruza el primer rodillo y que va a soldarse a los alambres del primer carrete que sigue, sobre el cual se reproduce la misma serie de comunicaciones; por último, los alambres pasan al tercer rodillo, de éste al cuarto, y por fin, al extremo posterior del eje.

     En resumen, dispuestos así los carretes, unos a continuación de otros, como los elementos de una pila dispuesta en estado de tensión (657), se obtiene la electricidad de tensión. Pero si quiere conseguirse, por el contrario, electricidad en cantidad, se hacen comunicar alternativamente las láminas a las cuales nos hemos contraído antes, no entre sí, sino con dos anillos metálicos, de manera que todos los extremos del mismo nombre se encuentren en relación con el mismo anillo, siendo cada uno de éstos en tal caso un polo.

     Sentados estos detalles, con facilidad puede comprenderse cómo se origina y propaga la electricidad en el aparato que nos ocupa. Una correa sin fin recibe su movimiento de una máquina de vapor y se arrolla en una polea fija en el extremo del eje que conduce los rodillos y los carretes, imprimiendo a todo el sistema un movimiento de rotación más o menos rápido. La experiencia ha puesto de manifiesto que para obtener el máximum de luz, la velocidad más conveniente es la de 235 revoluciones por minuto. Durante esta rotación, si consideramos en un principio un solo carrete, los tubos de hierro dulce sobre los cuales se encuentra arrollado, al pasar entre los polos de los imanes experimenta en sus extremos una inducción opuesta, cuyos efectos se aúnan, pero variando de un polo a otro; y como dichos tubos, durante una revolución, pasan de una manera sucesiva delante de 16 polos que son alternativamente de nombre contrario, se imantan ocho veces en un sentido y ocho en sentido contrario a éste. Durante el trascurso del mismo tiempo se originan por lo tanto en el carrete ocho corrientes inducidas directas y ocho corrientes inducidas inversas, o sea en totalidad 16 corrientes por cada revolución. Con la velocidad de 235 vueltas por minuto, el número de corrientes en el mismo tiempo es de 235 veces 16, o sean 3760, que son alternativamente de sentido contrario. El mismo fenómeno se produce en cada uno de los 64 carretes; pero como todos se encuentran enrollados en el mismo sentido, y comunican entre sí, se superponen sus efectos y surge un número constante de corrientes, diferenciándose tan sólo en su intensidad.

     Para recoger las corrientes y utilizarlas en la producción de una luz eléctrica muy intensa, se establecen las comunicaciones según se nota en la figura 551. Por la parte posterior, el último carrete x� del cuarto rodillo termina por el alambre G en el eje MN, sobre el cual se hallan montados los rodillos; la corriente así conducida sobre el eje, pasa de éste sobre toda la máquina, pudiendo en seguida recogerse en el punto que se quiera. Respecto a la parte posterior, el primer carrete x del primer rodillo comunica por el alambre O, no con el mismo eje, y sí con un cilindro de acero c que penetra en el eje, del cual se encuentra aislado por una manga o cubierta de marfil; y hasta el mismo tornillo e, que recibe el alambre O, se halla aislado por un contacto, también de marfil. Del cilindro e, pasa la corriente a una pieza metálica K que se encuentra fija, desde la cual pasa por último al alambre H que la conduce al límite a de la figura 548. Respecto al límite b, comunica con todo el bastidor, y por lo tanto con el alambre del último carrete x� (fig. 551). La corriente de los dos límites a y b pasa por medio de dos alambres de cobre a dos carbones, cuya distancia se regulariza por un aparato que describiremos en breve (720).

     En la máquina que acabamos de describir no se rectifican las corrientes de sentido contrario, y por lo tanto cada uno de los carbones es alternativamente positivo y negativo, quemándose de una manera igual. La experiencia ha puesto de manifiesto que cuando se aplican las corrientes a la producción de la luz, no es necesario lograr que sean de un mismo sentido; pero cuando quieren aplicarse a la galvanoplastia o la imantación, es indispensable rectificarlas, lo cual se consigue por medio de un conmutador.

     La luz que origina la máquina magneto- eléctrica es muy intensa: con un aparato de cuatro rodillos, dispuestos para obtener en gran cantidad las corrientes, equivale la luz que se consigue a la de 150 quinqués, sistema Cárcel, y con otro de seis rodillos, como el que construye la compañía titulada de la Alianza, podrá ser la intensidad de su luz igual a la de 200 quinqués del mismo sistema.

     La luz que nos ocupa, que no exige otro gasto más que la de un medio caballo de vapor aproximadamente, indispensable para poner en marcha los rodillos, cuando el número de éstos no excede de cuatro, se encuentra destinada particularmente, al parecer, para el alumbrado de los faros y para el de los buques, evitando de esta suerte los siniestros que ocurren por la noche.

     720. Regulador de Serrín para la luz eléctrica. -Este nuevo aparato, al igual de los que se construían antes del mismo, procura la proximidad de los carbones a medida que se gastan, pero al propio tiempo origina su separación al encontrarse en contacto. A más, no cuenta con ningún movimiento de reloj, puesto que le pone en marcha el mismo peso de las piezas. A este fin, el vástago B que conduce el carbón positivo c y cuya parte inferior termina por una cremallera C (fig. 552), resbala suavemente por un cubo H, y al descender dicho vástago por su propio peso, y con el mismo el carbón positivo, la cremallera C trasmite el movimiento a una rueda dentada G, sobre cuyo eje se encuentra fija una polea D. Al girar ésta de derecha a izquierda hace enrollar una cadena z, que pasa por una segunda polea y va a unirse a la parte inferior de un vástago rectangular. Al elevarse éste, hace ascender la pieza K que sustenta el carbón negativo c�, de suerte que asciende, éste a medida que desciende el carbón positivo. En el dibujo al cual nos referimos el diámetro de la polea D sólo es la mitad del de la rueda G, resultando en virtud de estas proporciones, que el carbón positivo marcha con una velocidad doble de la que anima al carbón negativo. Esto ocurre comúnmente cuando la corriente reconoce por origen una pila voltaica, porque en este caso el carbón positivo se gasta con una rapidez doble que el carbón negativo. Con la máquina magneto-eléctrica descrita antes (749), los dos carbones se gastan con igual rapidez, debiendo poseer el mismo diámetro la polea y la rueda.

     Veamos en la actualidad cómo funciona el regulador: al estar en contacto los dos carbones, entra la corriente por el alambre P, sube recorriendo HB hasta el carbón positivo, desde el cual pasa al carbón negativo, a la pieza K, y llega, según el sentido de las flechas, hasta el límite d, a la derecha del armazón inferior, pero sin penetrar en la parte restante del aparato, puesto que se encuentran aisladas todas las piezas por las cuales pasa la corriente, por los contactos de marfil iiii. Del límite d se conduce la corriente por un alambre de cobre cubierto de guta-percha a un electro-imán E, del cual sale para el límite x, para regresar por último a la pila por el alambre N.

     Sentado esto, en el momento en que pasa la corriente al electro-imán, se eleva una armadura de hierro dulce A, que es la que origina entonces la separación de los dos carbones. Efectivamente, en esta armadura se encuentra fijo un marco de cobre YS que oscila alrededor de un eje horizontal V, encontrándose enlazado por un extremo a un vástago q, articulado en el punto n con un segundo marco mnp, móvil también alrededor de un eje m. Sentado esto, cuando se eleva la armadura A, hace oscilar la palanca VS, y descendiendo el vástago q, se origina la separación de los dos carbones; pero al mismo tiempo el vástago q desciende con él una pieza g, que termina una lámina horizontal t, y que al engranar entonces con los dientes de una rueda de linguete r, detiene a ésta, y con ella todas las ruedas dentadas y la cremallera C. Así se fijan los carbones, lo cual dura mientras que la corriente conserva bastante intensidad para mantener elevada la armadura A. Al gastarse los carbones aumenta su intervalo, la corriente se debilita, desciende la armadura, y la rueda r queda libre. Al momento se aproximan los carbones, pero sin ponerse en contacto, porque antes de que así suceda, recobra la corriente intensidad bastante para elevar la armadura y detener los carbones. La proximidad y la separación de éstos se arreglan por el mismo aparato, tomando de aquí el origen el nombre de regulador automático con que justamente le designa su inventor.

     721. Carrete de Ruhmkorff. -M. Ruhmkorff ha construido por vez primera, en 1851, carretes de dos alambres, de dimensiones muy considerables, por medio de las cuales se consigue que produzcan las corrientes de inducción, aun con un solo par de Bunsen; efectos físicos, químicos y fisiológicos equivalentes y hasta superiores a los de las máquinas eléctricas más enérgicas.

     El aparato de M. Ruhmkorff se compone de un gran carrete B (figura 553), situado verticalmente sobre un platillo de vidrio grueso que le aísla. Este carrete, que tiene unos 30 centímetros de altura, se compone de dos alambres, uno grueso, de dos milímetros de diámetro, que da trescientas vueltas, y otro fino de sólo un tercio de milímetro de diámetro, arrollado sobre el primero y de 8 a 10 kilómetros de longitud, constituyendo unas diez mil vueltas. Estos alambres, no sólo se hallan cubiertos de seda, sino que cada espira está aislada de la siguiente por una capa de barniz de goma laca. El alambre grueso es el inductor, y la corriente que lo recorre es simplemente la de uno o de dos pares de Bunsen. Comunicando el polo positivo de la pila con el alambre PH, va la corriente por un conductor C a un conmutador G; desde cuyo punto baja por una pieza metálica g, y sigue por una laca de cobre F que le conduce a una de las extremidades v del alambre grueso del carrete. El otro extremo termina en i en uno de los pies de cobre que sostienen el platillo de vidrio, y la corriente, al salir del carrete, se dirige a una segunda placa c, desde la cual sube por una columna de hierro uA, en donde alcanza un martillo oscilante a (figura 554) que unas veces se halla en contacto con un conductor n, alejándose en otras del mismo. Cuando se efectúa el contacto, sigue la corriente los conductores n y E (fig. 553) conforme lo indican las flechas, sube por el conductor G y vuelve a la pila por el conductor d y el alambre Q.

     El movimiento de vaivén del martillo a proviene de un cilindro de hierro dulce ro, situado en el eje del carrete. Cuando la corriente de la pila recorre el alambre grueso, se imanta el hierro (699) y atrae de abajo hacia arriba al martillo a, que es también de hierro. Interrumpida entonces la corriente, puesto que no puede pasar por la pieza n, pierde el cilindro or su imantación y vuelve a caer el martillo a. En este momento principia de nuevo la corriente, vuelve a levantarse la pieza a, y así sucesivamente. A medida que pasa de esta suerte la corriente de la pila de una manera intermitente, por el alambre grueso del carrete, se produce en el alambre fino, a cada interrupción, una corriente de inducción sucesivamente directa e inversa. Completamente aislado este último alambre, adquiere la corriente inducida una tensión tan considerable, que puede producir efectos muy intensos. M. Fizeau ha aumentado todavía esta intensidad, interponiendo un condensador en el circuito inductor. Este condensador, tal cual lo ha construido M. Ruhmkorff, consta de dos láminas de estaño, pegadas sobre las dos caras de una tira de tafetán engomado, de unos cuatro metros de longitud aproximadamente, y replegadas entre otras dos del mismo tafetán, de modo que se puedan introducir en el interior de la tablita que sirve de sostén al aparato. Las armaduras del condensador comunican con dos botones X, fijos en la tablita, para recoger la extra-corriente (716) a cada interrupción de la corriente inductora.

     Además del modelo que acabamos de describir, construye actualmente M. Ruhmkorff carretes de mayores dimensiones, que alcanzan hasta 22 centímetros de diámetro y 45 de longitud. El alambre grueso cuyo diámetro es de dos milímetros y medio, se enrolla dos veces, según toda la longitud del carrete, y en seguida lo efectúa el alambre delgado que cuenta un diámetro de un quinto de milímetro, siendo su longitud de 15000 metros. Este último se aísla con sumo cuidado por medio de cintas de seda y de goma laca, porque del aislamiento completo depende particularmente la potencia del carrete.

     En estos aparatos es constantemente el alambre delgado, es decir, el inducido, el que origina los diferentes efectos que vamos a consignar.

     722. Efectos producidos con el carrete de Ruhmkorff. M. Masson fue el primero que notó la considerable tensión de las corrientes de inducción, y el que trató de utilizarla para obtener efectos de electricidad estática. Con este objeto construyó, en 1842, con M. Bréguet, un aparato de inducción, por medio del cual obtuvo efectos luminosos y caloríficos muy notables por cierto; pero sólo desde que M. Ruhmkorff aisló completamente la corriente de inducción con goma laca en su carrete, conforme hemos dicho antes, pudo utilizarse toda la tensión de las corrientes de inducción, y reconocer que éstas poseen a la vez las propiedades de la electricidad estática y de la dinámica. Muchos físicos se han apresurado a multiplicar los experimentos con el aparato de Ruhmkorff, particularmente los señores Grove, Neef, Poggendorff y Plücker, y en Francia, en particular, los señores Quet, Masson, Despretz, Ed. Becquerel, Gaugain y Du Moncel.

     Los efectos fisiológicos del carrete de Ruhmkorff son sumamente intensos, pues la violencia de las conmociones es tal, que muchos observadores han sido derribados súbitamente. Con dos pares de Bunsen se mata un conejo, y con un número poco considerable de los mismos pares, le cabría igual suerte a una persona.

     Compruébanse también con facilidad los efectos caloríficos, pues basta interponer entre los dos extremos p y q del alambre conducido, otro alambrito de hierro muy fino, el cual se funde y arde con viva luz. Obsérvase aquí el curioso fenómeno de que si se hace terminar cada uno de los alambres p y q por otro de hierro muy delgado cuando se acercan éstos entre sí, sólo se funde el del polo negativo, indicando este hecho que la tensión es mayor en aquél que en el positivo.

     Los efectos químicos del carrete de Ruhmkorff son sumamente variados, porque este aparato da a la vez electricidad estática y dinámica. Por ejemplo, según la forma de los electrodos de platino que se introducen en el agua, por su distancia y por el grado de acidificación del agua, se pueden obtener en este líquido simples efectos luminosos sin descomposición, o bien descomposición del agua con la separación de los gases en los dos polos, con los gases mezclados en uno solo, o finalmente, con los mismos mezclados en ambos polos.

     Pueden también descomponerse o combinarse los gases por la acción prolongada de la chispa de la corriente de inducción. Los señores Ed. Becquerel y Fremy han comprobado que, si se hace pasar la corriente del aparato de Ruhmkorff por un tubo de vidrio lleno de aire y herméticamente cerrado (fig. 555), se combinan el nitrógeno y el oxígeno del aire, originando el ácido nitroso.

     También son muy variados los efectos luminosos del aparato de Ruhmkorff, según se originen en el aire, en el vacío o en los vapores muy enrarecidos. En el aire producen una chispa viva y ruidosa, cuya longitud se extiende hasta 30 centímetros, con el gran carrete de 45 centímetros de diámetro; en el vacío no pueden ser más notables sus efectos. Se hacen comunicar los dos alambres q y p del carrete, con las dos varillas del huevo eléctrico (628), descrito ya para observar en el vacío los efectos luminosos de la máquina eléctrica. Hecho en el globo el vacío, por lo menos hasta uno o dos milímetros, se ve un hermosísimo penacho luminoso de una a otra esfera, de un modo sensiblemente continuo y con la misma intensidad que la que se obtiene con una poderosa máquina eléctrica, cuyo disco se hace girar con rapidez. Este experimento se halla representado en la fig. 553, y en mayor escala en la 558. La 556 representa una desviación singular que experimenta la luz eléctrica cuando se acerca la mano al huevo.

     El polo positivo de la corriente inducida es el que presenta más brillo; su luz es de un color rojo de fuego, mientras que la del negativo es débil y violácea; además, esta última se prolonga a lo largo de la varilla negativa, fenómeno que no se produce en la positiva.

     Finalmente, el carrete de Ruhmkorff origina efectos mecánicos tan poderosos, que con el gran aparato se horadan placas de vidrio de dos centímetros de grueso, si bien este resultado no se obtiene por una descarga única, y sí por muchas repetidas sucesivamente.

     Hace muy poco tiempo que M. Ruhmkorff ha aplicado su carrete para cargar enérgicas baterías de seis frascos, siendo aproximadamente la superficie de sus armaduras de 30 decímetros cuadrados, baterías que se cargan instantáneamente o sea en algunos segundos, con un gran carrete que dé chispas de 15 a 20 centímetros de longitud y que actúe por medio de 6 elementos de Bunsen de gran superficie; estas baterías se cargan, por decirlo así, casi instantáneamente, o sea en algunos segundos.

     En este experimento, estando un alambre del carrete en comunicación con una de las armaduras, el otro no debe tocar la segunda armadura, y sí distar de la misma algunos centímetros. En efecto, si se encontrasen en contacto con las armaduras cada uno de los hilos, las dos extra-corrientes de abertura y cierre, siendo iguales en cantidad (716), pero de dirección contraria, reciben las dos armaduras cantidades iguales de electricidad contraria, y por consiguiente, deja de cargarse la batería, siendo así que cuando uno de los hilos se encuentra distante algunos centímetros, la electricidad de ruptura que cuenta una tensión mayor, estalla aisladamente y es la única que carga la batería.

     723. Estratificación de la luz eléctrica. -Estudiando la luz eléctrica que procura el aparato de inducción de M. Ruhmkorff, ha observado M. Quet que si no se hace el vacío en el globo del experimento anterior hasta después de haber introducido en él esencia de trementina, alcohol, sulfuro de carbono, etc., se modifica por completo el aspecto de la luz. Aparece entonces bajo la forma de una serie de zonas alternativamente brillantes y oscuras, que forman como una pila de luz eléctrica entre los dos polos (fig. 557).

     En este experimento resulta de la intermitencia de la corriente de inducción, que no es continua la luz, sino que consiste en una serie de descargas tanto más rápidas, cuanto mayor es la rapidez con que oscila el martillo a (fig. 554). Parece que las zonas luminosas se hallen entonces animadas por un doble y rápido movimiento giratorio y ondulatorio. M. Quet considera dicho movimiento como una ilusión de óptica, fundándose en que si se hace oscilar lentamente el martillo con la mano, aparecen muy distintas y fijas las zonas.

