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Electricidad



ArribaAbajoTítulo I

Electricidad estática



ArribaAbajoCapítulo I

Generalidades e hipótesis acerca de la electricidad


LECCIÓN 71. Electricidad. -Hipótesis acerca de la electricidad. -Electricidad estática y dinámica. -Medios de desarrollarla. -Electricidad por frotamiento. -Péndulo eléctrico. -Conductibilidad eléctrica. -Cuerpos aisladores. -Acción mutua de los cuerpos electrizados.

461. Electricidad. -Es el agente más enérgico en su modo de obrar sobre los cuerpos y se manifiesta por atracciones y repulsiones, por fenómenos de calor y de luz de una intensidad extraordinaria y por conmociones violentas en los seres dotados de sensibilidad. Limitados eran los conocimientos de los antiguos acerca de este agente; sólo sospecharon su existencia al frotar un trozo de succino o ámbar amarillo, a quien los griegos llamaban electron, por lo que, al fluido articular desarrollado en el ámbar se le dio el nombre de electricidad o fluido eléctrico. Tal fue lo que observó en la antigüedad el filósofo y físico, Thales75 el escaso conocimiento que en su época se tenía del fluido eléctrico. Y lo mismo sucedió en tiempos posteriores hasta que a fines del siglo XVI Gilbert76 hizo variadas experiencias sobre las propiedades atractivas del ámbar y de otras sustancias, haciendo con esto que se fijase la atención de los físicos; y en efecto, desde entonces esta rama de la ciencia adelantó de una manera prodigiosa, con los descubrimientos de gran número de sabios, que se dedicaron muy especialmente a esta clase de estudios, quizás los más importantes de la Física y a los que deben su origen aparatos tan interesantes como el telégrafo eléctrico.

462. Hipótesis acerca de la electricidad. -Como acontece con el calor, la luz y el magnetismo, se desconoce completamente la naturaleza o esencia de la electricidad; más los físicos en su deseo de explicar de algún modo la causa de los fenómenos eléctricos, han ideado hipótesis en mayor número que las relativas al calor y a la luz. Entre ellas citaremos como más importantes, la de Newton, Dufay, Symmer y Francklin y la moderna teoría.

A. Hipótesis de Newton. -Este sabio que explicaba los fenómenos del calor y de la luz, según la hipótesis de las emanaciones (231) creía que la electricidad era resultado del movimiento vibratorio rapidísimo de las moléculas de los cuerpos trasmitido a la materia etérea; presentando caracteres diferentes según la rapidez del movimiento; en este supuesto los fenómenos eléctricos reconocen la misma causa que los de la luz y el calor.

B. Hipótesis de Dufay.77 -Habiéndose observado que las sustancias electricidades obran ya atrayendo, ya repeliendo a otros cuerpos, admitió Dufay en 1734, la existencia de dos electricidades de naturaleza diferente; una semejante a la que se desarrolla por frotamiento en el vidrio y recibió el nombre de electricidad vítrea, y otra que aparece en las mismas condiciones en el lacre y sustancias resinosas y se denomina electricidad resinosa. Esta idea sirvió de fundamento para la hipótesis de Symmor que completa la teoría llamada de los dos fluidos eléctricos.

C. Hipótesis de Francklin78. -Para Francklin no existe más que un sólo fluido eléctrico, que obra por repulsión sobre sí mismo y por atracción sobre las moléculas de la materia. Ese fluido puede hallarse en los cuerpos en exceso o en cantidad positiva, en cuyo caso presenta los caracteres de la electricidad vítrea, o en disminución o cantidad negativa, apareciendo como electricidad. Estas denominaciones de electricidad positiva y negativa se representan en la escritura con los signos + y y puesto que +e y e dan cero, si a un cuerpo que posea: fluido positivo se le añade una cantidad igual de fluido negativo resulta el estado natural o neutro, es decir, cero de electricidad, hipótesis fue admitida como cierta durante mucho tiempo.

