electricidad estática a principios del siglo 18 el mundo de la ciencia dedicó su atención al problema de la electricidad había una buena razón para ello hubo muchos científicos por entonces que gravan su sustento dando conferencias o bien como itinerantes que iban de ciudad en ciudad y hablaban ante cualquiera que hubiese comprado una entrada o bien eran profesores universitarios en ambos casos tenían que atraer al auditorio por supuesto y los profesores tienen un público garantizado pero eso se debe a la obligatoriedad del curso que es un invento muy posterior en cualquier caso aquellos científicos tenían que
atraer al auditorio y con ese fin necesitaban hacer demostraciones ostentosas y la electricidad era justamente perfecta para eso una demostración típica de esa época era conseguir un velo de la calle un chiquillo de 89 años lo amarraban bien al techo con hilos de seda lo cargaban eléctricamente con una máquina electrostática y hacían que la gente le sacará chispas de la nariz yo quería haberles hecho esta demostración pero todos los bolsillos estaban ya ocupados así que en vez de eso tendré que hacerlo con estas cosas pero antes de ningún experimento quisiera explicarles algunos principios sencillos de
electricidad esta tarde quiero mostrarles algunas cosas insólitas con objetos comunes que usamos normalmente aquí tengo a primera vista el profesor científico y el ilusionista en escena 52 y sin embargo no hay duda de que cada uno de ellos podría aprender algunos buenos trucos del otro buscamos los dos reyes negros no tenemos más que hacer así a lo largo de las etapas de la historia si una persona ejercía la ciencia la brujería dependía frecuentemente del punto de vista del observador muy bien una rojo que si no me equivoco creo que está exactamente en la mitad por
lo tanto lo que tengo que hacer es cortar la baraja por la mitad muy gran gol si se trata de pura silencia como de pura trampa los antiguos griegos se dedicaban a ella con pasión quedan tan rápidos en la ciencia como en los deportes muy pronto hicieron un asombroso descubrimiento sobre la naturaleza de la electricidad una simple varita la resina la frota sobre el conejo algunos materiales actúan como una varita mágica cuando se frotan con una piel de conejo y atraen pequeñas partículas de materia finalmente los científicos serían capaces de explicar exactamente cómo funciona realmente
este fenómeno la electricidad y al contrario que el prestidigitador profesional los primeros electricistas estaban deseosos de compartir los secretos de su oficio por ejemplo una de las claves de la electricidad dejó de ser un secreto desde que benjamín franklin probó su habilidad en este campo difunde una versión que en inglés corriente era algo como esto algo llamado carga la carga eléctrica es la causa de la fuerza eléctrica fue genial con reservas que lo cual era la conexión entre carga y fuerza tanto en la ciencia como en la magia la elección del momento adecuado lo es
todo y en francia charles agustín no apareció como respuesta [Música] el experimento de clown que reveló la relación entre carga y fuerza sería verificado por otros científicos y lo más importante es que sería descrito en términos matemáticos sencillos [Música] la ley de colom establece que la fuerza eléctrica es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas además hay dos tipos de carga positiva y negativa cuando la electricidad actúa entre cargas de signo diferente hace que se atraigan [Música] pero cuando actúa entre cargas de igual signo éstas
se repelen [Música] conforme a la ley de colom la fuerza que dos cargas ejercen sobre una tercera es la suma vectorial de las fuerzas que cada una de ellas ejercería por separado de hecho las fuerzas ejercidas por cualquier número de cargas positivas y cargas negativas se suman como vectores de manera que la fuerza total se sigue calculando según la ley de colom adviertan que las cargas positivas están representadas en rojo y las negativas en azul [Música] la carga eléctrica ejerció a la vez que experimenta la fuerza y la fuerza eléctrica obedece a la ley de
culo parece tan simple como un aparato eléctrico del siglo 18 y parece como si eso fuera todo lo que hay pero las cargas eléctricas no existen aisladas para contrario la electricidad reside en la materia los sólidos líquidos y gaseosos del universo y no importa en qué forma sólido líquido o gas la materia misma es esencialmente eléctrica por naturaleza de manera que para entender la electricidad uno debe primero llegar a un acuerdo con respecto a la materia por otro lado para entender la materia uno debe primero captar los fundamentos de la electricidad [Música] de hecho ninguna