     La luz del polo positivo es roja las más de las veces, y violácea la del negativo. Con todo, la tinta varía con el vapor o el gas que contiene el globo.

     M. Despretz ha observado que los fenómenos que los señores Ruhmkorff y Quet constituyeron con una corriente discontinua, se reproducen con una corriente continua ordinaria, pero con la importante diferencia que esta última exige más pares de Bunsen, mientras que la corriente discontinua del carrete de Ruhmkorff no exige más que uno solo. No menos notable es otro hecho comprobado por la experiencia, cual es el de que la intensidad de los efectos luminosos de dicho aparato aumenta muy poco multiplicando el número de los pares de la pila.

     No se conoce aún la teoría de los fenómenos de estratificación de la luz eléctrica en los vapores, y de la coloración de los polos.

     724. Tubos de Geissler. -Cuando adquiere la estratificación de la luz eléctrica un brillo y una belleza notable, es cuando se hace pasar la descarga del carrete de Ruhmkorff por tubos de vidrio que contienen un vapor o un gas enrarecido. Se originan estos fenómenos, estudiados por los señores Masson Grove, Gassiot, Plücker y otros, en tubos de vidrio o de cristal construidos por Geissler en Bonn (Prusia). Al cerrarlos se encuentran dichos tubos en condiciones idénticas a la de la cámara o receptáculo barométrico; pero antes de soldarlos, se hace que los cruce una cantidad bastante pequeña de un gas o de un vapor, de suerte que sobre uno u otro sólo actúe una presión medida por un medio milímetro. Finalmente, en las dos extremidades de los tubos se sueldan dos alambres de platino, que penetran en aquéllos de uno a dos centímetros.

     Desde el momento en que se ponen en comunicación los dos alambres de platino con los extremos del carrete de Ruhmkorff, se originan en toda la longitud del tubo magníficas y brillantes estrías, separadas por fajas oscuras, variando aquéllas de forma, color y brillo, según el grado del vacío, la clase del gas o del vapor y las dimensiones de los tubos. Muchas veces el fenómeno adquiere mayor belleza por la fluorescencia que la descarga eléctrica excita en el vidrio.

     La figura 559 representa las estrías que origina el hidrógeno, según una presión de medio milímetro, en un tubo cuya sección aumenta y disminuye alternativamente. La luz es blanca en las esferas y roja en las partes capilares.

     La figura 560 representa las estrías que ofrece el ácido carbónico, cuando supresión es tan sólo de un cuarto de milímetro; el color es verdoso, y las estrías no poseen la misma forma que en el hidrógeno en el ázoe, la luz es amarilla roja.

     Consigna M. Plücker, que ha estudiado detenidamente la luz de los tubos de Geissler, que no depende en manera alguna de la sustancia de los electrodos, y sí tan sólo de la naturaleza del gas o del vapor que encierra el tubo. El mismo físico ha expuesto que las luces que procuran el hidrógeno, el ázoe, el ácido carbónico, etc., difieren en mucho respecto al espectro que originan cuando cruzan un prisma. También asienta, que la descarga del carrete de inducción, que se trasmite a un gas muy enrarecido, no se comunicaría en el vacío absoluto, y la presencia de una materia ponderable es de todo punto indispensable para que se efectúe el paso de la electricidad.

     Merced a un poderoso electro-imán, M. Plücker ha sometido la descarga eléctrica, en los tubos de Geissler, a la acción del magnetismo, como Davy lo había efectuado, respecto al arco voltaico ordinario. Siéndonos imposible enumerar toda la serie de curiosos experimentos de dicho físico, mencionaremos únicamente, en el caso en que sea la descarga perpendicular a la línea de los polos, la separación de dicha descarga en dos partes distintas, fenómeno que puede explicarse por la acción que opone el electro-imán sobre las dos extra-corrientes de abertura y cierre que se encuentran en la descarga.

     Al terminar este estudio, citaremos una aplicación reciente de los tubos de Geissler a la patología. Después de soldar un largo tubo capilar a dos esferas, provista cada una de hilos de platino, se encurva aquél por su centro, de suerte que se toquen sus dos ramas, y se enrolla su extremo en espiras muy apretadas, según se ve en a, figura 561. Dispuesto así el tubo, que contiene un gas muy enrarecido, según hemos consignado anteriormente, al momento que pasa la descarga, se origina en a, una luz bastante viva para alumbrar las fosas nasales, la garganta, o cualquier otra cavidad del cuerpo humano, en la cual se introduzca el tubo. Desgraciadamente este experimento exige no tan sólo un carrete, sino una pila para ponerlo en acción, lo cual se opone a su admisión en la medicina práctica.

     725. Rotación de las corrientes inducidas por los imanes. -Últimamente ha combinado M. de La Rive una experiencia que manifiesta de una manera curiosa la acción rotativa de los imanes sobre las corrientes. Dicho físico efectuó en un principio el experimento que nos ocupa con una máquina eléctrica de extrema energía; pero procura un brillo más notable con el carrete de Ruhmkorff.

     El aparato de M. La Rive consta de un globo de vidrio o huevo eléctrico provisto de dos llaves en uno de sus extremos, una para atornillarlo sobre la máquina neumática, y la otra, que es semejante a la llave de Gay-Lussac (323), sirve para introducir en el globo algunas gotas de un líquido volátil. En el otro extremo de esta última, se encuentra masticado un tubo por el cual pasa un vástago de hierro dulce mn (fig. 562), y cuyo extremo superior, llega casi hasta el centro del globo. Según toda su longitud, exceptuando sus dos extremos, se cubre dicho vástago de una capa aisladora muy espesa, formada primero de goma laca, después de un tubo de vidrio cubierto igualmente de dicha sustancia, en seguida de otro segundo tubo y últimamente, de una capa de cera muy unida. El espesor de la capa aisladora así dispuesta, debe ser cuando menos de un centímetro. En el interior del globo la segunda capa aisladora se encuentra rodeada en x de un anillo de cobre, que comunica por un hilo del mismo metal con un tapón exterior c.

     Conocidos estos detalles, después de haber efectuado el vacío más perfecto que sea posible, se introducen en el globo algunas gotas de esencia de trementina, por medio de la llave a; después se practica nuevamente el vacío, de manera que sólo quede en aquél un vapor sumamente enrarecido. Poniendo entonces, sobre una de las ramas de un electro-imán muy rigoroso AB, un disco grueso de hierro dulce o, provisto de un botón, se aplica sobre este disco el extremo m del vástago mn, y después se hacen llegar los dos extremos del alambre inducido del carrete de Ruhmkorff, uno al botón c, y el otro al segundo botón o. Si en este estado se hace andar el carrete sin que funcione el electro-imán, las electricidades contrarias de los alambres s y r, pasando, la del primero hasta el extremo superior n del vástago de hierro dulce, y la del segundo al anillo x, surge un penacho luminoso más o menos irregular en el interior del globo n en el punto x, alrededor del vástago, como en la experiencia del huevo eléctrico.

     El fenómeno varía desde luego, si se hace pasar una corriente voltaica por el electro-imán: en vez de surgir de los diferentes puntos del contorno superior n y del anillo x, la luz se condensa y surge en un solo arco luminoso de n a x. Además, y éste es el hecho verdaderamente notable, en el experimento que nos ocupa, dicho arco gira con bastante lentitud alrededor del cilindro imantado mn, ya en un sentido, ya en otro, según la dirección de la corriente inducida, o según el sentido de la imantación. Desde que cesa ésta, el fenómeno luminoso, vuelve a su estado anterior.

     Un hecho digno de consignarse en este experimento, es que fue establecido a priori por M. de La Rive para explicar por la influencia del magnetismo terrestre cierto movimiento rotatorio del oeste al este pasando por el sur, que se notó en las auroras boreales. En efecto, la rotación del arco luminoso debe relacionarse a la rotación de las corrientes por los imanes (692).

     726. Cohete de Stateham. -El ingeniero inglés M. Stateham ha encontrado recientemente, que en un alambre de cobre AB (fig. 563), cubierto de guta-percha sulfurada, se forma a los pocos meses, en contacto con el metal y con su cubierta, una capa de sulfuro de cobre suficiente para conducir la corriente. En efecto, si se corta, en cualquier punto del circuito, la mitad superior de la cubierta, y si en la escotadura que queda se separa un pedazo de alambre de cobre de unos seis milímetros de longitud, se interrumpe de a a b una corriente intensa que pase por el alambre, la cual se trasmite en este caso por el sulfuro de cobre que hace entrar en ignición. Resulta de todo esto que, si en la escotadura en cuestión se pone un cuerpo inflamable, como la pólvora común o el algodón pólvora, se inflama, y de aquí toma origen el nombre de cohete de Stateham, dado al aparato que nos ocupa. M. Du Moncel ha aplicado recientemente con un éxito completo este cohete y el aparato de Ruhmkorff a la explosión de las minas en el puerto de Cherburgo.

     Si se quiere que funcione con una pila, ha de ser ésta muy poderosa y la corriente que entra por A regresa a la pila por B, o se pierde en el suelo, lo cual es idéntico. Pero si, en vez de una pila, se usa el carrete de M. Ruhmkorff, se obtienen los mismos efectos con dos pares de Bunsen; en este caso la corriente inducida de dicho aparato entra por A y sale por B; y así se comprueban también los efectos caloríficos de las corrientes de inducción.

     M. Faraday, que ha efectuado recientemente curiosos experimentos con los alambres de cobre cubiertos de guta-percha, ha encontrado que los efectos físicos fisiológicos producidos por una corriente que pasa por dichos alambres son muy débiles y hasta insensibles en el aire libre, pero muy intensos si se hallan éstos sumergidos en agua o enterrados en el suelo. M. Faraday, que actuaba con alambres de 160 kilómetros de longitud, explica este fenómeno, comparando el alambre de cobre, cubierto de guta-percha, a una botella de Leyden construida en grande escala: el alambre de cobre, cargado de electricidad por la pila o por el carrete, actúa por influencia, al través de la guta-percha, sobre el agua o el suelo, el cual viene a formar de esta manera la armadura exterior de la botella, resultando como consecuencia la acumulación de electricidad y los efectos poderosos que en tal caso se obtienen.

     727. Caracteres de las corrientes de inducción. -Por los diferentes experimentos que hemos indicado hasta ahora sobre las corrientes de inducción, se ve que, a pesar de su instantaneidad, poseen todas las propiedades de las corrientes voltaicas ordinarias. Lo mismo que éstas, causan violentos efectos fisiológicos, producen otros luminosos, caloríficos y químicos, y dan a su vez origen a nuevas corrientes inducidas. Finalmente, desvían la aguja de los galvanómetros e imantan las barras de acero, cuando pasan por un alambre de cobre arrollado en espiral alrededor de dichas barras.

     La intensidad de la conmoción de las corrientes inducidas es causa de que se comparen sus efectos a los de la electricidad en el estado de tensión. Con todo, como actúan siempre sobre el galvanómetro, hay que admitir que, en los alambres sometidos a la inducción, se encuentra a la vez electricidad en el estado de tensión y en el dinámico. En efecto, recogiendo de un modo continuo la corriente inducida del mismo sentido, por medio de un conmutador, consiguió M. Masson cargar el condensador. Pero esta hipótesis es aun más probable en vista de los efectos que anteriormente se han obtenido con el carrete de M. Ruhmkorff.

     Las corrientes inducidas directa e inversa se han comparado entre sí bajo tres puntos de vista, que son: la energía de la conmoción, la amplitud de la desviación del galvanómetro y la acción magnetizante sobre las barras de acero. Apreciadas así, ofrecen estas corrientes muy diversos resultados, pues parecen sensiblemente iguales en punto a la desviación del galvanómetro, mientras que por lo que hace a la conmoción es muy viva la de la corriente directa, y casi nula la de la inversa. Igual diferencia se nota en la fuerza magnetizante, pues la directa imanta a saturación, y la inversa no imanta.

     728. Leyes de las corrientes de inducción. -En su Tratado especial sobre la inducción, M. Matteucci deduce de sus propios estudios y de los de los señores Faraday, Lenz, Dove, Abria, Weber, Marianini y Felici, las siguientes leyes sobre las corrientes de inducción:

     1.� La intensidad de las corrientes inducidas es proporcional a la de las corrientes inductoras.

     2.� Esta misma intensidad es proporcional al producto de las longitudes de los circuitos inductor e inducido.

     3.� La fuerza electro-motriz desarrollada por una cantidad dada de electricidad es la misma, cualesquiera que sean la naturaleza, sección y forma del circuito inductor.

     4.� La fuerza electro-motriz desarrollada por la inducción de una corriente sobre un circuito conductor cualquiera, es independiente de la naturaleza de este conductor.

     5.� El desarrollo de la inducción es independiente de la naturaleza del cuerpo aislador interpuesto entre los circuitos inductor e inducido.

     Esta última ley no está acorde con las experiencias de M. Faraday sobre la inducción de la electricidad estática (602).

     729. Calor desarrollado por la inducción de los imanes poderosos sobre los cuerpos en movimiento. -Hablando del experimento de Arago (713), se ha visto que un disco de cobre, girando sobre sí mismo, actúa a distancia sobre un imán móvil para trasmitirle su movimiento de rotación. Muy en breve veremos (731) que recíprocamente, un cubo de cobre, animado de un rápido movimiento de rotación, es detenido bruscamente por la influencia de los polos de dos poderosos imanes (fig. 567). Es evidente que, en estos experimentos si se quiere impedir la rotación de la aguja, o que el cubo continúe girando, será menester gastar constantemente cierto trabajo mecánico para vencer la resistencia que resulta de la acción inductriz de los imanes. Pero, fundándose en la teoría de la trasformación del trabajo mecánico en calor, que preocupa a los físicos desde algunos años a esta parte (358) se ha buscado cuál sería así la cantidad de calor desarrollada por las corrientes de inducción bajo la influencia de poderosos imanes. M. Joule, con objeto de determinar el equivalente mecánico del calor, ha arrollado un carrete de inducción alrededor de un cilindro de hierro dulce, y habiendo encerrado el aparato en un tubo de vidrio lleno de agua, ha impreso al conjunto un rápido movimiento de rotación entre las ramas de un poderoso electro-imán. Un termómetro situado en el líquido, servía para medir la cantidad de calor desarrollada por las corrientes de inducción en el hierro dulce y en el alambre de cobre que lo envolvía.

     M. Foucault ha efectuado recientemente, respecto a este particular, un experimento notable con el aparato representado en la figura 564, que consiste en un poderoso electro-imán fijo horizontalmente sobre una mesa. Dos piezas de hierro dulce A y B están en contacto con los polos del electro-imán, de manera que, imantándose ellas mismas por influencia, concentran sobre las dos caras de un disco metálico su acción magnética inductriz. El disco de cobre D, de 75 milímetros de diámetro y 7 milímetros de espesor, se introduce en parte entre las piezas A y B, en cuya situación se le comunica, mediante un manubrio y una combinación de ruedas y piñones dentados, una velocidad de 150 a 200 vueltas por segundo.

     Supuesto esto, en tanto que la corriente de la pila no pasa por el alambre del electro-imán, no se experimenta más que una débil resistencia al hacer girar el manubrio, y si, cuando ha adquirido por medio de las ruedas del disco un rápido movimiento de rotación, se la abandona a sí misma, la rotación continúa bastante tiempo, en virtud de la velocidad adquirida. Pero si se hace pasar la corriente, el disco y las otras piezas se paran casi instantáneamente, y si entonces se empuña de nuevo el manubrio, se experimenta una resistencia considerable. Pero si a pesar de esta resistencia se continúa girando, es cuando la fuerza que se gasta se trasforma en calor, pues el disco se calienta de una manera notable. En un experimento que hemos presenciado, efectuado por M. Foucault, la temperatura del disco se elevó desde 10 hasta 61 grados en 3 minutos, siendo producida la corriente tan sólo por tres pares de la pila de Bunsen. Con seis, es tal la resistencia, que no se podría girar por mucho tiempo.

Capítulo VII

Efectos ópticos de los imanes poderosos; diamagnetismo

     730. Efectos ópticos de los imanes poderosos. -M. Faraday descubrió, en 1845, que un electro-imán poderoso ejerce en muchas sustancias trasparentes una acción tal, que si un rayo polarizado las atraviesa en la dirección de la línea de los polos magnéticos, se desvía el plano de polarización hacia la derecha o bien hacia la izquierda (544), según el sentido de la imantación.

     La fig. 565 representa el aparato de M. Faraday, tal cual lo construye M. Ruhmkorff. Se compone de dos electro-imanes M y N sumamente poderosos, fijos en dos soportes de hierro O, O�, que pueden acercarse más o menos deslizándose sobre el armazón o pie K. La corriente de una pila de 10 a 11 pares de Bunsen penetra por A, sigue por un conmutador H, por el carrete M, luego por el N, por el alambre g, baja por el i, pasa de nuevo al conmutador, y sale por B. Los dos cilindros de hierro dulce, que ocupan el eje de los carretes, poseen unos agujeros cilíndricos para el paso de los rayos luminosos. Finalmente, en b y en a, existen dos prismas de Nicol (542, 4.�), que sirven, el primero de polarizador, y el segundo de analizador. Gira este último, por medio de una alidada, en el centro de un círculo graduado P.

     Dispuestos estos dos prismas de modo que sus secciones principales sean perpendiculares entre sí, el prisma a extingue por completo la luz trasmitida al través del prisma b. Si entonces se coloca en c, sobre el eje de los dos carretes, una placa de caras paralelas de flint o de vidrio, se extingue también la luz mientras no pasa la corriente; pero luego que se establecen las comunicaciones, reaparece la luz, pero coloreada; y si se hace girar el analizador a hacia la derecha o hacia la izquierda, en la dirección de la corriente, recorre la luz las diversas tintas del espectro, conforme sucede con las placas de cuarzo talladas perpendicularmente al eje (545). M. E. Becquerel ha consignado que muchas sustancias sólidas y líquidas pueden hacer girar así el plano de polarización bajo la influencia de imanes poderosos. M. Faraday admite que en estos experimentos, la rotación del plano de polarización depende de una acción de los imanes sobre los rayos luminosos, y los señores Biot y Ed. Becquerel creen que procede de una acción de los imanes sobre los cuerpos trasparentes sometidos a su influencia, que es la hipótesis que generalmente se admite.