D. Hipótesis de Symmer. -La teoría de Francklin a pesar de su sencillez, fue combatida por muchos físicos, no por que se rechazara la posibilidad de un solo fluido, que, aún hoy se admite, sino por la manera de explicar los fenómenos eléctricos por ese agente único. Entre los que se, opusieron esa hipótesis y presentó nuevamente la de los dos fluidos, pero dándole un carácter más científico, fue Symmer, físico inglés, que florecía en el último tercio del siglo XVIII, quien dice que todos los cuerpos de la naturaleza tienen el electricidad formada por dos fluidos que se hallan neutralizados o equilibrados el uno por el otro alrededor de cada, molécula, constituyendo el fluido eléctrico natural o neutro, en cuyo estado los cuerpos no dan señales de electricidad; pero cuando por el frotamiento o por otra causa, se rompa ese equilibrio, los dos fluidos, se separan y obrando cada uno por repulsión sobre sí mismo se sitúan en puntos distantes del cuerpo, si éste está aislado, es decir, si sólo, comunica con la tierra por medio de un cuerpo mal conductor de la electricidad, o queda en el cuerpo uno de los dos fluidos, yendo el otro a la tierra, apareciendo entonces los fenómenos eléctricos de uno solo o de los dos fluidos. Pero estos mismos, obrando además por atracción el uno sobre el otro, tienen gran tendencia a recomponerse o neutralizarse. Symmer llamó también a esos dos fluidos vítreo y resinoso. Esta teoría prevaleció sobre la de Francklin y sólo se reemplazaron las palabras electricidad vítrea y resinosa por las de positiva (+) y negativa () que son más genéricas. Llamándose en este concepto electricidad positiva la que se desarrolla en los cuerpos que se parece a la producida en el vidrio, y negativa la que presentan los cuerpos semejante a la que se desarrolla en el lacre. Cada una de estas electricidades se manifiesta negativamente con caracteres distintos en sus efectos, coloración, etc., pero ya veremos que no consiste en que existan dos, sino en la velocidad diferente que toma el agente o fluido único.

463. Teoría moderna. -La opinión de los físicos modernos, expuesta por primera vez por el sabio P. Sechi acerca de la causa de la electricidad, no se funda en hechos completamente nuevos, ni sus fundamentos son exclusivamente de actualidad. Ya Newton emitió la idea de las vibraciones del éter de naturaleza eléctrica y el físico Nollet79 al examinar los efectos caloríficos y lumínicos que produce la electricidad, la consideró como una modificación de la luz y del calor.

La ciencia moderna no admite un fluido especial como Francklin, ni mucho menos dos, de naturaleza diferente, como Symmer, sino que la causa, de la electricidad, como la de la luz y el calor, es debida al movimiento de la materia etérea; según eso, si el equilibrio en que se halle el éter que inunda toda la sustancia de los cuerpos, con el éter que los rodea y constituye su estado neutro, se rompe por una causa cualquiera, brota la electricidad; positiva si el éter se ha condensado, y negativa si se ha enrarecido; de modo que en esta teoría la electricidad se manifiesta de dos maneras, según, no sólo la rapidez del movimiento etéreo, sino la amplitud de las vibraciones. Mas como uno de los puntos más difíciles de explicar es el que se refiera a las atracciones y repulsiones eléctricas, y en esta hipótesis se intenta demostrar que dependen de presiones que el éter que rodea los cuerpos ejerce sobre el que baña su superficie; cuya demostración corresponde a la Mecánica y en ella, no es posible que entremos nosotros, sólo diremos, que si bien no hay dos fluidos eléctricos distintos, para expresar que el éter eléctrico se halla condensado o enrarecido y poseen electricidades contrarias si en uno está condensado, y en otro enrarecido; y por fin un cuerpo se halla en estado neutro cuando la tensión de su fluido etéreo es la misma, que la del éter que le rodea.

464. Electricidad estática y dinámica. -El estudio de la electricidad se considera dividido en dos secciones; la relativa, a la electricidad Estática o sea en equilibrio o en estado quiescente en la superficie de los cuerpos; y la Dinámica cuando se mueve a través de los cuerpos. En general la electricidad estática se desarrolla por el frotamiento y la dinámica por las reacciones químicas; pero existen otros medios de producir la electricidad, cuales son el calor, la presión y el magnetismo. Un cuerpo está electrizado cuando atrae los cuerpos ligeros o produce chispas o causa conmociones en el organismo de los animales.

465. Electrización por frotamiento. -Todos los cuerpos desarrollan electricidad m mayor o menor cantidad, por el frotamiento. Unos como el ámbar amarillo, la resina, el lacre, el vidrio, etc. la producen tan pronto como se los frota con un paño o una piel de gato; los líquidos cuando rozan contra un cuerpo sólido también se electrizan, como sucede con el mercurio en la cámara barométrica, cuyo movimiento electriza el vidrio, produciendo en la oscuridad una ligera ráfaga luminosa. Otro tanto sucede a los gases en su frotamiento con los sólidos. Los metales son los que parecen que no se electrizan por el frote, pues una barra metálica frotada no da indicios de electricidad; pero ya veremos como toman también el estado eléctrico por el frote, si se hallan en condiciones a propósito.

Wollaston atribuyó el desarrollo de la electricidad por el frote a la acción del aire; pero está demostrado que de la misma manera se produce en el vacío. Conocida la teoría moderna de las vibraciones del éter, se comprende bien el por qué se desarrolla la electricidad en el momento del frotamiento que conmueve las moléculas y éstas al éter.