de las dos puede entenderse sin la otra [Música] en su estudio franklin comenzó pensando en la electricidad como un fluido combinado de alguna manera con la materia si había una basado fluido suponía la materia cargada positivamente construido l [Música] si había demasiado poco fluido suponía que la materia estaba cargada negativamente de electricidad por lo tanto en la mente de franklin la materia estaba en su estado normal es decir eléctricamente neutra y equilibrada sólo cuando contenía la cantidad correcta de fluido eléctrico franklin fue el primero en ver la electricidad en términos positivos y negativos pero en
lugar de dar dos tipos distintos de cargas veía demasiado o muy poca cantidad del mismo fluido eléctrico y aquí está el lado en buenas manos el simple fluido eléctrico de franca que se convirtió en dos tipos de carga eléctrica y de estos dos otros dos desaparecen de uno en uno en el cubilete a la larga y acumulando conocimientos pieza a pieza los científicos pudieron ponerlos juntos como una única estructura cuyos bloques básicos de configuración sonará como sonidos por carga eléctrica positiva y negativa [Aplausos] [Música] en el centro de cada átomo hay un núcleo formado por
protones y electrones [Música] los protones contienen su carga positiva los neutrones de los átomos no tienen carga lo cual significa que son eléctricamente neutros el núcleo como en todo está rodeado de electrones que tienen carga negativa y en conjunto cada átomo neutro tiene el mismo número de protones y electrones la carga positiva de cada protón equilibra la carga negativa de cada electrón y están unidos por la fuerza eléctrica de atracción entre ellos desaparecen de uno en uno en el cubilete de forma bastante misteriosa cuando vuelven a aparecer pero esta acción bastante especial de equilibrar como
cualquier otra acción no siempre es perfecta en realidad no todos los átomos son neutros algunos quedan demasiados electrones o demasiado pocos en cuyo caso reciben el nombre de iones de hecho los iones sodio con carga neta positiva y los iones cloro con carga negativa están unidos por la fuerza eléctrica formando los cristales de sal común pero ya sea que sus átomos estén ionizado son los sólidos los líquidos por los gases toda la materia del universo está unida por la fuerza de la electricidad con una simple moneda por ejemplo movimiento cambiar más de materia de una
muestra los efectos de la electricidad más claramente que los metales por otra de oro macizo oro la materia de la que están hechos los sueños [Aplausos] a lo largo de los siglos los científicos se han ahondado profundamente en la naturaleza de los metales y en su búsqueda han encontrado que todos los metales tienen propiedades parecidas en primer lugar todo metal es maleable y dúctil con capacidad de cambiar de forma sin romperse otra propiedad circular es la del brillo el grado con el que un metal luminoso refleja la luz durante mucho tiempo fue así pero vecino
18 los científicos descubrieron otra propiedad común a todos los metales hoy se llama conductividad la capacidad de conducir electricidad [Música] en un aislante la carga eléctrica permanece dónde está [Música] pero en un metal se extiende instantáneamente es decir el metal conduce electricidad en un nivel más profundo esto es lo que sucede se puede considerar cada átomo de un metal como un ión positivo con 12 electrones exteriores débilmente ligados [Música] cuando dos átomos metálicos están muy próximos los electrones más exteriores pueden pasar fácilmente de uno al siguiente a medida que se agregan más átomos los electrones
pueden moverse a grandes distancias y sus electrones móviles son conocidos como electrones de conducción y dan a los metales sus propiedades especiales de esa manera todos los metales son conductores eléctricos porque todo metal es como una molécula gigante en la que un número de electrones están compartidos por igual entre todos los actos se puede representar como una estructura de iones cargados positivamente pegados por un fluído de electrones móviles [Música] si se coloca una carga positiva cerca de un metal atraerá a los electrones móviles cargados negativamente hacia sí haciéndolos acumularse en la superficie más cercana [Música]
el resultado es que quedan iones positivos netos no equilibrados por electrones en la superficie más alejada [Música] cuanto más se acerca una carga eléctrica un metal mayor será la carga de signo contrario que se formará en la superficie cercana y mayor será la carga del mismo signo que quedará en el resto de la superficie y ahora una cajita sorprendente pero no quiero que puedan pensar que está trucada esta propiedad de un instrumento científico que puede parecer mágico se llama electros copió de panes de oro cuando una carga eléctrica se lleva cerca del disco de metal