     751. Efectos diamagnéticos de los imanes poderosos. -Se ha visto ya (565) que se llaman diamagnéticos los cuerpos que son repelidos por los imanes. Esta denominación se ha adoptado por M. Faraday, quien observó por primera vez estos fenómenos en 1847. Los efectos diamagnéticos de los imanes no se manifiestan sino cuando son éstos muy poderosos, y con el aparato de M. Faraday es como (fig 565) se han descubierto y estudiado. Encuéntranse sustancias diamagnéticas lo mismo en los sólidos que en los líquidos y en los gases, conforme lo demuestran los experimentos que siguen, para los cuales se atornillan sobre los carretes armaduras de hierro dulce S y Q, de formas distintas.

     1.� Diamagnetismo de los sólidos. -Suspendiendo un cubito de cobre, entre los dos imanes, de un hilo de seda torcida, y girando rápidamente sobre sí mismo por efecto de la destorsión del hilo (fig. 567), se para el cubo en la posición en que se encuentra en el momento en que pasa la corriente por los carretes. Si se da a la pieza móvil la forma de una barrita rectangular, se pone en cruz con el eje de los carretes, o se dirige en el sentido de este eje, según se componga de una sustancia diamagnética, como el bismuto y el antimonio, o bien de una magnética, como el hierro, el níquel o el cobalto.

     2.� Diamagnetismo de los líquidos. -Los líquidos ofrecen también los fenómenos de magnetismo y de diamagnetismo. Para observarlos, se llenan con ellos unos tubitos muy delgados de vidrio que se suspenden en vez del cubo m en la figura 567. Si los líquidos son magnéticos, como las disoluciones de hierro, de níquel o de cobalto, se dirigen los tubos en el sentido del eje de los dos electro-imanes; pero, si son diamagnéticos, como el agua, el alcohol, el éter, la esencia de trementina y la mayor parte de las disoluciones salinas, se colocan los tubos en una dirección perpendicular al eje de los imanes.

     La acción de los imanes poderosos sobre los líquidos magnéticos o diamagnéticos, se observa también por medio del experimento que sigue, que M. Plücker efectuó por vez primera. Se vierte una disolución de cloruro de hierro en un vidrio de reloj, y se pone éste sobre las dos armaduras P y Q. de los electro-imanes del aparato de Faraday. Apenas pasa la corriente por los electro-imanes, se ve que forma la disolución, según el intervalo de los carretes, uno o dos rehenchimientos como se representan en A y B (fig. 568), que persisten mientras pasa la corriente, produciéndose en grados distintos con todos los líquidos magnéticos. Los diamagnéticos ofrecen efectos inversos, conforme se cercioró de ello M. Plücker con el mercurio, observando su curvatura en una moneda de plata recientemente amalgamada y puesta sobre las armaduras.

     3.� Diamagnetismo de los gases. -M. Bancalary ha sido el primero en observar que la llama de una vela situada entre los dos carretes del aparato de Faraday, es enérgicamente repelida (fig. 566). Todas las llamas presentan en grados diversos el mismo fenómeno: M. Quet ha obtenido efectos de repulsión sumamente intensos, sometiendo al mismo experimento la luz eléctrica de la pila, obtenida con los dos conos de carbón (fig. 483).

     Después del experimento de M. Bancalary, han hecho numerosas investigaciones los señores Faraday y Ed. Becquerel sobre el diamagnetismo de los gases, según hemos dicho ya al hablar de la acción de los imanes poderosos sobre todos los cuerpos (565). Además, reconoció M. Faraday que el oxígeno, que es magnético a la temperatura ordinaria, se vuelve diamagnético a otra muy elevada, y que, a menudo, el magnetismo y el diamagnetismo de una sustancia dependen del medio en que está. Por ejemplo, un cuerpo magnético en el vacío puede ser diamagnético en el aire.

     4.� Detonación producida por la rotura de la corriente bajo la influencia de un poderoso electro-imán. -Citaremos todavía, como efecto notable del aparato de M. Faraday, el siguiente experimento del cual somos deudores a M. Ruhmkorff. Cuando se colocan entre los dos polos S y Q de la figura 566 las dos extremidades del grueso alambre por el cual pasa la corriente del electro-imán, es decir, cerrando la corriente entre los dos polos S y Q, este cierre se verifica sin chispa y sin ruido, o bien con un ruido y una chispa débiles. Pero, en el momento en que se separan las dos extremidades del alambre, y que, por consiguiente, se interrumpe la corriente, surge una detonación violenta, casi tan fuerte como la de un pistoletazo. Al parecer pues, en este caso es la intensidad de la extra-corriente (716) la que se aumentaría poderosamente por la influencia de los dos polos de un electro-imán.

     732. Teoría del diamagnetismo. -Muchas son las teorías que se han propuesto para explicar los fenómenos diamagnéticos. Ya se ha consignado que M. Ed. Becquerel (565) admite que la repulsión que ejercen los imanes sobre ciertas sustancias, depende de que se hallan rodeadas por un medio más magnético que ellas, lo cual es evidentemente una aplicación del principio de Arquímedes. M. Plücker dio una teoría que difiere de la de M. Ed. Becquerel, pero apoyada también en el principio de Arquímedes. M. Faraday relaciona los fenómenos diamagnéticos a los de inducción, admitiendo que en un cuerpo diamagnético, como el bismuto por ejemplo, se producen al aproximar un poderoso imán, corrientes de inducción sobre las cuales reaccionan las de Ampere, es decir, las que este físico ha supuesto en los imanes (698). De suerte que, colocándose ante sí los polos del mismo nombre, hay repulsión, como en los solenoides. En las sustancias magnéticas, por el contrario se producen corrientes orientadas de modo que están el uno enfrente del otro los polos no idénticos, y en tal caso se manifiesta la atracción.

Capítulo VIII

Corrientes termo-eléctricas

     733. Experimento de Seebeck. -Hasta ahora sólo hemos hablado del corrientes eléctricas desarrolladas por las acciones químicas, porque éstas constituyen efectivamente el manantial más poderoso de electricidad dinámica. El calor puede dar también origen a corrientes, aunque muy débiles en verdad, notables por el enlace que establecen entre el calor y la electricidad, y por la aplicación que han recibido en el aparato de M. Melloni. Estas corrientes se han denominado termo-eléctricas, para distinguirlas de las que proceden de acciones químicas, que se llaman corrientes hidro-eléctricas.

     Sabíase ya que muchos cristales naturales, como la turmalina y el topacio, adquirían propiedades eléctricas cuando se elevaba su temperatura, y Volta había consignado que una lámina de plata, calentada desigualmente en sus dos extremidades, constituía un elemento electro-motor; pero Seebeck, profesor de Berlín, fue el primero que, en 1821, demostró que el movimiento del calórico en un circuito metálico podía originar corrientes eléctricas.

     Compruébanse estas corrientes por medio de un aparatito (fig. 569) que consiste en una lámina de cobre mn, cuyas extremidades están encorvadas y soldadas con una lámina de bismuto op. En el interior del circuito así formado, existe una aguja imantada a, móvil sobre un eje. Dispuesto el aparato en la dirección del meridiano magnético, se calienta ligeramente una de las soldaduras, según indica la figura, y entonces se desvía la aguja, indicando una corriente de n hacia m, es decir, de la soldadura caliente a la fría, en el cobre. Si, en vez de calentar la soldadura n, se enfría con hielo, conservando a la otra su temperatura, se produce también una corriente, pero en sentido inverso, esto es, de m a n, y en ambos casos es tanto más enérgica, cuanto mayor es la diferencia de temperatura de las dos soldaduras.

     734. Causa de las corrientes termo-eléctricas. -No pueden atribuirse al contacto las corrientes termo-eléctricas, porque se desarrollan en circuitos constituidos por un solo metal; ni tampoco provienen de acciones químicas, pues M. Becquerel se ha cerciorado de que se originan igualmente en el vacío y en el hidrógeno. Observando estas corrientes por medio del galvanómetro, encontró el mismo físico que dependen siempre de la desigual propagación del calórico al través de las diferentes partes del circuito.

     Para demostrarlo, se toma un arco formado de dos metales, y se reúnen sus dos extremidades con las del alambre galvanométrico, ya simplemente por contacto, o bien soldándolas entre sí. Mientras que todos los puntos del circuito poseen una temperatura, no indica el galvanómetro ninguna corriente; mas, si se calienta una, de las soldaduras, inmediatamente la desviación de la aguja del multiplicador acusa el paso de una corriente.

     Si todas las partes del circuito son homogéneas, no se manifiesta corriente alguna al calentar cualquiera de sus puntos, porque entonces se propaga el calórico con igualdad en todas direcciones; cual sucede, por ejemplo, si se reúnen los dos extremos del alambre de cobre que se arrolla alrededor del galvanómetro con otro alambre también de cobre. Pero, si se destruye la homogeneidad de este último alambre en uno de sus puntos, torciéndole muchas veces sobre sí mismo, o anudándole, y si se calienta entonces cerca de este punto, la aguja indica, por su desviación, una corriente que va del punto calentado a aquél en el cual se ha destruido la homogeneidad. Calentando el otro lado de este último punto, se produce la corriente en sentido inverso.

     735. Poder termo-eléctrico de los metales. -Se denomina poder termo-eléctrico de un metal, la energía de la corriente producida por la propagación del calor en dicho metal. Para una misma diferencia de temperatura, entre dos puntos próximos, varía este poder según los metales, y para un mismo metal, aumenta con la diferencia de temperatura.

     Formando circuitos de distintos metales, y elevando a 20 grados una soldadura, mientras se mantienen las otras a cero, pudo clasificar M. Becquerel los metales en el orden creciente de sus poderes termo-eléctricos, a saber: bismuto, platino, plata, estaño, plomo, cobre, oro, zinc, hierro y antimonio: cada uno es positivo comparado con los que le preceden, y negativo respecto de los que le siguen.

     756. Teoría de las corrientes termo-eléctricas. -Para explicar la producción de las corrientes por la acción del calor, admite M. Becquerel que, cuando un circuito metálico se calienta en un punto, se descompone el fluido natural, de modo que, en el momento en que aumenta la temperatura de las moléculas, se apoderan éstas de la electricidad positiva y repelen la negativa. Luego, calentándose a su vez las moléculas siguientes, se electrizan positivamente, cediendo su electricidad negativa a las primeras, y así sucesivamente a medida que se propaga el calórico por el circuito; de suerte que se origina una corriente de electricidad positiva de la región caliente a la fría, y otra de electricidad negativa en sentido contrario.

     Propagándose el calórico en un circuito homogéneo con igualdad en todos sentidos, la parte calentada da origen a dos corrientes contrarias y de la misma intensidad, cuyo efecto es nulo en la aguja del galvanómetro. Pero si pierde la homogeneidad el circuito, no siendo ya idéntica la conductibilidad calorífica, y como se calienta el circuito más en un sentido que en otro, se producen dos corrientes inversas de desigual intensidad, de suerte que la energía de la que se observa, es entonces la diferencia de las de estas dos. La corriente obtenida es, pues, tanto más intensa, cuanto mayor es la diferencia de los poderes termo-eléctricos de los dos metales. Dedúcese su dirección de la teoría anterior, que dice que el polo positivo corresponde al metal de más poder termo-eléctrico, y el negativo al otro.

     737. Propiedades de las corrientes termo-eléctricas. -Las corrientes termo-eléctricas se distinguen de las hidro-eléctricas en que, conducidas como éstas por los metales, no lo son por los líquidos, o a lo menos en grado muy remiso. Con todo, no depende esta diferencia de la naturaleza de las corrientes, sino de su tensión, que es mucho más débil que la de las hidro-eléctricas. En efecto, M. Pouillet ha comprobado, por medio del galvanómetro diferencial, que la intensidad de la corriente termo-eléctrica, desarrollada por un par de bismuto y de antimonio, cuyas soldaduras ofrecen una diferencia de temperatura de 100 grados, es cien mil veces menor que la de la hidro-eléctrica de una pila de artesa ordinaria de 12 pares.

     Como los líquidos no conducen las corrientes termo-eléctricas por su escasa tensión, no producen éstas, en general, ningún efecto químico, si bien M. Botto, de Turín, con 150 pares termo-eléctricos de platino y de hierro pudo observar indicios de descomposición en los líquidos.

     Las corrientes termo-eléctricas ejercen, lo mismo que las hidro-eléctricas, una acción directriz sobre la aguja imantada; pero como por efecto de su escasa tensión se debilitan rápidamente, cuando crece la longitud del circuito que atraviesan, no debe hacerse que recorran alambres largos cuando pasan por el circuito del galvanómetro. Por esta razón, en tal caso se forma el circuito con un alambre corto y grueso, mientras que en los galvanómetros destinados para las corrientes hidro-eléctricas, el alambre es fino y largo.

     738. Pila termo-eléctrica de Nobili. -Las pilas termo-eléctricas son unos aparatos que acumulan las tensiones termo-eléctricas que se producen en un circuito compuesto de muchos metales, cuando se calientan de dos en dos las soldaduras, permaneciendo las otras a una temperatura constante.

     La primera pila de este género, construida por Oersted y Fourier, se componía de una serie de barritas de bismuto y de antimonio, soldadas en línea recta o formando un círculo. Entre cada dos soldaduras terminaban las barras de bismuto en una parte angular que se introducía en hielo a cero, mientras que se calentaban las otras soldaduras a 200 o 300 grados, por medio de pequeñas lámparas.

     M. Nobili ha modificado la forma de la pila termo-eléctrica, con el objeto de dotarle de un número mayor de pares, según un volumen más reducido. Para conseguirlo reunió los pares de bismuto y de antimonio de modo que, después de haber formado una fila de cinco pares (fig. 571), el bismuto b se suelde lateralmente con el antimonio de una segunda hilera semejante, luego el último bismuto de ésta con el antimonio de una tercera hilera, y así sucesivamente hasta cuatro hileras verticales, que contengan reunidas 20 pares, principiando por un antimonio y acabando por un bismuto. Dispuestos de esta suerte los pares, se aíslan entre sí por medio de tiritas de papel cubiertas de barniz, y encerradas luego en un estuche de cobre P (fig. 570); en términos de que sólo las soldaduras aparezcan en los extremos de la pila. Dos varillas de cobre m y n, aisladas en un anillo de marfil, comunican interiormente, una con el primer antimonio, representando el polo positivo, y la otra con el último bismuto, haciendo veces del negativo. Estas varillas comunican con las extremidades del alambre de un galvanómetro, cuando se desea observar la corriente termo-eléctrica.

     730. Termo-multiplicador de Melloni. -La pila termo-eléctrica construida como la representa la figura 570, combinada con el galvanómetro, se ha trasformado en manos de Melloni, en el aparato termométrico más sensible que se conoce. Dicho físico le dio el nombre de termo-multiplicador y lo dispuso según indica la fig. 572.

     En una tabla de madera sostenida por cuatro tornillos de nivel, se fija de canto una regla de cobre de un metro de longitud, dividida en centímetros. En esta regla se colocan, a distancias variables, por medio de tornillos de presión, diferentes piezas, que son: un pie a, en el cual se sitúa una lámpara de Locatelli u otro foco de calor, después las pantallas F y E; un segundo pie C, en el cual se sitúan los cuerpos sometidos al experimento, y por último, la pila termo-eléctrica m. Cerca del aparato existe un galvanómetro D, de alambre corto y grueso, que comunica en A y en B con los dos polos de la pila. La sensibilidad de este instrumento es tal, que el calor de la mano basta, a la distancia de un metro, para desarrollar en la pila una corriente capaz de desviar la aguja del galvanómetro. Ya sabemos (677) de qué modo se gradúa este último instrumento, así como las importantes aplicaciones que Melloni ha efectuado con su termo-multiplicador al investigar el poder diatérmano de los cuerpos (375 a 385), y la polarización del calor (556).

     Para emplear el termo-multiplicador con objeto de medir las temperaturas, hay que determinar antes la relación de la desviación de la aguja, y por lo mismo la intensidad de la corriente, con la diferencia de las temperaturas de las soldaduras. Averiguado esto, y conocida la temperatura de las soldaduras no expuestas al foco de calor, la desviación nos ofrece la de las otras soldaduras, y por consiguiente, la temperatura del manantial.

Capítulo IX

Intensidad, conductibilidad y velocidad de las corrientes; trasportes y corrientes derivadas

     740. Rheostato. -El rheostato sirve para aumentar o disminuir la longitud del circuito que recorre una corriente, de modo que produzca en el galvanómetro una desviación determinada. Este aparato, del cual somos deudores a M. Wheatstone, se compone de dos cilindros paralelos, el uno A de latón y el otro B de madera (fig. 573). Este último posee en toda su longitud una ranura en forma de hélice, y termina en la extremidad a por un anillo de cobre, al cual se fija la punta de un alambre fino de latón. Este alambre, que tiene 40 metros de longitud, se arrolla más o menos en la ranura, pasa por el cilindro A, y después de dar muchas vueltas en dicho cilindro, se fija en su extremidad e. Finalmente, dos tornillos de presión n y o, que mantienen fijos los conductores de la corriente que se desea observar, comunican por dos láminas de acero, uno con el cilindro de cobre A, y el otro con el anillo a.

     Cuando una corriente entra en o, no atraviesa más que la porción de alambre arrollada en el cilindro B, en el cual están aisladas las espiras por la ranura; pero luego que llega al cilindro A, que es metálico y que se halla en contacto con el alambre, pasa directamente de m a n. Por lo tanto, si se desea aumentar la longitud del circuito, basta hacer girar al manubrio d de derecha a izquierda; y si, por el contrario, se la quiere disminuir, se coloca el manubrio sobre el eje c, y girando entonces de izquierda a derecha, se arrolla el alambre sobre el cilindro A. Podemos pues, disminuir o aumentar así, según se quiera, la intensidad de la corriente, pues pronto veremos (742) que esta intensidad se halla en razón inversa de la longitud del circuito. En cuanto a ésta, se la mide en metros y en centímetros, merced a dos agujas que ponen en movimiento, en la extremidad del aparato no visible en el dibujo, los cilindros A y B cuando giran a la vez.