466. Péndulo eléctrico. -Fácilmente se puede reconocer si un cuerpo está electrizado por medio de aparatos que estudiaremos oportunamente llamados electróscopos (de electron electricidad y escopeo observar.) Sólo hablaremos aquí del más sencillo que es el péndulo eléctrico (fig. 264). Consiste en una esferita de médula de saúco a suspendida de una hebra de seda por una columna de vidrio. Aproximando el cuerpo b cuyo estado eléctrico se quiere conocer, si la atrae primero y después la repele, es que se halla electrizado.

467. Cuerpos buenos y malos conductores. -Lo mismo que con el calor no todos los cuerpos conducen con igual facilidad la electricidad; unos la dejan pasar muy fácilmente a través de su masa y se llaman buenos conductores y otros ofrecen cierta resistencia a su propagación y se denominan malos conductores. Figuran entra los primeros, los metales, el carbón calcinado, el agua, los ácidos, el cuerpo humano y los animales; y entre los segundos el ámbar amarillo, las resinas, el vidrio, el azufre, la gutapercha, la seda, la lana, etc. Por regla general, entre los cuerpos sólidos, son buenos conductores de la electricidad los que propagan bien el calor.

El grado de conductibilidad varía por diferentes causas, siendo la principal, la temperatura; así el vidrio puede convertirse en buen conductor, calentándolo hasta el rojo; y el agua se hace mala conductora cuando se halla en estado de hielo muy seco.

468. Depósito común. Cuerpos aisladores. -Llámase depósito común a la tierra. Por eso se observa que cuando un cuerpo buen conductor cogido directamente con la mano, se frota, la electricidad que en él se desarrolla atraviesa el cuerpo de la persona y se dirige hacia la tierra, por cuya razón no da señales de electricidad. He aquí porque los metales no presentan indicios de electricidad cuando se les frota, pues a medida que se electrizan, pasa su electricidad a la tierra o depósito común; pero si el cuerpo se halla unido a otro mal conductor y por lo mismo aislado del suelo, entonces no pudiendo la electricidad pasar a la tierra permanece en la superficie del cuerpo frotado. Dícese, pues, que un cuerpo está aislado cuando se halla interrumpida su comunicación con la tierra, por medio de un cuerpo mal conductor. Son cuerpos aisladores todos los malos conductores principalmente el vidrio, la resina, la seda, etc.

Antiguamente se dio el nombre de cuerpos idioeléctricos (propios o especiales para la electricidad) a los cuerpos aisladores o malos conductores, únicos que se creía eran a propósito para desarrollar la electricidad y an-eléctricos (sin electricidad) a los buenos conductores que no retienen la electricidad. Tales denominaciones son hoy inútiles, puesto que todos los cuerpos se electrizan por el frotamiento.

469. Acción mutua de los cuerpos electrizados. -Dos cuerpos electrizados obran entre sí de la misma manera que los imanes, es decir, que si tienen la misma clase de electricidad, se repelen y si poseen electricidades de nombre contrario, se atraen: hecho sencillo, que es la base de la explicación de todos los fenómenos de la electricidad estática y que bajo la forma de ley, se enuncia; cuerpos cargados con electricidad del mismo nombre se repelen y de nombre contrario se atraen. Demuéstrase aproximando al péndulo eléctrico un cuerpo electrizado positivamente por ejemplo, y en el momento en que la esfera se electriza, es rechazada; si en ese estado eléctrico se acerca un cuerpo con electricidad negativa, será rápidamente atraída.

Cuando un cuerpo se frota, tanto él como el frotante se electrizan en igual cantidad, el uno positivamente y el otro negativamente: pasa demostrarlo se toman dos discos de vidrio y de madera forrado este de paño, provistos de mangos de vidrio: si se frotan y se separan rápidamente, aproximándolos sucesivamente a la esferita del péndulo, el uno la atrae y el otro la repele, lo cual prueba que tienen distintas electricidades. Y que poseen la misma cantidad de electricidad lo confirma, el que acercando los dos a la misma distancia y puntos opuestos del péndulo, éste permanece en equilibrio, igualmente atraído por uno y otro disco.

LECCIÓN 72. Leyes de la las atracciones y repulsiones eléctricas. -Acumulación de la electricidad en la superficie de los cuerpos. -Influencia de la forma de los cuerpos en la distribución de la electricidad. -Facultad de las puntas. -Distribución de la electricidad en los cuerpos en contacto. -Pérdida de la electricidad en el aire.

470. Leyes le las atracciones y repulsiones eléctricas. -Estas leyes son:

1.ª Las atracciones y repulsiones eléctricas están en razón inversa del cuadrado de la distancia.