la alaminilla de oro se mueve alejándose de la varilla abajo flota una carga positiva cerca de la parte superior atrae cargas negativas dejando carga positiva en el otro extremo de la varilla metálica y la minilla de oro queda con el mismo tipo de carga y por supuesto al tener el mismo tipo de carga la varilla repele a la mirilla de oro cuando se quita la vara la alaminilla cae de nuevo hacia abajo a menos que la carga se transfiera al disco y holanda el contacto físico abajo solo está quieta el contacto físico deja la amarilla
y hala la minilla de oro con un exceso neto de carga y la alaminilla permanece levantada pero vuelve a caer de nuevo con un roce de la mano abajo la mano que es ella misma un conductor conecta la columna a la caja del electro copio dónde ha ido a parar esa carga extra [Música] la caja del electro scope ya está en contacto con la tierra que es una gran conductora en sí misma cuando se hace contacto el electro scope yo como cualquier otro conductor comparte su carga liberando la mayor parte hacia el cuerpo más grande
aunque en realidad solo los electrones negativos fluyen de un lugar a otro el efecto es exactamente igual que si fluye la carga positiva en la dirección opuesta a esto se llama poner a tierra un conductor eléctrico o simplemente hacer más y para todos los fines prácticos cuando esto sucede el conductor se pone eléctricamente neutro [Aplausos] si esto es el caso como de algo llegará a cargarse voy a ver lugar de con mi magia a hacer una varita de persona forma es pro fricción lo que nos sorprende a nadie que haya caminado sobre una alfombra seca
y haya recibido una descarga pero hay medios más efectivos para cargar por fricción 2 he desarrollado una carga estática de modo que el papel se adhiere a ella como por magia en el siglo 18 los electricistas inventaron máquinas que acumulaban la carga eléctrica mediante la flotación de un aislante tal como el vidrio que gire y ahora una cosita que encontrará en electrizante es una cortesía de ningún amigo el señor bandera démosle un poco de energía en el siglo 20 robert van de graaff utilizó el mismo principio las cargas permanecen quietas en la superficie de un
aislante para asumir en una nueva vuelta aquí abajo una transportadora lleva la carga hacia arriba hasta la parte superior de la máquina donde la carga es transferida al interior de la cúpula del metal como el metales conductor la carga se difunde y mediante ese proceso aumenta hasta que escapa en forma de una chispa y hace su viaje de vuelta hasta su antiguo hogar la tierra pero la máquina de funk de graf tenía muchas más posibilidades que el mero truco de encender el interés del auditorio de un cabaret de hecho su característica principal transferir carga eléctrica
por la correa transportadora es el principio de uno de los más importantes dispositivos de un moderno laboratorio de física nuclear esta robusta cámara amarilla conteniendo gas a alta presión está diseñada precisamente para evitar que salten chispas en el interior y sin poder descargarse en forma de chispas la correa transportadora acumula una enorme carga positiva en el terminal principal en el centro mientras tanto un guión cargado negativamente en este caso un átomo de carbono con un electrón adicional está siendo preparado para realizar un viaje extraordinario se pone en movimiento a causa de otras cargas negativas [Música]
guiado por un campo magnético da la vuelta a una esquina y es conducido por el centro del tubo por otro campo magnético pronto siente la fuerza de atracción debida a la carga positiva del terminal central acelerado por la fuerza eléctrica entre el ión negativo y el terminal positivo el lyon corre a gran velocidad hacia adelante hasta que una colisión con átomos de gas provoca el desprendimiento de algunos electrones cambiando al ión de negativo a positivo nuevamente acelerado por la fuerza eléctrica el ión continúa hacia su destino que en este caso es una colisión nuclear entre
carbono y un blanco consistente en helio esta máquina extraordinaria se llama acelerador tándem de funk de graf porque utiliza la enorme carga desarrollada por el generador de funk de graf no una vez sino dos veces por supuesto utilizar la carga positiva dos veces es una especie de truco pero sigue siendo estrictamente ciencia no magia y aunque las cintas transportadoras de robert van de graph son excelentes para acumular carga la madre naturaleza siempre ha tenido en este sentido algunos trucos de su propia cosecha desde el principio de los tiempos las tormentas eléctricas han llevado consigo una
enorme acumulación y liberación de carga eléctrica los científicos creen que el mecanismo lleva consigo fricción entre partículas de hielo en las nubes pero la fricción no es el único modo por el cual se puede transferir carga pero si cargo el soporte esta placa de metal parece cargarse con sólo tocarla notarán una reacción increíble no es magia pero hay un truco en ello si se acerca una carga positiva un metal la carga negativa se precipitara hacia ella y la carga positiva se queda detrás en el otro lado entonces si el metal expuesto a tierra momentáneamente la