     741. Brújula de seno. -La brújula de seno es un galvanómetro que mide las corrientes intensas, sin tener que recurrir a una tabla de graduación (677). Este aparato, combinado por M. Pouillet, difiere del galvanómetro ya descrito, en que el alambre de cobre por el cual pasa la corriente, da muy pocas vueltas, a veces una sola, alrededor de la aguja imantada. En el centro de un círculo horizontal N (figura 574) existe una aguja imantada m; otra n de cobre plateado, y móvil juntamente con la primera, en la cual está fija, sirve de señal a la aguja m en el círculo graduado N. Otro circulo M, de cobre, se halla dispuesto perpendicularmente al horizontal; y en él se arrolla el alambre de cobre que da paso a la corriente. Las dos puntas de este alambre, representadas en i, terminan en una pieza E, a la cual concurren dos alambres de cobre a y b, que comunican con el manantial eléctrico cuya corriente se quiere medir. Finalmente, los círculos N y M están sostenidos por un pie O, que puede girar alrededor de un eje, que pasa por el centro de un círculo horizontal fijo H.

     Dirigido el circuito galvanométrico M en el sentido del meridiano magnético y por consiguiente, en el mismo plano que la aguja, se hace pasar la corriente por los alambres a y b. Luego que se desvían las agujas, se da vuelta al circuito M hasta que coincida con el plano vertical que pasa por la aguja imantada m, en cuyo momento, ejerciéndose la acción directriz de la corriente perpendicularmente a la dirección de la aguja imantada, demuestra el cálculo que la intensidad de la corriente es proporcional al seno del ángulo de desviación de esta aguja, ángulo que se mide en el círculo H, por medio de un nonius que existe en la pieza C. Ésta es la que, fija en el pie O, sirve para hacerle girar por medio de un botón A. Conocido el ángulo de desviación, y por lo tanto su seno, se deduce del mismo la intensidad de la corriente, pues acabamos de ver que ésta es proporcional al seno.

     Para demostrar que la intensidad de la corriente el proporcional al seno del ángulo de desviación, sean mm� (fig. 575) la dirección del meridiano magnético, d el ángulo de desviación, I la intensidad de la corriente, y T la fuerza directriz de la tierra. Si se representa por ak la dirección y la intensidad de esta última fuerza, se la puede reemplazar por las dos componentes ah y ac (29). Como la primera no ejerce acción alguna directriz sobre la aguja, la ac es la que equilibra a I, de modo que es preciso que sea I=ac. Pero el triángulo rectángulo ack da ac=ak cos cak, o ac=T sen d, por ser el ángulo cak el complemento del d, y ak igual a T; y de consiguiente, por último, I=T sen d, que es lo que se quería demostrar.

     Se ha construido igualmente una especie de rheómetro, denominado brújula de tangentes, porque la intensidad de la corriente es proporcional a la tangente del ángulo de desviación.

     742. Leyes de Ohm sobre la intensidad de las corrientes. -Llámanse corrientes de igual intensidad aquéllas que, en igualdad de condiciones, producen la misma desviación en una misma aguja imantada. Muchos físicos, y particularmente los Sres, Ohm, Fechner, Lenz, Jacobi, Pouillet, Faraday, de La Rive y Magnus, han tratado de comparar, bajo el punto de vista de su intensidad, las corrientes eléctricas originadas por diversos manantiales. Estas investigaciones, efectuadas con el galvanómetro, con la brújula de seno, con la de tangentes y el rheostato, han conducido a las mismas leyes para las termo-eléctricas o hidro-eléctricas, sin más que, en las primeras, se desprecia la influencia conductriz de la pila, porque siendo metálica y de cortas dimensiones, puede prescindirse de su resistencia; pero no sucede lo mismo con las últimas. En este caso, hay que tener en cuenta la resistencia de la pila, conforme lo hizo M. Pouillet, añadiendo a la longitud del alambre interpolar la del que, por su resistencia, produciría en la corriente la misma diminución de intensidad que causa la pila por su débil conductibilidad. El circuito enteramente metálico, que se supone que entonces recorre la corriente, es lo que M. Pouillet ha denominado corriente reducida.

     He aquí las diferentes leyes que presentan las corrientes eléctricas, sea cual fuere el manantial de que dimanen:

     1.� La intensidad de una corriente es directamente proporcional a la suma de las fuerzas electro-motoras que están en actividad en el circuito; entendiéndose aquí por fuerza electro-motora, la causa, sea cual fuere, que produce un desarrollo de electricidad dinámica;

     2.� La intensidad es la misma en todos los puntos del circuito;

     3.� Está en razón inversa de la longitud reducida de todas las partes del circuito;

     4.� Está además en razón directa de la sección y de la conductibilidad del alambre que trasmite la corriente.

     Dedúcese de estas dos últimas leyes, que la intensidad permanece constante cuando varía la sección como la longitud del alambre.

     M. Pouillet ha encontrado que, así en los líquidos como en los sólidos, la intensidad de la corriente está en razón directa de la sección de la columna líquida que atraviesa, e inversa de su longitud, siempre que valga ésta por lo menos cinco o seis veces el diámetro de la sección.

     Las leyes que hemos expuesto, se conocen con la denominación de leyes de Ohm, porque fue éste distinguido físico el primero en darlas a conocer hace unos treinta años. Se dedujeron por consideraciones teóricas; pero los señores Lenz y Jacobi, y luego después Pouillet, las han comprobado experimentalmente.

     Representando por E la suma total de las fuerzas electro-motoras en actividad en la pila, por R la suma total de las resistencias que encuentra la electricidad al propagarse, y por I la intensidad de la corriente, ha deducido Ohm la siguiente expresión I=E/R.

     Esta fórmula que comprende la primera y la tercera ley de las que antes hemos expuesto, es general, tanto si es o no homogéneo el circuito que reúne los dos polos.

     Si representamos por L la longitud del alambre que reúne los polos, por r la longitud del alambre que puede reemplazar la resistencia de la pila, o la longitud reducida de ésta, se trasformará la fórmula en I=E/L+r.

     En las pilas termo-eléctricas en las cuales puede despreciarse la resistencia de la pila, por ser metálicas todas las piezas y de una longitud muy exigua, se reduce la fórmula a la expresión I=E/L; es decir, que la intensidad de la corriente se encuentra simplemente en razón inversa del alambre conjuntivo.

     En el caso en que existan n pares iguales, constituyendo una batería, denominando E la fuerza electro-motora de un solo par, y r a su resistencia, admite Ohm que se tiene I=nE/L+nr; fórmula que puede escribirse como sigue I=E/L/n+r. Si el número n de pares es muy considerable, y L muy pequeña, se puede despreciar la fracción L/n y se reduce la fórmula a I=E/r; es decir, que en este caso la intensidad es la misma que para un solo par.

     743. Conductibilidad por las corrientes hidro-eléctricas. -El poder conductor de los cuerpos, respecto a las corrientes hidro-eléctricas, varía con la energía de éstas y con los diversos conductores que ya han atravesado. En efecto, M. de La Rive observó que las corrientes atraviesan con tanta más facilidad las placas metálicas y los líquidos, cuanto mayor es el número de los que han cruzado, propiedad análoga a la que se nota en los poderes diatérmanos (381).

     Por medio del voltámetro (667) encontró Davy, que la conductibilidad de un mismo metal es proporcional a la sección del alambre, estando en razón inversa de su longitud. M. Becquerel se cercioró de la exactitud de esta ley, por medio de un galvanómetro de dos alambres. En punto a la conductibilidad eléctrica de los diferentes metales, encontró M. Ed. Becquerel que, a cero, sus poderes conductores relativos pueden representarse por los números siguientes: plata recocida, 100; cobre recocido, 91,5; oro recocido, 64,9; zinc, 24; estaño, 14; hierro, 12,3; plomo, 8,9; platino, 7,9, y mercurio, 1,739.

     Comparando entre sí los poderes conductores de los diversos líquidos, y tomando como unidad el del agua destilada, obtuvo M. Pouillet estos resultados: agua que contiene ¹/₂₀₀₀₀ de ácido nítrico, 6; agua saturada de sulfato de zinc, 167; ídem de sulfato de cobre, 400. Respecto a la relación entre la conductibilidad de los metales y la de los líquidos, es esta última inmensamente más débil, pues, según el mismo físico, el cobre conduce 16 millones de veces más que la disolución saturada de sulfato de cobre, lo cual equivale a 6,400 millones de veces más que el agua destilada.

     Finalmente, se ha observado que la elevación de temperatura aumenta el poder conductor de los líquidos, y disminuye el de los metales.

     La conductibilidad de los líquidos compuestos se ha considerado hasta hora, por la mayor parte de los físicos, como una conductibilidad puramente electrolítica; esto es, procedente de la descomposición química (666). Sin embargo, M. Faraday, al dar a conocer su ley general de las descomposiciones electrolíticas (747), había anunciado ya, que exigía algunas restricciones en el caso de que fuesen capaces los líquidos de conducir la electricidad sin descomponerse.

     La conductibilidad puramente electrolítica ha sido sostenida, particularmente por M. Buff; pero M. Foucault ha demostrado recientemente, por medio de delicados experimentos, que los líquidos poseen también una conductibilidad propia, o conductibilidad física, a la manera de los metales, sin más diferencia que el ser esta última mucho más débil que la electrolítica, si bien puede ejercer una influencia sensible sobre los efectos químicos de las corrientes y respecto a la ley de M. Faraday.

     744. Velocidad de la electricidad. -Numerosas tentativas se han efectuado para determinar la velocidad de propagación de la electricidad en los alambres. En 1834 se sirvió M. Wheatstone de un espejo giratorio semejante al que describimos hablando de la velocidad de la luz (fig. 259). Por el retardo que surgía, en un tiempo dado, en verse la imagen de la chispa producida por una botella de Leyden cuando pasaba la electricidad por un largo alambre, encontró M. Wheatstone que dicho fluido, en un alambre de latón de 2 milímetros de diámetro, se propagaba con una velocidad de 460.000 kilómetros por segundo, velocidad que corresponde a una vez y media la de la luz. M. Walker, en América, hizo en 1840 varios experimentos sobre el mismo punto, por medio de señales que trasmitían los alambres de los telégrafos eléctricos, y encontró que la velocidad de la electricidad era de 30.000 kilómetros por segundo, o sea 15 veces más pequeña que la anterior.

     En 1850, los señores Fizeau y Gounelle, experimentando con los alambres telegráficos de París a Amiens y a Rouen, obtuvieron los resultados siguientes:

     1.� En un alambre de hierro de 4 y medio milímetros de diámetro, se propaga la electricidad con una velocidad de 101.700 kilómetros por segundo;

     2.� En uno de cobre de 2 y medio milímetros de diámetro, la velocidad es de 177.700 kilómetros;

     3.� Las dos electricidades se propagan con igual velocidad;

     4.� El número y la naturaleza de los elementos que forman la pila, y de consiguiente, la tensión de la electricidad y la intensidad de la corriente, no influyen en la velocidad de propagación;

     5.� En conductores de diferente naturaleza, las velocidades no son proporcionales a las conductibilidades eléctricas.

     En los experimentos efectuados entre los observatorios de Greenwich y de Edimburgo, con alambres de cobre, se ha encontrado como velocidad de la electricidad 12.200 kilómetros; y entre los observatorios de Greenwich y de Bruselas, por medio de un alambre sub-marino, tan sólo se han hallado 4.300 kilómetros; pero, en este último caso, el alambre de cobre, recubierto de guta-percha, estaba en gran parte sumergido en el mar. M. Faraday la evidenciado que esta enorme diferencia reconoce por causa la acción por influencia que el alambre ejerce al través de la guta-percha sobre el líquido en el cual está sumergido (726). Parece, pues, que los números de MM. Fizeau y Gounelle representan con más exactitud la velocidad de la electricidad en los alambres metálicos.

Trasportes por las corrientes; corrientes derivadas

     745. Trasportes verificados por las corrientes. -En las descomposiciones químicas originadas por la pila, no sólo hay separación de los elementos, sino también trasporte de unos al polo positivo y de los otros al negativo. Davy ha demostrado este fenómeno por medio de varios experimentos, de los cuales no citaremos más que los dos que siguen:

     1.� Habiendo vertido una disolución de sulfato de sosa en dos cápsulas reunidas por una torcida de amianto humedecida con la misma disolución, se introduce en la una el electrodo positivo, y en la otra el negativo. Se descompone entonces la sal, y a las pocas horas todo el ácido sulfúrico se encuentra en la primera cápsula, y la sosa en la segunda.

     2.� Teniendo tres copas A, B, C (fig. 576), conteniendo una disolución de sulfato de sosa la primera, jarabe de violeta diluido la segunda, y agua pura la tercera, se ponen en comunicación entre sí por medio de torcidas de amianto humedecidas, y luego se hace pasar la corriente de C hacia A, por ejemplo. Se descompone entonces el sulfato de la copa A, en la cual que es negativa, queda muy pronto la sosa, siendo trasportado todo el ácido a la copa positiva C. Si, por el contrario, va la corriente de A a C, a ésta se dirige la sosa quedándose el ácido en A; pero en ambos casos se observa el notable fenómeno de que la tintura de violeta de B, ni se enrojece, ni se enverdece por el paso del ácido ni de la base por su masa, fenómeno cuya explicación vamos a exponer.

     746. Hipótesis de Grothus sobre las descomposiciones electro-químicas. -Grothus dio de las descomposiciones electro-químicas operadas por la pila la teoría que sigue: adoptando primero la hipótesis de que en todo compuesto binario, o que se comporta como tal, uno de los elementos es electro-positivo y el otro electro-negativo (668), admite dicho físico que, bajo la influencia de las electricidades contrarias de los electrodos de la pila, se produce en el líquido en que penetran una serie de composiciones y recomposiciones sucesivas de uno a otro polo, de suerte que sólo los elementos de las moléculas extremas, por no recomponerse, quedan libres y se dirigen a los polos. El agua, por ejemplo, como se compone de un átomo de oxígeno y de dos de hidrógeno, y como el primer gas es electro-negativo y el segundo electro-positivo, cuando dicho líquido es atravesado por una corriente suficientemente enérgica, la molécula a, en contacto con el polo positivo, se orienta como indica la figura 577; esto es, el oxígeno se encuentra atraído el hidrógeno repelido. Dirigiéndose entonces el oxígeno de esta molécula al electrodo positivo, el hidrógeno que queda libre se une inmediatamente con el oxígeno de la molécula b, luego el hidrógeno de ésta con el oxígeno c, y así sucesivamente hasta el polo negativo, en donde los últimos átomos de hidrógeno quedan libres y van al polo. La misma teoría se aplica a los óxidos metálicos, a los ácidos y a las sales, y explica por qué en el experimento del párrafo anterior no se enrojeció ni enverdeció la tintura de violeta de la copa B.

     747. Ley de las descomposiciones químicas por la pila. -M. Faraday dio a conocer esta notable ley de las descomposiciones por medio de la pila: Cuando una misma corriente actúa sucesivamente sobre una serie de disoluciones, los pesos de los elementos separados están en la misma relación que sus equivalentes químicos.

     Los experimentos que han conducido a esta ley se hicieron con voltámetros (667) reunidos entre sí por medio de alambres de platino y atravesados por la misma corriente. Así se ha encontrado, con disoluciones salinas de diversos metales, que las cantidades de metal depositadas sobre los alambres negativos, en los voltámetros, eran respectivamente proporcionales a los equivalentes de dichos metales.

     748. Corrientes derivadas, leyes de la derivación. -Supongamos la corriente producida por un par de Bunsen recorriendo un alambre de cobre rqpnm (fig. 578), y consideremos el caso en que se reúnen dos puntos cualesquiera n y q de este circuito por un segundo alambre nxq. Bifurcándose la corriente de la pila en el punto q, se divide en otras dos, la una que continúa propagándose en el sentido qpnm, y la otra que acepta la dirección qxnm.

     Supuesto esto, los dos puntos q y n, de donde parte y a donde termina el segundo conductor, han recibido el nombre de puntos de derivación, el intervalo qpn que los separa, el de distancia de derivación, y el alambre qxn, el de alambre de derivación. La corriente que recorre el alambre qxn, se llama la corriente derivada; la que recorría el circuito rqpnm antes de la derivación, es la corriente primitiva; la que atraviesa al mismo conductor después de la derivación, es la corriente parcial; y por último, se denomina corriente principal, la totalidad de la nueva corriente que recorre todo el conjunto del circuito cuando se añade el alambre de derivación.

     M. Pouillet, que ha efectuado numerosas investigaciones sobre las corrientes derivadas, ha deducido las leyes siguientes: la intensidad de la corriente derivada es directamente proporcional a la intensidad de la corriente primitiva y al intervalo de derivación, pero se encuentra en razón inversa de la sección del alambre en este intervalo, y también en razón inversa de la conductibilidad del mismo alambre.

Capítulo X

Electricidad animal, aplicación de la electricidad a la terapéutica

     749. Corriente propia de los animales. -La electricidad animal ha sido, según sabemos, un objeto de viva discusión entre los fisiólogos y los físicos (635 y 636). Desde el tiempo de Galvani se han hecho numerosos experimentos, especialmente por Aldini, Humboldt, Lehot, Nobili, Marianini y Matteucci.

     M. Nobili fue el primero que observó con el galvanómetro, en ranas preparadas como la de Galvani (fig. 466), una corriente que denominó corriente propia de la rana. Introducía, al efecto, los miembros crurales de aquélla en una cápsula llena de agua salada, y luego los nervios lumbares en una segunda cápsula llena de una disolución análoga, y cerraba el circuito, sumergiendo en cada cápsula una punta del alambre de un galvanómetro muy sensible. Así obtenía una desviación de 10 a 30 grados, que indicaba una corriente que se dirigía desde los pies a la cabeza del animal.

     M. Matteucci ha obtenido efectos análogos, formando pilas con muslos de rana. Al efecto, tomaba las mitades de aquéllos más próximas a la pierna, las desollaba conservándoles el nervio lumbar, y las disponía en series, de modo que el nervio de cada una se aplicase a la parte muscular de la siguiente. Cerrado en seguida el circuito con el alambre de un galvanómetro, obtuvo M. Matteucci, con 8 mitades de muslos, una desviación de 12 grados.

     El mismo físico formó también pilas de muslos de rana, separando el nervio lumbar y haciendo tocar el interior del músculo de cada muslo con la superficie externa del siguiente. Siempre observó en los músculos de los animales vivos o muertos recientemente, una corriente, al cerrar el circuito, que iba del interior del músculo a su superficie. M. Matteucci la designa con el nombre de corriente muscular, que distingue de la corriente propia de la rana. En ésta encontró siempre a la vez las dos corrientes, y en los demás animales sólo la muscular.