2.ª Las atracciones y repulsiones eléctricas son proporcionales a la cantidad de electricidad que tengan los cuerpos.

Estas leyes fueron demostradas por Coulomb, valiéndose de la balanza de su nombre o de balanza de torsión (fig. 265) que consiste en una caja cilíndrica de vidrio C, que en su parte media, lleva una cinta de papel dividida en 360º. Un disco, también de vidrio, tapa el cilindro de su centro arranca otro cilindro T de menor diámetro que en un disco graduado en 360º, en cuyo centro hay una aguja que por medio del botón B puede girar sobre el plano circular graduado: esta pieza recibe el nombre de micrómetro. Un hilo fino de plata sin torsión se halla fijo en una pinza en que termina, dentro del tubo, el botón B y por lo tanto al hacer girar a éste y la aguja, el hilo se tuerce o destuerce. Por la parte inferior el hilo sostiene una pequeña, aguja de goma laca que termina por un extremo en un pequeño disco de pan de oro n, a la altura de la banda graduada; por fin una esfera de latón m aislada por un mango de vidrio puede introducirse por un orificio de la tapa del cilindro, sosteniéndose por medio de un tope de madera o, hallándose también a la misma altura que la aguja de goma laca y la escala circular graduada.

A. 1.ª ley. -Para demostrar la primera ley por lo que toca a las repulsiones eléctricas, se empieza por secar bien el interior del aparato y colocadas la esfera de metal y se la electriza poniéndola en contacto con un foco eléctrico y rápidamente se introduce en la caja de vidrio; entonces el disco de pan de oro es atraído en el primer momento, se electriza y cargándose de la misma electricidad es repelido, corriendo la aguja de goma, laca un arco mayor o menor por lo cual el hilo se ha torcido; y como el ángulo de torsión es proporcional a la fuerza de torsión (26 -2.ª) el arco de círculo recorrido por la aguja representa la fuerza de repulsión eléctrica. Supongamos que el valor del arco es de 24º; para conocer esa fuerza a la mitad de la distancia o sea 12º habrá que torcer el hilo en sentido contrario, para lo cual se hace girar el botón B de modo que la aguja del micrómetro corra en el plano graduado en el sentido de la graduación, en cuyo caso el hilo se torcerá por la parte superior y a su vez por la inferior hasta que el disco de pan de oro venga a situarse en el grado 12; mirando ahora el número de grados que recorrió la aguja en el micrómetro se verá que es de 84º que con los 12º que se torció por la parte inferior hacen 96º, cuatro veces mayor que 24º. Si se quiere comprobar la ley para una distancia tres veces más pequeña o sea 8, la aguja del micrómetro correría 210º y por consecuencia el hilo se torcería por la parte superior 210 y 6 por la inferior, no hacen 216º, nueve veces mayor que 24; de donde, siendo las distancias

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las repulsiones son 24, 94, 216.

Del mismo modo se demuestra la ley de las atracciones, dando electricidades contrarias a la esfera metálica y al disco de la aguja de laca y colocando ésta en un grado dado.

B. 2.ª ley. -Se comprueba la segunda ley electrizando la esfera y viendo la repulsión que produce en la aguja supongamos que es de 20º; se saca la esfera y se pone en contacto con otra del mismo volumen en estado natural, la electricidad se repartirá por igual entre las dos, perdiendo aquella la mitad de la electricidad y se introduce de nuevo, en la balanza y sólo repelerá la aguja hasta la mitad que anteriormente sea a 10º; si otra vez se pone en contacto de la esfera en estado neutro, perdiendo otra mitad de su electricidad, ya no repelerá la aguja más que hasta el grado 5.

471. Acumulación de la electricidad en la superficie de los cuerpos. -Beccaria80 fue el primero que observó que la electricidad sólo se acumula en la superficie de los cuerpos. Coulomb lo demostró concluyentemente. Valiose para ello (fig. 266) de una esfera hueca de latón E aislada con una abertura, en su parte superior: se electriza, y tocando en su superficie con un plano de prueba, que se llama así un ligero disco metálico unido a un mango de vidrio, se observa que da señales de electricidad; pero no si se pone en contacto con el interior de la esfera.

Demuestrase también por medio de la experiencia de Faraday que consiste en una manga cónica de lino (fig. 267) unida a un aro metálico y aislada, y que lleva en el vértice del cono exterior e interiormente dos cordones de seda a y b. Electrizada se toca con el plano de prueba y sólo da indicios de electricidad en la balanza de Coulomb o en el péndulo eléctrico cuando; el contacto se verifica en el exterior; si ahora, se tira del cordón interior y se vuelve, lo mismo da señales eléctricas en lo que ahora es exterior y no en el interior; luego la electricidad ha cambiado de posición, viniendo siempre a colocarse en la superficie exterior, como haciendo un esfuerzo para escaparse.