carga fluye entre el metal y la tierra dejando al metal cargado negativamente cuando se interrumpe el contacto [Música] pero si cargo el soporte notarán una reacción increíble ese principio recibe el nombre de carga por inducción y puede parecer pura magia a un auditorio que no se dé cuenta de que existen cargas eléctricas atrapadas dentro de la lámina de plástico y ese es el motivo por el que la placa de metal parece haber sido cargada con sólo tocarla el truco está en que al tocar la placa la conecta momentáneamente a tierra y por eso la deja
eléctricamente cargada esta fascinante máquina que no es la máquina del tiempo de hg wells es conocida en cambio como el generador de un injaz una de las primeras diversas formas de generar electricidad observen atentamente esta llamativa máquina inventada en 1880 por el ingeniero inglés james wayne ser presenta unos discos que giran en sentido opuesto y donde las lengüetas metálicas se cargan por inducción cerrando y abriendo el contacto a través de unas escobillas de metal cuando las ruedas giran la carga eléctrica se acumula hasta que un rayito libera la tensión creciente uno de los secretos del
éxito de la máquina de winters es el dispositivo que utiliza para almacenar carga eléctrica es la botella de leiden llamada sin por haber sido creada en la universidad del mismo nombre [Música] que el principio en que se basa esta botella es tan sencillo como el dispositivo mismo tengo una botella de lade en el interior y el exterior son de metal separados por el vidrio de la botella [Música] si el interior está cargado mientras que el exterior está conectado a tierra el resultado neto es igual cantidad de carga de signo contrario en ambos lados de la
isla ante esas cargas opuestas son mantenidas firmemente en su lugar por la fuerza eléctrica entre ellas [Música] la boquilla de leiden fue uno de los mejores trucos de los electricistas del siglo 18 quienes eran frecuentemente actores consumados por supuesto el ilusionista moderno tiene algunos trucos propios y estos ilustres sobre todo la gran diferencia entre la magia y la ciencia el arte del ilusionista es confundir los sentidos y crear misterio mientras que la tarea del científico es desarrollar los sentidos y resolver los misterios una cabellera si esto les ha decepcionado tal vez pueda transformarlo en el
conejo que están ustedes esperando ambos tratan de entretener al menos de la mejor manera que sean capaces damas y caballeros un conejo vivo [Aplausos] yo quería mostrarles que la electricidad puede ser realmente útil de manera que cuando esta vida me dijo que quería cargarse el pelo pensé que podría hacerlo con esta máquina de bandera tranquila que esto no duele allá vamos observe lo que ocurre cuando yo giro esto se dan cuenta es verdad que la electricidad puede poner los pelos de punta además le sale barato no le supondrá ninguna carga ya les dije que cuando
terminara no habría cartas i pero este es un generador electrostática de tipo diferente trabaja por inducción cerrando y abriendo contactos su finalidad básica es una máquina de descarga su finalidad es emitir chispas voy a demostrárselo saben creí que me darían un motor eléctrico para mover esta máquina pero cuando leí la letra pequeña de mi contrato supe que tenía que mover la mano les mostraré cómo trabajar es es una máquina de producir trayectos es bastante peligrosa si yo la sujetará por un sitio incorrecto en un momento indebido podrían perder un profesor o como un mínimo aprendería
en algunas palabras que no están en el programa el físico holandés va al mar un hizo construir la máquina más grande de este tipo que jamás haya existido con mucha anterioridad a los trabajos de windsurf y de funk de graf en holanda martínez gauna arum en las dos últimas décadas del siglo 18 experimento con el generador electrostático más grande que haya sido construido fue fabricado para adán martín por un fabricante de instrumentos un inglés llamado young carson la máquina gigante de band maru utilizaba un grupo de 100 botellas de lade en sus discos rotativos tenían
más de 6 pies de diámetro y podían lanzar un rayo a una distancia de más de 2 pies de longitud casi 70 de media de dinosaurio electrostático el punto final de la evolución del generador electrostático del siglo 18 y pocos años después se extinguió porque en italia alejandro volta había inventado un dispositivo que era más elegante y práctico algo que llevaría la electricidad a una nueva era la pila eléctrica trataremos el tema de la pila eléctrica próximamente pero antes de eso me gustaría hablarles a ustedes de otra nueva idea esa idea es el campo eléctrico
hablaremos de él el próximo día