     M. del Bois-Reymond ha publicado recientemente nuevas investigaciones sobre las corrientes musculares en el hombre. Atendida la gran resistencia del cuerpo humano, hubo de recurrir a un galvanómetro de veinte y cuatro mil vueltas. M. del Bois-Reymond ha comprobado que, haciendo comunicar los dos extremos del alambre galvanométrico con dos puntos simétricos del cuerpo, por ejemplo, con las dos manos o con los dos pies, da el galvanómetro primero indicaciones muy irregulares, pero que muy en breve se produce una corriente cuya dirección permanece constante cuando se repite muchas veces el experimento, aun a grandes intervalos. No tiene esta corriente la misma intensidad en todos los individuos, sino que puede mudar de dirección en uno mismo, si bien en épocas muy distantes, porque persiste a veces por muchos meses en una dirección constante.

     750. Peces eléctricos. -Llámanse así los que poseen la notable propiedad, cuando se los irrita, de hacer experimentar a los que los tocan conmociones comparables a las de la botella de Leyden. Muchas especies existen de peces eléctricos; pero los más conocidos son la tremielga, el gimnoto y el siluro. La tremielga, que es muy común en el Mediterráneo, ha sido estudiada con especial esmero por los señores Becquerel y Breschet, en Francia, y por M. Matteucci, en Italia: y el gimnoto por los señores Humboldt y Bompland, en la América del Sur, y, por M. Faraday, que se los proporcionó vivos, en Inglaterra.

     La conmoción que producen los peces eléctricos les sirve de arma ofensiva y defensiva, voluntaria por su parte, pero que se debilita gradualmente a medida que se renueva y que pierden su vitalidad dichos animales, porque la acción eléctrica determina muy pronto en ellos una considerable extenuación.

     Esta conmoción es muy violenta: según Faraday, equivale la del gimnoto a la de una batería eléctrica de 15 frascos, midiendo la superficie total de las armaduras 2 ¹/₄ metros cuadrados, con lo cual se explica por qué en muchos casos sucumben caballos a las reiteradas descargas de los gimnotos.

     Muchos experimentos comprueban que la causa de las conmociones es sin duda alguna la electricidad ordinaria. En efecto, si tocando con una mano el dorso del animal, se pasa la otra o una varilla metálica por el vientre, se siente una violenta conmoción en las muñecas y en los brazos, mientras que si se hace lo mismo con un cuerpo aislador, es nula a conmoción. Además, cuando se hacen comunicar las dos puntas del alambre del galvanómetro, la una con el dorso del animal, y la otra con el vientre, a cada descarga se desvía la aguja y vuelve inmediatamente al cero, lo cual demuestra que hay corriente instantánea; y por otra parte, el sentido de la desviación indica que la corriente se dirige del dorso al vientre del pez. En fin, si se hace pasar la corriente de una tremielga por una hélice en cuyo centro exista una barrita de acero, queda ésta imantada por el paso de la descarga.

     Por medio del galvanómetro comprobó M. Matteucci los hechos que siguen:

     1.� Mientras es vivaz la tremielga, puede causar la conmoción por cualquiera punto de su cuerpo; pero a medida que se extenúa la vitalidad del animal, las partes que pueden producir la conmoción se acercan más y más al órgano que sirve de asiento al desarrollo de la electricidad.

     2.� Un punto cualquiera del dorso es constantemente positivo con relación al punto correspondiente del vientre.

     3.� De dos puntos lejanos desigualmente del órgano eléctrico, el más inmediato desempeña siempre el papel de polo positivo, y el más apartado el de negativo; sucediendo lo inverso con los puntos del vientre.

     El órgano que da origen a la electricidad en la tremielga, es doble, y consta de dos partes simétricas, situadas a ambos lados de la cabeza y adheridas a los huesos del cráneo por su cara interna. Estas dos partes se reúnen entre sí delante de los huesos de la nariz, pero están separadas de la piel por una gran aponeurosis. Según M. Matteucci, cada uno de estos órganos se compone de un número bastante considerable de pequeñas masas prismáticas, unas al lado de otras, y que van de la cara externa a la interna, de modo que su sección perpendicular a las aristas de los prismas ofrece el aspecto de los alvéolos de un panal de miel. Estos prismas están divididos, perpendicularmente a sus aristas, por una serie de diafragmas que forman otra de vesiculitas idénticas entre sí y llenas de 9 partes de agua por 1 de albúmina, y de un poco de sal común.

     M. Matteucci, fundándose en el siguiente experimento, considera cada una de estas vesiculitas como el órgano elemental del aparato eléctrico. Aísla del aparato de una tremielga viva una masa de estas vejiguillas que tenga el tamaño de la cabeza de un gran alfiler, y la pone en contacto con los nervios de una rana muerta, preparada por el método de Galvani; observando que, cuando excita esta masa vesicular pinchándola con un cuerpo puntiagudo, se manifiestan contracciones en la rana.

     M. Matteucci ha buscado, además, la influencia del cerebro en la descarga; y al efecto, puso al descubierto el cerebro de una tremielga viva, y observó que se pueden irritar los tres primeros lóbulos sin que se produzca la descarga, y que, separándolos, continúa poseyendo el animal la facultad de causar la conmoción. Lo contrario sucede con el cuarto lóbulo, que no puede irritarse sin que se manifieste al instante la descarga, pero amputándolo desaparece todo de desarrollo electricidad, aun cuando queden intactos los demás lóbulos. Se ha llegado así a admitir, que el foco primero de la electricidad elaborada sería el cuarto lóbulo, desde donde se trasmitiría, merced a los nervios, a los órganos que acabamos de describir, órganos que obrarían como multiplicadores. En el siluro parece que el cerebro es igualmente el punto de partida de la electricidad.

     Fundándose los físicos en la considerable cantidad de electricidad que se desarrolla en la economía de ciertos peces, trataron de averiguar si se elaboraba en los demás animales, no ya en suficiente cantidad para producir conmociones como las de la botella de Leyden, como para originar acciones lentas y desempeñar funciones esenciales de la vida, como las secreciones, la digestión, etc.

     751. Aplicación de la electricidad a la terapéutica. -Las primeras aplicaciones de la electricidad a la medicina datan desde el descubrimiento de la botella de Leyden. Nollet y Boze, fueron, al parecer, los primeros físicos que pensaron en la aplicación de la electricidad, y muy pronto las chispas y las fricciones eléctricas se convirtieron en una panacea universal; pero preciso es confesar que los primeros ensayos no correspondieron las esperanzas de los experimentadores.

     Apenas se descubrió la electricidad dinámica, propuso Galvani su aplicación a la medicina; y después, muchos físicos y fisiólogos han tratado esta cuestión; pero no obstante, reina aún hoy día una grande incertidumbre sobre los efectos reales de la electricidad, sobre los casos en que hay que aplicarla, y en fin, sobre el mejor sistema de aplicación. Sin embargo, todos los prácticos convienen en preferir el uso de las corrientes al de la electricidad estática, y salvo en un corto número de casos, las interrumpidas a las continuas. Existen también dudas entre las corrientes de la pila y las de inducción, y además, varían los efectos de éstas, según se haga uso de las de inducción de primero o de segundo orden (717).

     En efecto, las corrientes de inducción, aunque muy intensas, ejercen una acción química muy débil, y por lo mismo, cuando atraviesan los órganos, no producen en ellos los efectos químicos que las de la pila, y de consiguiente, tampoco los desorganizan. Además, para la electrización de los músculos de la cara deben preferirse las corrientes de inducción porque el doctor Duchenne, que ha efectuado numerosas investigaciones médicas de la electricidad, ha comprobado que estas corrientes obran muy débilmente sobre la retina, mientras que las de la pila lo efectúan con mucha viveza, pudiendo afectar peligrosamente dicho órgano, según lo han demostrado funestos accidentes. Al decir del doctor Duchenne, la corriente inducida de primer orden determina vivas contracciones musculares; pero afecta muy poco la sensibilidad cutánea, mientras que la de segundo orden la exalta, por el contrario, en términos que deben proscribirse a las personas de piel muy irritable.

     De todo lo que precede, debemos deducir que no han de aplicarse las corrientes a la terapéutica sino con un profundo conocimiento de sus diversas propiedades. Además, se usarán con mucha prudencia, porque su acción, demasiado prolongada, puede acarrear graves accidentes. M. Matteucci, en sus lecciones sobre los fenómenos físicos de los cuerpos vivos, se expresa así: �Se principiará siempre empleando una corriente muy débil. Esta precaución me parece hoy más importante, desde que he visto un paralítico atacado de convulsiones verdaderamente tetánicas, por la acción de la corriente producida por un solo elemento. Procúrese no prolongar jamás su paso, sobre todo si la corriente es enérgica. Aplíquese la corriente interrumpida mejor que la continua; pero se darán algunos momentos de descanso al enfermo antes de veinte, o a lo sumo de treinta sacudidas�.

     Muchos aparatos se han ideado para aplicar a la terapéutica las corrientes interrumpidas, obtenidas, ya por la inducción de las corrientes, ya por la de los imanes, ya por la misma pila. El doctor Rogueta, italiano, construyó en París el primer aparato de esta especie, y después dieron a conocer otros varios los señores Masson, Dujardin, Gloesner, Breton y Duchenne. Describiremos tres de ellos, que serán: dos del doctor Duchenne, que dan, el uno la corriente inducida del primer orden, y el otro la del primero o del segundo, según se quiera; y el tercer aparato, inventado por M. Pulvermacher, da la corriente ordinaria de la pila, pero interrumpida y con gran tensión.

     752. Aparato electro-voltaico del doctor Duchenne. -Se compone este aparato de un carrete de dos alambres, análogo al que hemos descrito ya al hablar de las corrientes de inducción (712), y encerrada en un estuche de latón V (fig. 579). Dicho carrete se halla fijo en una caja de madera que tiene dos cajones: el primero contiene una brújula que hace veces de galvanómetro, y que sirve para medir la intensidad de la corriente inductora por la desviación que imprime a la aguja; y el segundo encierra una pila de carbón dispuesta de modo que presente el menor volumen posible. El elemento zinc Z tiene la forma de una gavetilla, en la cual se echa una disolución de sal común y una placa rectangular de carbón de coke bien calcinado, como el de la pila de Bunsen. En la parte central del carbón existe una pequeña cavidad O, donde se vierte un poco de ácido nítrico, que es absorbido. Dos laminitas de cobre L y N comunican, la primera con el zinc, y representa el polo negativo, y la segunda con el carbón para hacer las veces del positivo. Cuando están cerrados los cajones, los polos L y N se hallan en contacto con las extremidades inferiores de los botones de cobre E y C, partiendo de estos últimos dos alambres de cobre EF y CB, que conducen la corriente a las piezas H y G, la primera de las cuales es móvil. Cuando ésta desciende, pasa la corriente; pero si sube, según se ve en el grabado, se interrumpe ésta.

     Como no principia la corriente inducida sino en el momento en que la inductora principia o termina, conviene que esta última sufra continuas intermitencias. Éstas pueden ser rápidas o lentas según se quiera, en el aparato del doctor Duchenne. En las rápidas, pasa la corriente por una pieza A de hierro dulce, que oscila con viveza bajo a influencia de un haz de alambre de hierro dulce, situado en el eje del carrete, y que se imanta temporalmente mientras circula la corriente. Esta pieza A es la que, en su movimiento de vaivén, interrumpe y restablece la corriente inductora, y por lo tanto, produce la inducida.

     Para las intermitencias lentas se fija la pieza oscilante por medio de una varilla a, y luego, en vez de hacer pasar la corriente por A, lo efectúa por una lámina elástica K y por los dientes de una rueda de madera D, que son de metal y que comunican con el pie I y el botón C. Girando el manubrio M, se interrumpe la corriente siempre que K deja de tocar un diente, y como existen cuatro, hay cuatro intermitencias por revolución, lo cual permite, dando vueltas con más o menos rapidez variar según se desee el número de las intermitencias, y por lo mismo, de las conmociones en un tiempo dado.

     Para transmitir las conmociones, se hacen llegar las dos puntas del alambre de inducción a dos botones P y Q, en los cuales se fijan dos largos alambres de cobre cubiertos de seda y terminados por dos excitadores con mangos de vidrio T, T. Estos excitadores se aplican a los órganos, de modo que pase la corriente por la región que se desea.

     Finalmente, el aparato posee un graduador que modifica la intensidad de la corriente. Consiste en un cilindro de cobre que envuelve al carrete y que se puede tirar de él más o menos, como de un cajón, por medio de una varilla graduada R. Se nota el máximum de intensidad cuando el graduador descubre todo el carrete, y el mínimum cuando le cubre. Esta influencia del cilindro-cubierta, observada por M. Dore y por M. Duchenne, se explica por corrientes de inducción, que se producen en su masa.

     753. Aparato electro-magnético del doctor Duchenne. -M. Duchenne usa también, en su práctica, un segundo aparato, en el cual no funciona la pila, sino la acción inductora de un poderoso imán, para desarrollar la corriente, lo mismo que en el aparato de Clarke (718). El imán KK (fig. 580) tiene dos ramas, reunidas en sus extremidades posteriores por una armadura de hierro dulce, y delante de las anteriores hay otra de la misma sustancia C, que puede girar libremente sobre un eje horizontal, merced a un piñón O, a una gran rueda A, a una cadena a la Vaucanson y a un manubrio M.

     En las dos ramas de los imanes se arrolla un alambre de cobre cubierto de seda, que recibe la inducción de aquéllos, y luego sobre el primer alambre otro EE, que da paso la corriente inducida de segundo orden.

     Ahora bien, cuando se comunica a la pieza C un movimiento de rotación más o menos rápido, imantándose ella siempre pasa por delante de los polos de los imanes KK, ejerce en éstos, en punto a la distribución del magnetismo, una reacción que origina en el primer alambre una corriente de inducción del primer orden, mientras que ésta desarrolla a la vez en el EE otra de segundo orden. Se pueden recoger por separado estas corrientes, por medio de un sistema de piezas P o Q, dobles, pero no visible en nuestro dibujo más que una de ellas en cada sistema. La corriente se dirige en seguida por alambres de cobre arrollados en espiral a dos excitadores Y, Y, que se cogen con la mano por sus mangos de vidrio, y que se dirigen según se quiera sobre las partes afectadas, con objeto de que pase por éstas la corriente. Las intermitencias necesarias para la formación

de las corrientes inducidas se obtienen mediante un conmutador B, análogo al del aparato de Clarke, y una serie de piezas S, I, D, F, en cuyos pormenores no entraremos.

     Por último, se regula la intensidad de las corrientes por medio de un botón de tornillo N, que acerca o aleja los imanes de la pieza C; pero el principal regulador consta de dos cilindros de cobre H, H, que envuelven los carretes, cubriéndolos más o menos, según la dirección de un tirador R, al cual están fijas. Llegan a su mínimum de intensidad las conmociones cuando los cilindros cubren por completo los carretes, y a su máximum, cuando se hallan éstos completamente descubiertos, fenómenos que se explican por las corrientes de inducción que se desarrollan en la masa de los cilindros.

     Como no podemos describir aquí los efectos terapéuticos de estos aparatos, nos limitaremos a decir que su eficacia ha sido comprobada, sobre todo en las parálisis, y más particularmente en las parálisis saturninas. Para más pormenores, remitimos al lector a la grande obra que ha publicado M. Duchenne con el título De la electrización localizada y de su aplicación a la fisiología, a la patología y a la terapéutica.

     754. Cadena galvánica de M. Pulvermacher. -M. Pulvermacher ha ideado recientemente una nueva pila, notable por su gran tensión y por la facilidad con que funciona. Se parece mucho a la de columna (638), y está representada en la fig. 581, en el momento en que se recibe la conmoción, y en la 582 se ven sus detalles.

     Se compone de una serie de cilindritos de madera M y N, en los cuales se arrollan, el uno al lado del otro, sin tocarse, un alambre de zinc y otro de cobre. En cada una de sus puntas, el alambre de zinc ab del cilindro M se articula con el de cobre del N, por medio de dos pequeños anillos de cobre implantados en la madera; luego el zinc de N se une del mismo modo con el cobre del tercer cilindro, y así sucesivamente, en términos de que siempre el zinc de un cilindro forma con el cobre del siguiente un par comparable a los de la pila de la columna. Formando así el todo una especie de cadena que se coge por los dos extremos, se introduce en una vasija con vinagre más o menos diluido en agua. Los cilindritos de madera, que son porosos, se empapan entonces en el líquido, hacen el oficio de las rodajas aciduladas de la pila de columna, y la acción química que se produce entre el zinc y el ácido acético da origen a una corriente, tanto más intensa, cuanto más numerosos son los pares. Con una cadena de 120 pares se reciben muy fuertes sacudidas.

     Para interrumpir la corriente, lo cual es necesario para las conmociones. M. Polvermacher hace uso de dos armaduras A y B (fig. 581), en las cuales se fijan los dos polos de la pila M. La B sirve para establecer mejor el contacto con la mano; pero la A, además de tener el mismo objeto, contribuye a la interrupción de la corriente. Contiene, al efecto, un pequeño movimiento de relojería que hace oscilar una pieza, de modo que, unas veces comunica interiormente, y otras no, el polo de la pila con la pared i de la armadura. La rapidez de las oscilaciones, y de consiguiente, el número de sacudidas pueden variar en ciertos limites por medio de un pequeño regulador o que se hace marchar con la mano. Por último, se da cuerda al movimiento de relojería, dando vuelta a una llave d que sirve de puño a la armadura.

Elementos de meteorología y de climatología

Meteorología

     755. Objeto de la meteorología. -Se denominan metéoros los fenómenos que se producen en la atmósfera, y meteorología, la parte de la física que reconoce por objeto el estudio de los mismos.

     Se dividen en metéoros aéreos, que son los vientos, los huracanes y las trombas; en metéoros acuosos, que comprenden las nieblas, las nubes, la lluvia, el rocío, el relente, la nieve y el granizo, y en luminosos, como el rayo, el arco iris y las auroras boreales.

Metéoros aéreos.

     756. Dirección y velocidad de los vientos. -Los vientos son corrientes que se manifiestan en la atmósfera con direcciones y velocidades muy variables. Aunque soplan en todas direcciones, se distinguen ocho principales, que son, el norte, el nordeste, el este, el sudeste, el sur, el sudoeste, el oeste y el noroeste. Los marinos dividen además los intervalos entre estas ocho direcciones en otras cuatro, cuyo conjunto componen 32 direcciones, que se designan respectivamente con el nombre de rumbo. El trazado de estos 32 rumbos, sobre un círculo, en forma de estrella, se conoce con la denominación de rosa de los vientos.