Esa tendencia de la electricidad a abandonar el cuerpo se llama tensión eléctrica.

En vista de estos hechos se admitían que la electricidad residía en la superficie de los cuerpos bajo la forma de una capa muy tenue, consecuencia, de la repulsión que constantemente ejerce, sobre sí misma; más Faraday intenta al parecer demostrar que la electricidad reside en toda la masa del cuerpo electrizado; que la acumulación en la superficie es sólo aparente y que si el cuerpo en el interior no da señales de electricidad es a causa de las acciones iguales, pero opuestas, que por influencia ejercen sobre el plano de prueba las partes interiores del cuerpo.

472. Influencia de la forma de los cuerpos en la distribución de la electricidad. -La cantidad y tensión eléctrica en la superficie de los cuerpos depende de la forma de estos. En una esfera se distribuye por igual, lo que es natural pues la repulsión parte del centro y éste equidista de los puntos de la superficie se comprueba tocando en cualquier punto de una esfera electrizada con el plano de prueba y en la balanza de Coulomb indicará que en todos recoge la misma cantidad. En un cilindro se distribuye aumentando desde el centro a las bases, siendo en éstas doble la cantidad. En un elipsóide la carga eléctrica, se halla en el extremo del eje mayor más lejano del centro. En un disco en sus bordes.

473. Facultad de las puntas. -Llámase así la propiedad que tienen los cuerpos electrizados terminados en punta de dejar escapar la electricidad. Esta propiedad fue descubierta por Francklin. El fenómeno se explica por la distribución de la electricidad en la superficie de los cuerpos; pues acumulándose las partes más lejanas del centro y en superficies, muy reducidas como son las puntas, la tensión aumenta y siendo mayor que la resistencia que puede ofrecer el aire, se escapa. Se demuestra atornillando al conductor de una máquina eléctrica una punta, y acercando la mano se siente un ligero soplo debido a la repulsión del aire producida por la electricidad que se escapa; si se aproxima una vela encendida, la llama oscila en sentido contrario a la punta, y si la experiencia se hace de noche, se ve en la punta un penacho luminoso.

Los pararrayos, de que hablaremos en Meteorología, están fundados en esta propiedad; por esta razón todos los cuerpos en que ha de acumularse la electricidad terminan, en formas redondeadas para que la electricidad no se escape.

474. Distribución de la electricidad en los cuerpos en contacto. -Dos cuerpos buenos conductores puestos en contacto, de los cuales uno está electrizado, se distribuye la electricidad entre los dos proporcionalmente a sus diámetros; si estos son iguales la tensión es nula en el punto de contacto, aumentando con rapidez desde los 20º hasta los 60º, pero lentamente de 60 a 90º y permanece casi constante hasta los 180º.

475. Pérdida de la electricidad. -Por bien aislados que estén los cuerpos, pueden perder su electricidad, no sólo por el aire, sino por los mismos cuerpos aisladores. Por el aire varía la cantidad de electricidad que pierden los cuerpos, con la tensión eléctrica, el estado de humedad del aire y la renovación de éste. Siendo el aire húmedo, buen conductor, Coulomb demostró que cuando el aire se encuentra en calma y en un estado de humedad constante, la pérdida de la electricidad en un tiempo muy corto es proporcional a la tensión. Si el aire o los gases están perfectamente secos, en igualdad de temperatura y de presión, la pérdida es la misma en el aire, el hidrógeno y el ácido carbónico. Si los cuerpos están muy electrizados, la pérdida es mayor cuando su electricidad es negativa que cuando es positiva El aire agitado aumenta las pérdidas de la electricidad.

Los cuerpos aisladores no lo son perfectamente y así dejan pasar cierta cantidad de electricidad a la tierra. La goma laca aísla casi completamente, pero no aísla del mismo modo el vidrio que siempre retiene en su superficie algo de humedad; se evita en lo posible esta pérdida barnizándole con una disolución de goma laca.

De todo lo dicho anteriormente parece deducirse que si la electricidad se mantiene en la superficie de los cuerpos es por la presión del aire, y con efecto, así sucede; pero si la tensión eléctrica es muy débil, aún en el vacío conservan los cuerpos su electricidad, aunque no indefinidamente, pues obrando la repulsión continuamente, llega un momento en que la electricidad abandona el cuerpo y se difunde en el espacio.




ArribaAbajoCapítulo II

Electrización por influencia. -Máquinas eléctricas.


LECCIÓN 73. -Electrización por influencia o por inducción. -Límite de la electrización por influencia. -Explicación en la nueva teoría física. -Comunicación de la electricidad a distancia. -Chispa eléctrica. -Movimientos de los cuerpos electrizados. -Electróscopos.