     La dirección del viento se determina por medio de veletas, y su velocidad se mide con el anemómetro, o sea un molinete de alas que el viento hace girar, y del número de sus revoluciones en un tiempo dado, se deduce la velocidad. En nuestros climas la velocidad media es de 5 a 6 metros por segundo. Con una de 2 metros es moderado el viento; con 10, fresco; con 20, fuerte; con 25, hay tempestad, y con 40, huracán.

     757. Causas de los vientos. -Los vientos reconocen por causa una falta de equilibrio en cualquiera parte de la atmósfera, procedente de una diferencia de temperatura entre los países próximos. Por ejemplo, si la temperatura del suelo sube en cierta extensión, el aire en contacto con él se calienta, se dilata y asciende hacia las altas regiones de la atmósfera, donde circula, produciendo vientos que soplan de las regiones cálidas a las frías. Además, roto el equilibrio en el nivel del suelo, reproducen al mismo tiempo en las capas inferiores corrientes en sentido contrario a las primeras, por efecto del exceso de peso que existe lateralmente sobre las capas superiores de la atmósfera, a consecuencia del aire que a ellas afluyó.

     758. Vientos regulares, periódicos y variables. -En virtud de la dirección más o menos constante en que soplan los vientos, se pueden clasificar en tres grandes divisiones, a saber: vientos regulares, periódicos e irregulares.

     1.� Son vientos regulares los que soplan todo el año según una dirección sensiblemente constante. Estos vientos conocidos igualmente con el nombre de vientos alíseos, se observan lejos de las costas, sin interrupción, en las regiones ecuatoriales, soplando del nordeste al sudoeste en el hemisferio boreal, y del sudeste al noroeste en el austral. Reinan a ambos lados del ecuador, hasta los 30 grados de latitud, y su dirección sigue el movimiento aparente del sol; es decir, del este al oeste.

     Como los vientos alíseos reconocen necesariamente por causa, lo mismo que los demás, variaciones de temperatura en la atmósfera, se explican por el mayor calor que origina de oriente a occidente la rotación de la tierra. Como este calor hace subir constantemente a la atmósfera el aire de las regiones ecuatoriales, es éste reemplazado por otro más denso que en cada hemisferio va del polo al ecuador; pero, combinándose dichas corrientes con el movimiento de rotación, adquieren, respecto al ecuador, la dirección inclinada y constante que constituye los vientos alíseos.

     2.� Los vientos periódicos son los que soplan con regularidad en la misma dirección, en las mismas estaciones o en las mismas horas del día; tales son, el monzón, el simoun y la brisa. Son monzones los vientos que soplan seis meses en una dirección y seis en otra, observándose principalmente en el mar y en el golfo de Arabia, en el de Bengala y en el mar de la China. Estos vientos se dirigen hacia los continentes en verano, y en sentido contrario en invierno.

     El simún es un viento muy cálido que sopla de los desiertos del Asia y del África, y que está caracterizado por su alta temperatura y por las arenas, que levanta y trasporta por la atmósfera. Cuando sopla, se oscurece el aire, se seca la piel, la respiración se acelera y la sed es ardiente.

     Este viento, denominado en España solano o levante, se llama sirocco en Italia y en Argel, donde sopla del gran desierto de Sahara. En Egipto, en cuyo país se deja sentir desde fines de abril hasta junio recibe la denominación de chamsin. Los indígenas del África se untan el cuerpo con manteca para preservarse de los efectos de una traspiración cutánea demasiado rápida, ocasionada por dicho viento.

     La brisa es un viento que sopla en las costas del mar, hacia la tierra durante el día, y de la tierra hacia el mar en el trascurso de la noche; es decir, de la región más fría a la más caliente. En efecto, calentándose de día la tierra más que el mar, el aire se dilata más en los continentes que en éste, sube por lo tanto, y es reemplazado por una corriente de aire más densa, que va del mar hacia la tierra. De noche se enfría más ésta que el agua del mar por la radiación, y se produce el mismo fenómeno en sentido contrario. La brisa de mar principia después de la salida del sol, aumenta hasta las tres de la tarde, y decrece hasta la noche, trasformándose en brisa de tierra después de la puesta del sol. Las brisas del mar y de la tierra no se notan más que a poca distancia de las costas. Son regulares entre los trópicos, y mucho menos en nuestras regiones, y se observan indicios de ellas hasta en las costas de la Groenlandia. La proximidad de las montañas origina también brisas periódicas diurnas.

     3.� Los vientos variables son los que soplan unas veces en una dirección, otras en otra, sin sujeción a ley alguna. En las latitudes medias es muy variable la dirección de los vientos; pero, si se avanza hacia los polos, aumenta esta irregularidad, y en la zona glacial soplan a veces los vientos desde muchos puntos del horizonte. Al contrario, se vuelven más y más regulares al acercarse a la zona tórrida. El viento del sudoeste domina en el norte de Francia, en Inglaterra y en Alemania; en el mediodía de Francia la dirección de los vientos se inclina más hacia el norte, y en España o Italia el viento norte es el que predomina.

     Ateniéndonos a los datos publicados por el Real Observatorio de Madrid, respecto al año meteorológico de 1860, si representamos por 1000 las horas en que han reinado los vientos del primer cuadrante, los números proporcionales que indican las que han dominado los vientos de diferente dirección, son los que siguen:

	Frecuencia de los vientos del N. al E.	1000
	-                             -                E. al S.	440
	-                             -                S. al O.	936
	-                             -                O. al N.	661

     759. Trombas. -Las trombas son masas de vapores en suspensión en las capas inferiores de la atmósfera que atraviesan, animadas las más de las veces de un movimiento giratorio bastante rápido para arrancar de raíz los árboles, derribar las casas, y destrozar y destruir cuanto se opone a su marcha.

     Estos metéoros, que van generalmente acompañados de granizo y de lluvia, lanzan a menudo relámpagos y rayos, dejando oír en toda la zona que recorren el ruido de un carromato que pasa por un camino pedregoso. Muchas trombas o mangas no poseen movimiento giratorio, y la cuarta parte de ellas se forma en una atmósfera tranquila.

     Las trombas se manifiestan en los mares lo mismo que en los continentes; pero entonces el fenómeno presenta un aspecto muy notable. Las aguas se agitan y se elevan en forma de cono, al paso que las nubes bajan constituyendo un cono invertido; los dos conos se reúnen por sus vértices y originan una columna continua del mar a las nubes (fig. 583). Sin embargo, el agua de las trombas no es salada, ni aun en alta mar, lo cual prueba que se componen principalmente de vapores condensados, y no de agua del mar elevada por aspiración.

     Se ignora el origen de las trombas. M. Kaemtz admite que dependen principalmente de dos vientos opuestos, que pasan el uno al lado del otro, o bien de un viento muy fuerte que reina en las altas regiones de la atmósfera. Peltier y otros muchos físicos, las atribuyen a una causa eléctrica.

Metéoros acuosos.

     760. Nieblas. -Las nieblas son masas de vapor acuoso que, condensadas en la atmósfera, ocupan sus regiones bajas y enturbian su trasparencia.

     Las nieblas se forman cuando el suelo húmedo es más caliente que el aire; los vapores que entonces suben, se condensan y se hacen visibles, si bien es preciso que llegue el aire a su punto de saturación (299), pues de lo contrario no se verifica la condensación. Las nieblas se pueden formar también cuando una corriente de aire caliente y húmedo pasa por encima de un río cuya temperatura es inferior a la suya, porque enfriándose entonces el aire, luego de saturado, se condensan los vapores que contiene.

     761. Nubes. -Las nubes son también masas de valores condensados en gotitas de extremada pequeñez, así como las nieblas, de las cuales sólo difieren en que ocupan las altas regiones de la atmósfera, pues siempre resultan de la condensación de los vapores que suben de la tierra. Las nubes se dividen por su aspecto en cuatro especies principales, que son: los cirrus, los cumulus, los stratus y los nimbus. Estas cuatro especies de nubes se han representado en la figura 584, y se hallan designadas respectivamente por cuatro, tres, dos o un ave volando.

     Los cirrus son nubecillas blanquizcas que ofrecen el aspecto de filamentos delgados muy semejantes a la lana cardada. Son las nubes más altas, y, atendida la baja temperatura de las regiones que ocupan, se consideran formadas de partículas heladas o de copos de nieve. Su aparición precede a menudo a un cambio de tiempo.

     Los cumulus son nubes redondeadas que parecen montañas amontonadas unas sobre otras. Son más frecuentes en verano que en invierno, y formándose por la mañana se disipan generalmente por la tarde. Si, por el contrario, aumentan entonces, y sobre todo, si las coronan algunos cirrus, es señal de lluvia o de tempestades.

     Los stratus son capas nebulosas horizontales, muy anchas y continuas, que se forman a la puesta del sol y que desaparecen a su salida. Son frecuentes en el otoño, raras en la primavera, y más bajas que las anteriores.

     Finalmente, los nimbus o nubes de lluvia no afectan forma alguna característica, distinguiéndose tan sólo por un color gris uniforme y por sus bordes franjeados.

     La altura de las nubes es variable; pero, por término medio, es de 1200 a 1400 metros en invierno, y de 3000 a 4000 en verano. Pero a menudo es mucho mayor, pues Gay-Lussac en su ascensión aerostática, a una altura de 7016 metros sobre el nivel del mar, observó encima de él cirrus que se hallaban, al parecer, a gran distancia.

     M. d'Abbadie ha notado, en Etiopía, nubes tempestuosas cuya altura no pasaba de 212 metros sobre el nivel del suelo.

     Para explicar la suspensión de las nubes en la atmósfera, Halley fue el primero que propuso la hipótesis de los vapores vesiculares, hipótesis que consiste en suponer a las nubes formadas de una multitud de vesículas sumamente pequeñas, huecas como las burbujas de jabón, y llenas de un aire más caliente que el ambiente por un efecto de absorción del calor solar; de modo que estas vesículas flotarían en el aire como si fuesen pequeños globos aerostáticos. Esta teoría, sostenida por Saussure, por Kratzenstein, Bravais y el mayor número de físicos, fue universalmente adoptada en la enseñanza; pero combatida al principio por Desagulier, y, luego por Monge, cuenta hoy con numerosos adversarios, que admiten que las nubes y las nieblas están formadas de gotitas de agua sumamente pequeñas, macizas y que flotan en la atmósfera a consecuencia de las corrientes ascendentes de aire cálido, del mismo modo que el polvo fino es elevado por los vientos. En cuanto a la inmovilidad que ordinariamente presentan las nubes, en sentido vertical, no sería más que aparente, según estos físicos. Con frecuencia las nubes caen lentamente; pero entonces su parte inferior se va disipando de continuo en las capas de aire más caliente que atraviesa, mientras que su parte superior crece sin cesar por la adición de nuevos vapores que se condensan; hecho que nos explica cómo las nubes conservan, al parecer, una altura constante.

     Según las observaciones meteorológicas efectuadas en el Real Observatorio de Madrid, desde el 1.� de diciembre de 1859 al 30 de noviembre de 1860, los días despejados fueron: 20 durante los meses de invierno, diciembre, enero y febrero; 32 en los de primavera, marzo, abril y mayo; 40 en los de verano, junio, julio y agosto, y 15 en los de otoño, setiembre, octubre y noviembre. Se entiende por días despejados, no tan sólo aquellos en los cuales no se ven nubes, sino también todos los que no presentaron cubierta por éstas la décima parte de la atmósfera.

     762. Lluvia. -La lluvia es la caída, en el estado de gotitas, del agua que procede de la condensación, en las altas regiones de la atmósfera, de los vapores que se elevan del suelo.

     Se mide la cantidad de lluvia que cae anualmente en un lugar, por medio del pluviómetro o udómetro. Consiste en una vasija cilíndrica M (fig. 585 y 586), cerrada por su parte superior con una tapadera B en forma de embudo, en el cual cae el agua. Ésta penetra en seguida en el interior de la vasija por un pequeño orificio, de modo que impida en cuanto sea posible la evaporación. De la base del aparato parte un tubo de vidrio A, en el cual sube el agua a la misma altura que en el interior del pluviómetro altura que se mide por medio de una escala graduada en milímetros, situada al lado del tubo (fig. 585). Puesto el aparato en un sitio descubierto, si al cabo de un mes, por ejemplo, la altura del agua en el tubo es de 5 centímetros, es señal de que en la vasija llega al misma nivel, y de consiguiente, que si el agua caída se extendiese sobre el suelo, sin evaporación ni infiltración, habría en todo él una capa de 5 centímetros.

     Se ha observado, en el Observatorio de París, que la cantidad de lluvia recogida en el pluviómetro es tanto mayor, cuanto menos elevado está este instrumento sobre la superficie del suelo. Igual observación se ha hecho en Inglaterra y en América. Se ha explicado desde luego este fenómeno, diciendo que las gotas de lluvia que están, en general, más frías que las capas de aire que atraviesan, condensan el vapor contenido en estas capas, y van, por consiguiente, aumentando de volumen; lo cual es causa de que caiga más lluvia en la superficie del suelo que a cierta altura. Pero a esta teoría se ha objetado que el exceso de agua que cae sobre la superficie del suelo sobre la que lo efectúa a una altura determinada, excede seis o siete veces a la que podría resultar de la condensación, aun durante todo el tránsito de las gotas de lluvia desde las nubes hasta la tierra. Se ha atribuido, pues, esta diferencia a una causa puramente local, y se admite hoy que semejante diferencia es ocasionada por remolinos que se producen en el aire alrededor del pluviómetro, de una manera tanto más sensible, cuanto más elevado se encuentra sobre el suelo: estos remolinos originan el efecto de dispersar las gotitas que tienden a caer en el instrumento, y disminuyen de esta suerte el agua que penetra en el mismo.

     Sin embargo, es evidente que si las gotas de lluvia atraviesan un aire húmedo, pueden, en virtud de su temperatura, condensar los vapores y aumentar de volumen. Si atraviesan, por el contrario, un aire seco, las gotitas tienden a evaporarse y entonces cae menos lluvia en el suelo que a una altura dada, y hasta puede acontecer, por esta misma razón, que la lluvia no llegue a la tierra.

     Muchas circunstancias locales pueden hacer variar la cantidad de agua que cae en diversos países; pero en igualdad de circunstancias, debe llover más en los países cálidos, porque es más abundante la vaporización. Se observa, en efecto, que la cantidad de lluvia decrece del ecuador a los polos. En París, la altura de agua que cae anualmente es de 0^m,564; en Burdeos, de 0^m,650; en Madera, de 0^m,767; en la Habana, de 2^m,32, y en Santo Domingo, de 2^m,73.

     La cantidad de lluvia varía con las estaciones. En París cae, en invierno, una altura de agua igual a 0^m,107; en la primavera, 0^m,174; en verano, 0^m,161, y en otoño, 0^m,122. En invierno, pues, es cuando cae menos agua.

     En Madrid, los días de lluvia han sido 17 en los meses de invierno, diciembre, enero y febrero; 16 en los de marzo, abril y mayo, que corresponden a la primavera; 10 en los meses de verano, junio, julio y agosto, y 27 en los del otoño, o sean en los de setiembre, octubre y noviembre.

     Respecto a los días tempestuosos, no surgió ninguno en los ya mencionados meses de invierno; 3 en los de primavera; 5 en los de verano, y 7 en los del otoño. Estos datos se refieren al año meteorológico de 1860. La lluvia caída en el mismo fue de 268^mm,2, y la caída el día 25 de diciembre (máximum) 19^mm,1.

     763. Rocío, relente, escarcha. -El rocío no es más que el vapor que se condensa y deposita los cuerpos durante la noche. Este fenómeno depende del enfriamiento que experimentan, por efecto de la radiación nocturna (413), los cuerpos que están en la superficie del suelo. Descendiendo entonces su temperatura muchos grados bajo la del aire, sucede, particularmente en las estaciones calurosas, que dicha temperatura llega a ser inferior a la de saturación de la atmósfera. Al surgir este hecho, las capas de aire, en contacto con los cuerpos, y sensiblemente a su misma temperatura, dejan depositar parte del vapor que contienen, fenómeno análogo al que se produce cuando, en una pieza caliente y húmeda, se entra una botella de agua fresca, en cuyo caso los vapores se condensan en sus paredes.

     Según esta teoría, de la cual somos deudores al inglés Wells, todas las causas que favorecen al enfriamiento de los cuerpos, aumentan la cantidad de rocío. Estas causas son: el poder emisivo de los cuerpos, el estado del cielo y la agitación del aire. Los cuerpos de gran poder emisivo (371) se enfrían más, y por lo mismo han de condensar más vapor. En efecto, el depósito de rocío es nulo en los metales cuyo poder emisivo es débil, sobre todo si están pulimentados; mientras que la tierra, la arena, el vidrio y las plantas, que lo poseen en alto grado, se cubren abundantemente de rocío.

     El estado del cielo ejerce también marcada influencia sobre el rocío. Si está despejado, los espacios planetarios, que se hallan a una temperatura muy baja, sólo proyectan sobre la tierra una cantidad inapreciable de calor, y enfriándose entonces rápidamente el suelo por la radiación nocturna, se nota un abundante depósito de rocío. Pero si existen nubes, éstas, cuya temperatura es mucho menos baja que la de los espacios planetarios, radian hacia el suelo, y los cuerpos de la superficie de la tierra se enfrían débilmente, por lo cual no hay depósito de rocío.

     También influye el viento en la cantidad de vapor que se deposita. Si es débil, lo aumentará, renovando el aire; y si es más fuerte, origina una disminución, porque el aire, al renovarse, calienta, los cuerpos con su contacto. Por último, crece el rocío con la humedad el aire, porque se halla éste más cerca de su punto de saturación.

     El relente es una precipitación de agua en forma de finísima lluvia, sin que se perciba nube alguna. Este fenómeno se produce durante los grandes calores, en las regiones húmedas, a la puesta del sol, cuando las capas inferiores del aire descienden a una temperatura inferior a su punto de saturación.

     La escarcha resulta, lo mismo que el rocío, de los vapores contenidos en la atmósfera que se condensan sobre los cuerpos que poseen una temperatura inferior a cero. La forma esponjosa que presentan los cristalitos de que está formada, manifiesta que aquí se congelan los vapores sin pasar por el estado líquido. La escarcha se deposita, lo mismo que el rocío, sobre los cuerpos que más radian, tales como los tallos y hojas de los vegetales, y el depósito se verifica principalmente sobre las partes dirigidas hacia el cielo.

     764. Nieve, granizo, agua-nieve. -La nieve es agua solidificada en cristalitos en forma de estrellas, diversamente ramificados y flotantes en la atmósfera. Estos cristales proceden de la congelación de las gotitas que forman las nubes cuando la temperatura de estas últimas desciende bajo cero, siendo tanto más regulares, cuanto más tranquilo está el aire en que se forman. Para observarlos se recogen sobre un cuerpo negro y se miran con una buena lente. La regularidad, y al mismo tiempo la variedad de sus formas, son verdaderamente admirables. La figura 587 representa algunas de las formas de los cristales de nieve cuando se observan con el microscopio. Sus variedades llegan a constituir un número muy considerable.

     Nieva tanto más en un punto, cuanto más cerca se encuentra de los polos, o más elevado sobre el nivel del mar. Hacia los polos, la tierra está constantemente cubierta de nieve, y lo propio sucede en las altas montañas, donde reinan perpetuamente, aun en las regiones ecuatoriales.

     Otro fenómeno de esta misma especie; que surge con menos frecuencia, es el llamado grésil por los franceses, de cuya palabra no tenemos debida equivalencia en español, a no ser en las provincias, como en Aragón, donde se denomina amargura, y en Valencia peste. Es también agua solidificada, y se compone de agujitas de hielo apretadas entre sí de un modo confuso. Se atribuye su formación a la congelación brusca del vapor de las nubes en un aire agitado.

     El agua-nieve, llamada en francés verglas (cristal de hielo), es una capa de hielo, lisa y trasparente, que se forma en el suelo en la superficie de los cuerpos. La condición necesaria para constituirse es que, estando bajo cero la temperatura del suelo, caiga un poco de lluvia después de algunos días de frío continuo; en este caso se congela al instante el agua; pero si continúa lloviendo, se calienta la tierra y no se forma el cristal de hielo.

     765. Granizo. -El granizo es una masa de glóbulos de hielo compactos, más o menos voluminosos, que caen de la atmósfera. En nuestros climas, surge principalmente este fenómeno durante la primavera y el verano en las horas más calurosas del día, y raras veces de noche. El granizo va precedido siempre de un ruido particular.

     El granizo es generalmente precursor de las tempestades; casi nunca las acompaña, siendo muy raro que surja después de ellas. El tamaño de las piedras es muy variable, pero con frecuencia alcanza el de una avellana, y han llegado a observarse grandes como un huevo de paloma y del peso de 200 a 300 gramos. Ninguna teoría explica de un modo satisfactorio la formación del pedrisco, y en particular cómo pueden adquirir tanto peso antes de caer. En la teoría de Volta (615), las piedras son sucesivamente atraídas por dos nubes cargadas de electricidades contrarias; pero si esto sucediese con la piedra, con más razón deberían atraerse las dos nubes y confundirse en una sola.

Metéoros luminosos.

     766. Electricidad atmosférica; experimento de Franklin. -Los fenómenos luminosos más frecuentes y más notables por sus efectos son los que produce la electricidad libre que se encuentra en la atmósfera. Los primeros físicos que observaron la chispa eléctrica, la compararon al instante al resplandor del relámpago, y el chasquido que produce, al ruido del trueno. Pero Franklin fue quien, por medio de las baterías eléctricas que había inventado, pudo establecer un completo paralelo entre el rayo y la electricidad, e indicar, en una memoria publicada en 1749, los experimentos que debían efectuarse para atraer de las nubes tempestuosas su electricidad, con puntas metálicas. Guiado el físico francés Dalibard por las ideas teóricas de Franklin, elevó en un jardín, en Marly, cerca de París, una barra de hierro aislada, de 33 metros de altura, la cual, por la influencia de una nube tempestuosa, dio, el 10 de mayo de 1752, chispas bastante fuertes para cargar muchas botellas de Leyden. Sin embargo, Franklin se disponía por su parte a verificar el experimento que había anunciado; pero, mientras estaba aguardando para esto que estuviese terminado un campanario en construcción, le ocurrió la idea de valerse de una cometa, armada con una punta metálica, que podía llegar a las más altas regiones de la atmósfera. En junio de 1752, con un tiempo borrascoso, y sin tener noticia del experimento de Dalibard, se fue a un campo, cerca de Filadelfia, en compañía de su hijo, aún muy joven. Echó a volar la cometa, atando una llave al bramante, y a aquélla un cordón de seda que había de aislar al aparato, atándolo luego a un árbol. Habiendo presentado la mano a la llave, no saltó primero chispa alguna, y ya principiaba a desesperar del buen resultado, cuando, habiendo sobrevenido una ligera lluvia, se hizo el bramante buen conductor, surgiendo de la llave la deseada chispa. La emoción del célebre físico fue tan viva, según él mismo manifiesta en sus cartas, que no pudo contener las lágrimas.

     Franklin, que había descubierto el poder de las puntas (597), pero que ignoraba su teoría, pensaba que la cometa atraía la electricidad de la nube; mas, según la teoría de la electrización por influencia (601), debe explicarse el fenómeno por la influencia que la nube tempestuosa ejercía sobre la cometa y el bramante.

     767. Aparatos para apreciar la electricidad de la atmósfera. -Los aparatos que dan a conocer la presencia de la electricidad en la atmósfera son: el electrómetro de esferas de médula de saúco, de pajas o de panes de oro, el aparato de Dalibart, las flechas lanzadas a la atmósfera, y también las cometas o los globos cautivos.

     Para observar la electricidad en un tiempo sereno, en que de ordinario es débil la tensión, se usa con preferencia el electrómetro que Saussure había aplicado a este género de investigaciones. Es un electrómetro semejante al que ya hemos descrito (605), pero en el cual el eje que lleva los panes de oro o las pajas, se halla coronado por un conductor de seis decímetros de altura, terminado por una esfera o punta (fig. 588). Para reservar el aparato de la lluvia, se cubre con una tapadera cónica de latón y de un decímetro de diámetro. La caja de vidrio, que es cuadrada, en vez de redonda, no tiene más de cinco centímetros de lado, y un cuadrante dividido, aplicado en su cara anterior, indica el ángulo de desviación de los panes de oro o de las pajas. Este electrómetro no da signos de electricidad atmosférica, si no se eleva en la atmósfera de modo que se encuentre en capas de aire cuyo estado eléctrico sea superior al suyo. Una elevación de tres decímetros basta para obtener una divergencia de 20 grados a consecuencia del exceso de electricidad.

     Saussure empleó igualmente, para reconocer la electricidad de la atmósfera, una esfera de cobre que lanzaba verticalmente con la mano.

     Esta esfera estaba fija en la extremidad de un alambre atado por la otra extremidad a un anillo que podía resbalar según toda la longitud del conductor del electrómetro. De la desviación de las pajas o de los panes de oro se deducía el estado eléctrico del aire a la altura a que llegaba la esfera. M. Becquerel, en varios experimentos que efectuó en el monte San Bernardo, perfeccionó el aparato de Saussure, reemplazando la esfera por una flecha que se lanzaba a la atmósfera con un arco muy tenso. Un hilo de seda cubierto de oropel, de 80 metros de longitud, estaba fijo en un extremo de la flecha y comunicaba por el otro con la varilla de un electrómetro de pajas o de panes de oro.

     Peltier se valió de un electrómetro de panes de oro que poseía en su parte superior un globo de cobre algo grueso. Con este instrumento, se coloca el observador en un sitio que domine los puntos que le rodean, y basta entonces elevar el electrómetro muy poco, tan sólo algunos decímetros, para que dé muestras de electricidad.

     Cuando se quiere observar la electricidad de las nubes, como la tensión eléctrica es entonces muy considerable, sirve una larga barra metálica terminada en punta, como la que adoptó Dalibard. Se aísla bien esta barra, se clava en el remate de un edificio, y por su parte inferior se pone en comunicación con un electrómetro, o bien con un campanario eléctrico (fig. 439), que anuncia la presencia de las nubes tempestuosas. Con todo, como la barra puede dar entonces chispas peligrosas, hay que colocar al lado una esfera metálica, cuya comunicación con el suelo esté bien establecida, y que se halle más cerca de la barra que el mismo experimentador, a fin de que, si estalla la chispa, no la reciba éste y sí la esfera. Richmann, profesor de San Petersburgo, fue muerto en un experimento de este género por una chispa que le hirió en la frente.

     Por último, se ha hecho uso también de cometas con una punta, como en el experimento de Franklin, y que comunican con un electrómetro por medio de una cuerda cubierta de oropel. Se han utilizado igualmente globos cautivos o retenidos por cuerdas metálicas.

     768. Electricidad habitual de la atmósfera. -Por medio de los diversos aparatos que acabamos de describir, se ha descubierto que, no sólo posee electricidad la atmósfera mientras hay tempestad, sino en todas épocas, unas veces positiva y otras negativa. Cuando el cielo se halla sereno y sin nubes, se nota constantemente electricidad positiva en la atmósfera; pero varía su intensidad según la altura de los lugares y las horas del día. En los sitios más altos y aislados se observa el máximum de intensidad. En las casas, en las calles y debajo de los árboles no se nota vestigio alguno de electricidad positiva; y ésta no es sensible en las ciudades, sino en las grandes plazas, en los pretiles de los ríos y en los puentes. En todos estos casos, no se observa electricidad positiva sino a cierta altura respecto al suelo. En campo raso se hace sensible a 1^m,30 de altura, si bien aumenta luego según una ley desconocida y que depende del estado higrométrico del aire.

     A la salida del sol, es débil el exceso de electricidad positiva de la atmósfera; aumenta hasta las ocho o las once, según las estaciones, y entonces adquiere un primer máximum; decrece en seguida rápidamente hasta poco antes de la puesta del sol, para aumentar de nuevo, y llega a un segundo máximum pocas horas después de puesto aquél, disminuyendo luego en todo el resto de la noche. Estos períodos crecientes y decrecientes, que se observan en el trascurso completo del año, son tanto más sensibles, cuanto más sereno está el cielo y más tranquilo el tiempo. Por último, la electricidad positiva de los tiempos serenos es mucho más intensa en invierno que en verano.

     Cuando el cielo está cubierto, se observa en la atmósfera, o la electricidad positiva, o la negativa. Sucede con frecuencia que la electricidad cambia de signos muchas veces en un día por el paso de una nube electrizada. Durante las tempestades, y mientras está lloviendo o nevando, la atmósfera se halla electrizada positivamente un día, negativamente otro, y los dos números de días son sensiblemente iguales. La tensión eléctrica puede ser bastante intensa para originar la lluvia chispeante, que es un fenómeno que se ha observado con frecuencia.

     La electricidad de la tierra, conforme observó Peltier con un multiplicador, es constantemente negativa; pero en diversos grados, según el estado higrométrico y la temperatura del aire.

     769. Causas de la electricidad de la atmósfera. -Diferentes hipótesis se han inventado para explicar el origen de la electricidad de la atmósfera. Unos la han atribuido al rozamiento del aire con la tierra; otros a la vegetación de las plantas, o a la evaporación del agua; algunos han comparado también la tierra a una vasta pila voltaica, y varios a un aparato termo-eléctrico (733). Muchas de estas causas pueden concurrir, en efecto, a la producción del fenómeno.

     Volta fue el primero que demostró que la evaporación del agua produce electricidad; y después encontró Pouillet que, si el agua se destila, jamás la produce la evaporación; pero que si contiene en disolución, aunque no sea más que una mínima cantidad de un álcali o de una sal, se electriza el vapor positivamente y la disolución negativamente. Lo inverso acontece si el agua se halla combinada con un ácido. Desde entonces se ha admitido que las aguas que hay en la superficie de la tierra y en los mares, por contener siempre en disolución materias salinas, emiten vapores que han de estar electrizados positivamente y el suelo negativamente.

     Para comprobar el desarrollo de la electricidad por evaporación; se calienta perfectamente una cápsula de platino, se vierte en ella una corta cantidad de líquido, y se la coloca en el platillo superior del electrómetro condensador (fig. 455), cuidando de que comunique el platillo inferior con el suelo. Evaporada el agua de la cápsula, se interrumpe la comunicación con el suelo y se quita el platillo superior. Los panes de oro divergen entonces, si el agua tenía en disolución algunas sustancias extrañas; pero quedan en reposo, si estaba destilada.

     Fundándose M. Pouillet en este experimento, atribuyó el desarrollo de la electricidad por evaporación a la separación de las moléculas de agua de las sustancias disueltas; pero M. Reich y Riess, en Alemania, han demostrado que puede atribuirse la electricidad desprendida durante la evaporación al rozamiento de las partículas de agua que arrastra el vapor contra las paredes de la vasija, de la misma manera que en la máquina de Armstrong (613). A consecuencia de recientes experimentos, acaba de obtener M. Gaugain el mismo resultado, deduciendo del mismo que no existe razón alguna para atribuir la electricidad de la atmósfera a las segregaciones químicas que se operan durante la evaporación tranquila de las aguas de los mares.

     Respecto a la hipótesis que consiste en considerar a la tierra como un inmenso manantial de electricidad voltaica debida a las acciones químicas, M. Becquerel ha publicado recientemente numerosos experimentos, de los que se deduce que en el contacto de las tierras y de las aguas hay siempre desarrollo de electricidad: la tierra acepta un notable exceso de electricidad positiva o negativa, y el agua un exceso correspondiente de electricidad de nombre contrario según la naturaleza de las sales u otros compuestos habidos en disolución en el agua. Éste es un hecho general que, según los trabajos de Becquerel, no reconoce excepción.

     M. Becquerel efectuaba los experimentos con un multiplicador ordinario, cuyo alambre se hallaba en comunicación con dos láminas de platino que se sumergían en los terrenos o aguas cuyo estado eléctrico se deseaba conocer. Así es como ha manifestado que, cuando dos terrenos húmedos están en contacto, el que contiene la disolución más concentrada es el que toma un exceso de electricidad positiva. Del mismo modo ha encontrado que, en la proximación de un río, aun a una distancia bastante grande, la tierra y los cuerpos existentes en su superficie poseían un exceso de electricidad negativa, mientras que el agua y las plantas acuáticas que sobrenadaban en su superficie estaban cargadas de electricidad positiva. Pero, según la naturaleza de las sustancias disueltas en las aguas, pueden producirse efectos contrarios.

     Teniendo las aguas, según los experimentos de Becquerel, ya un estado positivo, ya un estado negativo, y las tierras un estado contrario, resulta que, al evaporarse el agua, debe esparcir en la atmósfera un exceso de electricidad positiva o negativa, mientras que la tierra, por los vapores que se desprenden en su superficie, deja escapar un exceso de electricidad contraria. Pero estos excesos de electricidad deben intervenir necesariamente en la distribución de la electricidad esparcida en la atmósfera, y pueden servir para explicar cómo las nubes están electrizadas, ya positiva, ya negativamente (770).

     770. Electricidad de las nubes. -En general, las nubes están todas electrizadas, o positiva, o negativamente, no difiriendo entre sí más que en una tensión eléctrica mayor o menor. Fácilmente se explica la formación de las nubes positivas, pues los vapores que se desprenden del suelo y van a condensarse en las altas regiones de la atmósfera para constituir las nubes, se hallan a su vez electrizados positivamente. En cuanto a las nubes negativas, se admite que resultan de nieblas que, por su contacto con el suelo, se han cargado de fluido negativo que conservan en seguida al elevarse a la atmósfera; o bien que, separadas de la tierra por capas de aire cargadas de humedad, se han electrizado negativamente por la influencia de nubes positivas que han repelido al suelo la electricidad positiva.

     Pero los experimentos citados (769) de M. Becquerel, bastan para dar la explicación de los dos estados eléctricos que pueden presentar las nubes.

     771. Relámpago. -El relámpago es una luz deslumbradora proyectada por la chispa eléctrica que estalla de las nubes cargadas de electricidad. La luz de los relámpagos es blanca en las regiones bajas de la atmósfera; pero en las altas, en donde está más enrarecido el aire, adquiere una tinta violácea, como acontece en igual caso en la chispa de la máquina eléctrica (628).

     Los relámpagos cuentan a veces muchas leguas de longitud. Su paso por el aire se opera siempre en zigzag, atribuyéndose este fenómeno a la resistencia que opone el aire comprimido a una gran descarga. La chispa se desvía entonces de la línea recta para aceptar la dirección en que es menor la resistencia. En efecto, en el vacío se efectúa en línea recta la trasmisión eléctrica.

     Se pueden distinguir cuatro especies de relámpagos, a saber: 1.� Los relámpagos en zigzag, que se mueven con suma velocidad, en forma de una ráfaga de fuego de contornos perfectamente determinados, comparables completamente a la chispa de las máquinas eléctricas. 2.� Los relámpagos que, en vez de ser lineares, como los anteriores, abrazan todo el horizonte sin ofrecer ningún contorno aparente, cual lo haría el resplandor rápido de materias inflamables que entrasen en explosión. Estos relámpagos, que son los más frecuentes, se producen, al parecer, en el seno mismo de la nube e iluminan su masa. 3.� Los relámpagos denominados de calor, porque brillan en las noches de verano, sin que en el horizonte se perciba nube alguna y sin que tampoco se note ruido. Numerosas hipótesis se han propuesto para explicar el origen de estos relámpagos; pero la más aceptable es la que asienta que no son más que relámpagos ordinarios que estallan en nubes situadas debajo del horizonte, a distancias tales, que el observador no puede oír el trueno. 4.� Los relámpagos que aparecen en forma de globos de fuego. Éstos, que son visibles a veces durante más de diez segundos, van de las nubes a la tierra con bastante lentitud para que el ojo pueda seguirles. Estos globos rebotan a menudo en la superficie del suelo, y otras veces se dividen y estallan con un ruido comparable a la detonación de muchos cañonazos. Se ha notado que bajo esta forma penetra, en general, en nuestras casas el rayo; pero se desconoce por completo el origen de estos relámpagos.