476. Electrización por influencia. -Llámase así y también electricidad por inducción, el estado eléctrico que adquiere un cuerpo cuando se halla en presencia de otro electrizado. El espacio hasta donde ejerce su acción el cuerpo electrizado se llama su esfera de acción o de actividad. El cuerpo que produce la electrización se llama inductor y el que se electriza inducido. Demuéstrase esta electrización por medio, de un cilindro hueco, de latón aislado, debido a Æpinus (fig. 268) terminado en sus bases en dos casquetes esféricos y armado en sus extremos de dos pequeños péndulos de médula de saúco. Colocado a cierta distancia de un foco eléctrico, la máquina eléctrica, por ejemplo, se observa que en el acto los péndulos divergen, lo cual prueba que se han electrizado. En efecto la electricidad positiva de la máquina obra a distancia o por influencia sobre el fluido natural o neutro del cilindro, lo descompone, atrae el de nombre contrario y repele el del mismo nombre, cuyos fluidos se acumulan en los extremos del cilindro. Luego veremos como modernamente se explica esta electrización. Un cuerpo electrizado por influencia puede a su vez electrizar a otro como se demuestra, aproximando un nuevo cilindro, en su estado neutro, al ya electrizado, produciéndose les mismos fenómenos. Este método de demostración pudiera no parecer exacto, por caber duda si el péndulo inmediato al foco eléctrico diverge porque se haya realmente electrizado o es debido a la atracción de la máquina: evitase esta sospecha con el aparato de Reiss (fig. 269) que consiste en un cilindro de cobre provisto de varios péndulos y aislado por un mango de vidrio, que se coge con la mano y se aproxima en posición vertical a una torta de resina R electrizada negativamente: los péndulos divergen pero la divergencia del inferior no es debida a la atracción eléctrica de la torta, por que en ese caso estaría vertical.

Dos fenómenos se observan en todo cuerpo inducido: 1.º tan pronto como cesa la inducción, se recomponen las dos electricidades y el cuerpo vuelve al estado neutro; tal se observa en el momento en que el cilindro inducido se aleja de la esfera de acción del cuerpo inductor; los péndulos caen. 2.º si se loca al cuerpo electrizado en cualquier punto de su superficie con uno buen conductor, marcha a la tierra la electricidad del mismo nombre que la del foco inductor, quedando en el inducido la de nombre contrario.

Estos efectos se verifican sólo en los cuerpos buenos conductores, pues en los malos la influencia es casi nula.

477. Límite de la electrización por influencia. -Por enérgica que sea la acción del cuerpo inductor, la electrización del inducido tiene un límite, que se verifica cuando las fuerzas eléctricas que actúan en los extremos del cilindro (fig. 268) llegan a ser iguales a la fuerza, del foco.

478. Explicación de la inducción en la nueva teoría física. -Lo que acabamos de decir de la electrización a distancia, bajo la influencia de un foco eléctrico, es tal como se explica en la hipótesis de Symmer; mas Faraday no admitiendo tal efecto, explica estos fenómenos por la acción continua de un medio o materia que trasmite la electricidad; llamando este físico poder inductor a la propiedad de los cuerpos de transmitir a través de su masa la influencia eléctrica. No todos los cuerpos aisladores poseen igual poder inductor. La intervención de una materia en estos fenómenos; sólo puede admitirse en el caso de que esa materia sea el éter. Cierto que es necesario una materia intermedia que pueda transmitir las acciones eléctricas, como cualquier otro fenómeno de naturaleza diferente, a no ser que se atribuyan a una influencia misteriosa, hoy inadmisible; pero si se supone la acción de la materia etérea, cuyas ondas emitidas por el cuerpo inductor llegan a la superficie del cuerpo inducido conmueven su éter, haciéndole vibrar como el impulso recibido, es decir, produciendo condensaciones y expansiones en las ondas que darán por resultado atracciones en las ondas dilatadas y repulsiones en las condensadas, es como puede explicarse la inducción sin necesidad de apelar a hechos incomprensibles. No es en unos sencillos elementos de Física, donde pueden ni deben explanarse en esta clase de teorías: el profesor podrá admitirlas y desarrollarlas o rechazarlas, según su criterio.

479. Comunicación de la electricidad a distancia. -Chispa eléctrica. -Si la tensión de las dos electricidades acumuladas en dos cuerpos es grande y su distancia proporcional, venciendo la resistencia del aire, abandonan los cuerpos y se recomponen en el espacio produciendo la chispa eléctrica, que no es más que la recomposición de las dos electricidades, acompañada de una luz viva y un chasquido o ruido seco. La duración de la chispa eléctrica es solo, según Tyndall, de una fracción infinitamente pequeña de segundo de tiempo. Una bala de cañón a quien ilumine en el espacio la luz del relámpago, parece que está inmóvil durante un décimo de segundo que es lo que dura la impresión en la retina.

La distancia a que se verifica la combinación de las dos electricidades varía con la tensión eléctrica, la forma de los cuerpos, su conductibilidad y la resistencia que ofrezcan los medios. No siempre la descarga de un cuerpo electrizado se verifica apareciendo la chispa; pues no se observa fenómeno ninguno visible si la recomposición se efectúa entre el cuerpo electrizado y la tierra por el intermedio de un cuerpo conductor.

480. Movimientos de los cuerpos electrizados. -Fácil es explicar los movimientos atractivos y repulsivos que ofrecen entra sí los cuerpos electrizados una vez conocida la electrización por influencia. En efecto, un cuerpo que puede moverse por hallarse suspendido de un hilo de seda, en presencia de otro electrizado, ya se encuentre el cuerpo móvil en el estado neutro o esté electrizado siendo buen conductor o ya sea mal conductor, en todos estos casos habrá movimiento; puesto que al obrar la electricidad sobre el cuerpo en estado neutro repelerá la electricidad del mismo signo y atraerá la de signo contrario y como ésta es la más cercana al foco eléctrico, en virtud de la 1.ª ley de las atracciones y repulsiones, el cuerpo será atraído. Si el móvil está electrizado con electricidad contraria es indudable que también será atraído y si tiene electricidad del mismo nombre, todavía habrá atracción, pues bajo la influencia del cuerpo electrizado, descompondrá otra parte de la electricidad neutra, hallándose entonces en el caso primero y si es mal conductor será atraído o repelido, pero en todo caso habrá movimiento, según que tenga o no la misma electricidad que el cuerpo fijo.

481. Electróscopos. -Son aparatos destinados a conocer si un cuerpo está electrizado y que clase de electricidad tiene. Y si además aprecian la cantidad de electricidad, reciben el nombre de electrómetros. Son varios los electróscopos que se conocen; el más sencillo es el péndulo eléctrico ya descrito (466). Daremos ahora a conocer, los más usados, el electróscopo de panes de oro y el electrómetro de cuadrante.

A. Electróscopo de panes de oro. -Este electróscopo debido a Benet (fig. 270) consiste en una campana de cristal apoyada en un platillo de latón, que se halla atravesada en su cuello por una varilla metálica fija y aislada por medio de lacre, la cual, termina en el exterior en esfera A y en el interior de la campana en dos hojuelas de pan de oro: dos varillas verticales terminadas en esferas m y n aumentan la sensibilidad del aparato, pues se cargan por influencia de electricidad contraria o la que tienon las hojuelas.

Su manejo es fácil: el cuerpo cuyo estado eléctrico se desea conocer se aproxima lentamente a la esfera de la varilla, tocándola al mismo tiempo con un dedo retirado el cuerpo y el dedo las hojuelas divergen, si el cuerpo está electrizado: en efecto, obrando por influencia sobre la electricidad neutra de la varilla, la descompone, atrae la de nombre contrario que por el dedo y el cuerpo de la persona pasa a la tierra y repele la del mismo nombre que se aleja hacia las hojuelas, las que cagadas con la misma electricidad, se repelen. Si ahora se desea conocer qué clase de electricidad tienen, se toma un cuerpo cuya electricidad nos sea conocida, una barra de lacre por ejemplo, y frotada se acerca al electróscopo como en el caso anterior el cuerpo; si entonces las hojuelas divergen mas, es prueba que reciben ahora una cantidad de electricidad del mismo signo que la que tenían, la que reciben es negativa, luego negativa es la de las hojuelas, comunicada por el cuerpo; y si al contrario disminuye la divergencia, es que tienen electricidad contraria (positiva) a la que les da ahora el lacre (negativa).

B. Electrómetro de cuadrante. -Este electrómetro construido por Henley, consiste en un péndulo eléctrico (fig. 271) formado por una aguja, de barba de ballena que por un extremo puede girar en el centro de un semicírculo graduado, de marfil y por el por el otro extremo termina en una esfera a de médula de saúco. Si se pone en contacto con el foco eléctrico cuya carga se quiere averiguar, el péndulo electrizado de la misma manera es repelido y va recorriendo la graduación del semicírculo, quedando estacionario cuando tiene la máxima tensión. Separado del foco eléctrico vuelve al estado neutro y cesa la divergencia.

LECCIÓN 74. Máquinas eléctricas. -Máquina eléctrica de disco. -Tensión máxima. -Electróforo. -Máquina eléctrica de Nairne. -Íd. de Van-Marum. -Íd. de Holtz. -Íd. de. Bertsch y de Carré.