     La duración del relámpago de las tres primeras especies no llega a un milésimo de segundo, conforme lo comprobó M. Wheatstone, por medio de una rueda que se hace girar con bastante velocidad para que sus radios sean invisibles; pero iluminándolos con la luz de un relámpago, la duración de éste es tan corta, que, sea cual fuere la velocidad de rotación de la rueda, aparece completamente inmóvil, es decir, que su traslación no se hace sensible durante el relámpago.

     772. Ruido del trueno. -El trueno es la detonación violenta que sucede al relámpago en las nubes tempestuosas. El relámpago y la detonación son siempre simultáneos; pero se nota un intervalo de muchos segundos entre estos dos fenómenos, porque el sonido sólo recorre 337 metros por segundo (204), mientras que la luz no emplea más que un intervalo inapreciable para propagarse de la nube al ojo del observador (420). De consiguiente, éste no oye el ruido del trueno sino cinco o diez segundos, por ejemplo, después del relámpago, según diste de la nube tempestuosa cinco o diez veces 337 metros.

     Origina el ruido del trueno la conmoción que excita en la nube y en el aire la descarga eléctrica, conmoción que hace sensible el experimento del termómetro de Kinnersley (631). Cerca del sitio en que surge el relámpago, el ruido del trueno es seco y de corta duración; pero a mayor distancia se oye una serie de ruidos que se suceden con rapidez, y a mayor distancia aún, el ruido, débil en un principio, se trasforma en un redoble prolongado y de desigual intensidad. Se han asentado muchas hipótesis para explicar este retumbo del trueno, pero ninguna completamente satisfactoria. Unos lo han atribuido a la reflexión del sonido sobre la tierra y las nubes; otros han considerado el relámpago, no como una sola chispa eléctrica, sino como una serie de chispas elementales que dan origen cada una a una detonación particular. Partiendo estas detonaciones particulares de puntos diversamente lejanos y de zonas de desigual densidad, no sólo llegan al oído del observador sucesivamente, sino que también le allegan sonidos de distinta intensidad, originándose así la duración y la desigualdad del retumbo. Por último, se ha atribuido el fenómeno que nos ocupa, a los zigzags del relámpago, admitiendo que hay un máximum de compresión del aire en cada ángulo saliente, lo cual produciría la intensidad desigual del sonido.

     773. Efectos del rayo. -El rayo es la descarga eléctrica entre una nube tempestuosa y el suelo. Éste, por la influencia de la electricidad de la nube, se carga de fluido contrario, y cuando el esfuerzo que hacen las dos electricidades para reunirse supera la resistencia del aire, estalla la chispa, lo cual se expresa diciendo que el rayo cae. Se admite, de ordinario, que el relámpago se mueve de arriba hacia abajo; pero a menudo se observa una dirección opuesta, siendo probable que estalle al mismo tiempo de la nube y del suelo.

     Según la primera ley de las atracciones eléctricas (594), el rayo debe caer sobre los objetos más cercanos a la nube y sobre los mejores conductores; y en efecto, se observa que los árboles, los edificios altos y los metales, son los que destruye particularmente el rayo: por ser así, es imprudente colocarse debajo de los árboles en tiempo de tempestad, sobre todo si son buenos conductores, como el roble y el olmo, si bien el peligro es menor respecto a los resinosos, tales como los pinos, porque conducen mal la electricidad.

     Los efectos del rayo son muy variados y de la misma clase que los de las baterías (627), pero muchísimo más intensos. El rayo mata al hombre y a los animales, inflama las materias combustibles, y reduce a astillas los cuerpos poco conductores. Al penetrar en la tierra, funde las sustancias silíceas que encuentra, y así produce en la dirección de la descarga tubos vitrificados que se han denominado tubos fulminarios o fulguritas, que llegan a contar hasta diez metros de longitud. Por último, al caer sobre las barras de hierro las imanta, e invierte a menudo los polos de las agujas de las brújulas.

     El rayo difunde, en general, por su tránsito un olor que se ha comparado con el del azufre inflamado o con el de una materia fosfórica. Atribuyose primero este olor a un compuesto oxigenado que se formaba por la influencia de la descarga eléctrica, al cual dieron el nombre de ozono; pero M. Schoenbein, en 1840, luego después los señores Marignac y de La Rive, y por fin, Ed. Becquerel y Frémy, han demostrado que el ozono no es más que oxígeno electrizado.

     774. Choque de retroceso. -El choque de retroceso es una conmoción violenta y hasta mortal, que sienten a veces los hombres y los animales, a distancia bastante considerable del punto en donde estalla el rayo. Este fenómeno reconoce por causa la acción por influencia que la nube tempestuosa ejerce sobre todos los cuerpos situados en su esfera de actividad. Estos cuerpos se encuentran entonces, lo mismo que la tierra, cargados de electricidad contraria a la de la nube, pero si ésta se descarga por la recomposición de su fluido con el del suelo, en el acto cesa la influencia, y recobrando bruscamente los cuerpos su estado neutro, se origina la sacudida que caracteriza al choque por retroceso. Se hace sensible este fenómeno colocando una rana cerca de una gran máquina eléctrica, pues a cada chispa que se saca de ésta, experimenta el animal una sacudida brusca.

     775. Pararrayos. -Un pararrayos es una barra de hierro que sirve para facilitar el paso de la electricidad de la tierra, atraída por la electricidad contraria de las nubes tempestuosas. Franklin inventó estos aparatos en 1755.

     Se distinguen en todo pararrayos dos partes, que son: la barra y el conductor. La barra que es de hierro y rectilínea, termina en punta y se clava verticalmente en los tejados de los edificios que se quieren preservar; cuenta de seis a nueve metros de altura, y su sección en la base es un cuadrado de cinco a seis centímetros de lado. El conductor es una varilla de hierro que desciende desde el pie de la barra hasta el suelo, en el cual penetra profundamente. Como las varillas de hierro no pueden seguir con facilidad, a causa de su rigidez, los contornos de los edificios, es preferible formar el conductor con cuerdas de alambre, como las de los puentes colgantes. La Academia de Ciencias ha publicado recientemente un dictamen sobre los pararrayos, en el cual recomienda que se prefieran los alambres de cobre a los de hierro, en la fabricación de las cuerdas metálicas que han de servir de conductores, pues el cobre conduce la electricidad mejor que el hierro. Estas cuerdas deben poseer, dice el dictamen, un centímetro cuadrado de sección metálica, los alambres de 1 a 1,5 milímetros de diámetro, pudiendo reunirse en tres cordoncitos, como se efectúa comúnmente con las cuerdas. También aconseja que se termine la barra de los pararrayos en una punta de cobre y no de platino, atendida la mayor conductibilidad de aquél.

     El conductor se dirige por lo común a un pozo, y para establecer mejor la comunicación con el suelo, se termina por dos o tres ramificaciones. Si no hay en las inmediaciones pozo alguno, se abre en el suelo un hoyo de cuatro a seis metros de profundidad, y después de haber introducido en él el pie del conductor, se acaba de rellenar el resto con cisco de retama, que es cuerpo buen conductor.

     La teoría de los pararrayos se funda en la electrización por influencia y en la acción de las puntas (597). Franklin, que apenas hubo comprobado la identidad del rayo y de la electricidad, pensó en aplicar la acción de las puntas a los pararrayos, admitía que éstos se apoderaban del fluido de las nubes tempestuosas; pero precisamente sucede lo contrario. Cuando una nube tempestuosa electrizada positivamente, por ejemplo, se eleva en la atmósfera, obra por influencia sobre la tierra, repele a lo lejos el fluido positivo y atrae el negativo que se acumula en los cuerpos de la superficie del suelo, con tanta más abundancia, cuanto mayor es la altura a que se encuentran éstos. Los más altos son entonces los de mayor tensión, y de consiguiente, los más expuestos a la descarga eléctrica; pero si poseen puntas metálicas como las barras de los pararrayos, el fluido negativo, atraído de la tierra por la influencia de la nube, se va a la atmósfera y neutraliza el positivo de la nube. Por lo tanto, no sólo un pararrayos se opone a la acumulación de la electricidad en la superficie de la tierra, sino que también tiende a hacer recobrar a las nubes tempestuosas su estado natural, doble efecto que previene la caída del rayo. Sin embargo, es a veces tan abundante el desarrollo de electricidad, que no basta el pararrayos para descargar el suelo, y estalla el rayo; pero entonces el pararrayos recibe la descarga, por razón de su mayor conductibilidad, preservándose así el edificio.

     La experiencia ha enseñado que una barra de pararrayos protege eficazmente a su alrededor un espacio circular de un radio doble de su altura. De consiguiente, un edificio de 64 metros de longitud, quedará preservado por dos barras de 8 metros, que disten entre sí 32.

     Para que sea eficaz un pararrayos, debe poseer las siguientes condiciones: 1.� la barra ha de ser bastante gruesa para que no la funda el rayo si cae en ella; 2.� ha de terminar en punta, a fin de que preste más fácil salida a la electricidad que se desprende del suelo, y esta punta se hace de platino o de cobre dorado, para evitar la oxidación; 3.� el conductor no ha de ofrecer ninguna solución de continuidad desde la barra al suelo; 4.� la comunicación entre éste y aquélla ha de ser lo más íntima posible, y 5.� si el edificio cuenta con piezas metálicas de gran extensión, como una cubierta de zinc, canalones de metal, armaduras de hierro, etc., se hará que comuniquen con el conductor del pararrayos.

     Si no se satisfacen las tres últimas condiciones, hay exposición de descargas laterales, esto es, de que la chispa eléctrica estalle entre el conductor y el edificio, en cuyo caso el pararrayos aumenta el peligro.

     Para mayores detalles respecto a los pararrayos, puede consultarse la Instrucción sobre los pararrayos, publicada por Gay-Lussac en 1823, que acaba de imprimir la Academia de Ciencias, aumentándola con un suplemento que tiene en cuenta la gran cantidad de hierro que entra en las nuevas construcciones.

     776. Arco iris. -El arco iris es un metéoro luminoso que aparece en las nubes opuestas al sol cuando se resuelven en lluvia. Consta de siete arcos concéntricos que presentan sucesivamente los colores del espectro solar, pero a veces no hay más que un solo arco, si bien lo regular es que se vean dos: uno interior, de colores muy vivos, y el otro exterior, más pálido y con el orden de los colores invertido.

     En el interno, el rojo es el color más alto, y en el otro, el violado. Raras veces se observan tres arcos iris, por más que la teoría diga que pueden formarse mayor número, pues sus colores son tan débiles, que la vista no puede apreciarlos.

     El fenómeno del arco iris procede de la descomposición de la luz blanca del sol en el momento en que penetra en las gotas de lluvia, y de su reflexión en su cara interna. Se observa, en efecto, en las gotas de rocío, en los chorros o surtidores de agua, y en una palabra, donde quiera que la luz solar penetre en gotas de agua según cierto ángulo.

     La aparición del arco iris y su extensión dependen de la posición del observador y de la altura del sol sobre el horizonte, de donde debemos deducir que todos los rayos refractados por las gotas de lluvia y reflejados sobre su concavidad hacia el ojo del espectador no son propios para producir el fenómeno. Los que pueden originarlo se denominan rayos eficaces.

     Para darse cuenta de esta eficacia, sea una gota de agua n (fig. 589), en la cual penetra un rayo solar Sa. En el punto de incidencia a, parte de la luz se refleja sobre la superficie del líquido, y la otra penetra en el mismo descomponiéndose, cruzando la gota en la dirección ab. Llegada a b, una porción de la luz emerge fuera de la gota de lluvia, y el resto se refleja en la superficie cóncava y va a salir por g; mas en este punto la luz se refleja también parcialmente, la restante emerge en una dirección gO, que forma con el rayo incidente Sa un ángulo que se denomina ángulo de desviación. Los rayos, tales como gO, salidos por el lado del observador, son los que determinan en la retina la sensación de los colores, con la condición, sin embargo, de que la luz sea suficientemente intensa.

     El cálculo nos demuestra que para una serie de rayos paralelos que caen sobre una misma gota, y que no sufren más que una reflexión en su interior, el ángulo de desviación aumenta sucesivamente desde el rayo S��n, respecto al que es nulo hasta cierto límite, más allá del cual decrece, y además que, cerca de este límite, los rayos que entran paralelamente a sí mismos en una gota de lluvia, salen de la misma conservando su paralelismo. Resulta de éste un haz de luz que posee bastante intensidad para impresionar la retina, siendo los rayos eficaces los que salen paralelos entre sí.

     Como son desigualmente refrangibles los diversos colores que componen la luz blanca, no es idéntico para todos el máximum del ángulo de desviación. El cálculo nos patentiza que, para los rayos rojos, el valor de dicho ángulo correspondiente a los rayos eficaces es de 42� 2�, y para los violados de 40� 17�. Síguese de aquí que respecto a todas las gotas colocadas de modo que los rayos que van del sol a la gota formen, con los que van de ésta al ojo, un ángulo de 42� 2�, recibe la vista la sensación del color rojo; lo cual sucede evidentemente con todas las gotas situadas en la circunferencia de la base de un cono cuyo vértice coincide con el ojo del observador, cuyo eje sea paralelo a los rayos solares, y en el cual el ángulo formado por dos generatrices opuestas sea de 84� 4�. Tal es la formación de la faja foja del arco iris; con relación a la faja violada, el ángulo del cono es de 80� 34�. Los conos correspondientes a cada faja tienen el mismo eje, que se denomina eje de visión. Paralela esta recta a los rayos del sol, cuando se halla este astro en el horizonte, queda horizontal el eje de visión, y el arco iris aparece según la forma de una semi-circunferencia. Si asciende el sol, el eje de visión baja, y con él el arco iris. Por último, cuando el sol llega a la altura de 42� 2�, el arco desaparece por completo ocultado por el horizonte. Por eso el fenómeno del arco iris se presenta tan sólo por la mañana o por la tarde.

     Todo lo expuesto se aplica al arco interior. El exterior se compone de rayos que han sufrido dos reflexiones, según lo demuestra el rayo S�idfeO en la gota p. El ángulo S�IO, formado por los rayos emergente e incidente, se denomina también ángulo de desviación; pero aquí no es susceptible de un máximum, sino de un mínimum que varía para cada especie de rayos, y al cual corresponden igualmente los eficaces. Se comprueba por el cálculo que, para los rayos violados, el ángulo mínimum es de 54� 7�, y para los rojos tan sólo de 50� 57�; lo cual explica por qué el arco rojo es aquí interior y el violado exterior. Como a cada reflexión interior en la gota de lluvia hay pérdida de luz, el arco iris externo es siempre más pálido que el interno, dejando aquél de ser visible cuando el sol está a más de 54 grados sobre el horizonte.

     La luna produce a veces arco iris, como el sol, pero son muy pálidos.

     777. Aurora boreal. -Se denomina aurora boreal, o con mayor propiedad, aurora polar, un fenómeno luminoso sumamente notable que aparece con frecuencia en la atmósfera en los dos polos terrestres. Cuando se produce en el polo norte, se denomina aurora boreal, y aurora austral si surge en el otro polo. Las auroras boreales son, al parecer, más numerosas que las australes, si bien acaso dependa este echo de la mayor facilidad con que aquéllas pueden observarse. Vamos a copiar del Tratado de Meteorología de los señores Becquerel la siguiente descripción de una aurora boreal vista en Bossekop, en la Laponia noruega, a 70 grados de latitud, en el invierno de 1838 a 1839.

     Por la tarde, entre las 4 y 8, la niebla que reina habitualmente en el norte de Bossekop, se colora en su parte superior. Este resplandor aumenta su regularidad y forma un arco vago, de un amarillo pálido, cuya concavidad mira hacia la tierra, y cuyo vértice se encuentra situado sensiblemente en el meridiano magnético.

     En breve estrías negruzcas separan con regularidad las partes iluminadas del arco; y varios rayos luminosos se forman, se alargan y se acortan lenta o instantáneamente, aumentando y disminuyendo su brillo de una manera rápida. Los pies de estos rayos ofrecen siempre la luz más viva y constituyen un arco más o menos regular. Es muy varia longitud de los rayos; pero todos convergen hacia un mismo punto del cielo, indicado por la prolongación de la extremidad sur de la aguja de inclinación; y a veces los rayos se prolongan hasta su punto de concurso, figurando así el fragmento de una cúpula luminosa.

     El arco continúa ascendiendo hacia el cenit, presentando en su brillo un movimiento ondulatorio. A veces uno de sus pies, y aun los dos, abandonan el horizonte. Entonces los pliegues son más pronunciados y más numerosos; el arco en este caso no es más que una larga faja de rayos, que se contornea y se separa en muchas partes, formando graciosas curvas que se doblan sobre sí mismas y que ofrecen la llamada corona boreal. Como el brillo de los rayos varía súbitamente de intensidad, alcanza el de las estrellas de primer orden, los rayos se lanzan con rapidez, y las curvas se forman y se desarrollan como los pliegues y repliegues de una serpiente (fig. 590). Luego se coloran los rayos, poniéndose roja la base, verde el centro, y conservando su tinte amarillo el resto. Finalmente, el brillo disminuye, los colores desaparecen, y todo se debilita poco a poco o se apaga de improviso.

     La comisión científica del Norte ha observado, en 200 días, 150 auroras boreales; al parecer son completamente excepcionales en los polos las noches sin aurora boreal, de suerte que puede admitirse que todas las noches las hay, si bien de intensidad muy variable. Las auroras boreales son visibles a distancias considerables del polo y en una extensión inmensa, puesto que a veces una misma se ha observado al propio tiempo en Moscou, en Varsovia, en Roma y en Cádiz.

     Se han emitido muchas hipótesis sobre la causa de las auroras boreales. La dirección constante de sus arcos con relación al meridiano magnético, y las perturbaciones que ejercen en las brújulas (569), revelan que hay que atribuirlas a corrientes eléctricas que se desprenden de los polos hacia las altas regiones de la atmósfera. Esta hipótesis se ha confirmado por un hecho que ha sido patente el día 29 de agosto y el 1.� de setiembre de 1859 en Francia y en casi toda Europa, durante los cuales dos brillantes auroras boreales, han actuado enérgicamente sobre los alambres telegráficos: los timbres o campanillas han funcionado por mucho tiempo y los despachos se han interrumpido frecuentemente por la acción espontánea y anormal de los aparatos.

     Según M. de La Rive, la aurora boreal depende de descargas eléctricas en las regiones polares, entre la electricidad positiva de la atmósfera y la negativa del globo; electricidades separadas a su vez por la acción directa o indirecta del sol, principalmente en las regiones ecuatoriales.