482. Máquinas eléctricas. -Se llaman máquinas eléctricas todos los aparatos que desarrollan y acumulan electricidad estática. Las usadas hasta el día están basadas en el principio de la producción de la electricidad por el frote y en la electrización por influencia. Se conocen varias muy diferentes: hablaremos de las principales.

483. Máquina eléctrica de disco. -La primera máquina eléctrica fue inventada por el ya citado Otto de Guericke y consistía en un principio en una esfera de azufre, que atravesada por un eje se hacia girar frotándola contra la mano; modificada sucesivamente, sustituyendo la esfera de azufre, ya por un cilindro de resina, ya de vidrio, que también se frotaban con la mano se hizo uso más tarde de una almohadilla de crin cubierta de seda que hacía de frotador; hasta que en 1766 empleó Ramsden, en Londres, un disco de vidrio, frotado contra cuatro almohadillas, que es como se construye hoy. Consta esta máquina (fig. 272) de un disco de vidrio D atravesado en su centro por un eje alrededor del cual gira entre dos montantes de madera y es frotado por la parte superior e inferior y por ambas caras por cuatro almohadillas de badana rellenas de crin. Delante del disco y a la altura de su diámetro horizontal y, abrazándole, pero sin tocarle, hay dos arcos metálicos con puntas en los lados que miran al disco: estos arcos llamados pesines por las puntas de que están armados, se hallan unidos a dos gruesos cilindros de latón, huecos, c c' llamados conductores, enlazados por otro de menor diámetro y aislados por cuatro columnas de vidrio. Una cadenilla metálica pone en comunicación las almohadillas con el suelo por medio de una tira metálica incrustada en la parte interior de los montantes.

La teoría de la máquina eléctrica es muy sencilla: frotado el disco contra las almohadillas se electriza positivamente y éstas con electricidad negativa, la que por la cadena metálica pasa a la tierra; la electricidad positiva del disco obra por influencia sobre la natural o neutra de los conductores, la que descompone, repeliendo la del mismo nombre hacia el extremo más lejano y atrayendo la de nombre contrario que escapándose por las puntas va a neutralizar la positiva del disco; pero como éste continúa girando, una nueva cantidad de electricidad positiva se desenvuelve en el disco que reproduce los mismos fenómeno referidos.

Varias circunstancias hay que tener presentes para que esta máquina funcione bien: 1.º es necesario secar bien los conductores y los pies de vidrio que los sostienen. 2.º Las almohadillas han de frotarse con una sustancia, pulverulenta, suave al tacto, dándose la preferencia para este objeto al oro musivo o bisulfuro de estaño. 3.º para que el disco no pierda en el aire su electricidad, se fijan en los montantes de madera dos cuadrantes de tafetán engomado, uno en la parte superior y otro en la inferior a lados opuestos, que a manera de funda envuelven sin tocar, al disco.

484. Tensión máxima. -A pesar de todas estas precauciones, la máquina eléctrica, por rápido que sea el movimiento del disco y fuerte su roce, tiene un limite en su carga: límite que depende de la pérdida de la electricidad por el aire y su humedad; por la que originan los conductores y en fin por la recomposición de parte de las dos electricidades del disco y de las almohadillas, que se verifica cuando la tensión eléctrica supera a la resistencia de la mala conductibilidad del vidrio.

485. Electróforo. -El electróforo (del griego electron electricidad y foreoo llevar) es la máquina eléctrica más sencilla, inventada por Volta81. Se compone (fig. 273) de una torta de resina T colocada en una caja de madera y de un disco D metálico o de madera forrado de papel de estaño, pues acumulándose la electricidad en la superficie, es indiferente el estado del interior, provisto de un mango de vidrio a. Frotada la torta con una piel de gato bien curtida, se electriza negativamente; colocando enseguida el disco encima, la electricidad de la torta descompone por influencia la natural del disco; atrae la negativa hacia la cara inferior y repele la positiva a la parte superior, que al tocar con el dedo se marcha hacia la tierra, quedando sólo en el disco la electricidad positiva. Si se alza separándole de la torta y se aproxima el nudillo al contorno del disco, salta una chispa.

Últimamente ha sido modificado el electróforo empleando en lugar de la torta de resina una de cautchu de muy poco espesor (4 milímetros) colocada sobre una hoja de zinc que para que comunique bien con el suelo se le une o suelda un alambre de cobre; así la carga que adquiere es mucho mayor.

Esta sencilla máquina es de un uso frecuente en Química para verificar diversas combinaciones entre los gases, por medio de las chispas eléctricas que fácilmente se excitan en este aparato.

486. Máquina eléctrica de Nairne. - La máquina eléctrica de disco sólo produce, en condiciones normales, electricidad positiva, pero puede hacerse que la dé.