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Michael Faraday,el post que se merece



Michael Faraday es probablemente uno de los científicos más trascendentales y con menos fama de la historia. Hoy les cuento su historia y por qué es tan importante.


Michael Faraday, FRS (Newington, 22 de septiembre de 1791 - Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica.

Fue discípulo del químico Humphry Davy, y ha sido conocido principalmente por su descubrimiento de la inducción electromagnética, que ha permitido la construcción de generadores y motores eléctricos, y de las leyes de la electrólisis, por lo que es considerado como el verdadero fundador del electromagnetismo y de la electroquímica.

En 1831 trazó el campo magnético alrededor de un conductor por el que circula una corriente eléctrica (ya descubierta por Oersted), y ese mismo año descubrió la inducción electromagnética, demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra, e introdujo el concepto de líneas de fuerza, para representar los campos magnéticos. Durante este mismo periodo, investigó sobre la electrólisis y descubrió las dos leyes fundamentales que llevan su nombre:

La masa de la sustancia liberada en una electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que ha pasado a través del electrolito masa = equivalente electroquímico, por la intensidad y por el tiempo (m = c I t).
Las masas de distintas sustancias liberadas por la misma cantidad de electricidad son directamente proporcionales a sus pesos equivalentes.
Con sus investigaciones se dio un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.

Se denomina faradio (F), en honor a Michael Faraday, a la unidad de capacidad eléctrica del SI de unidades. Se define como la capacidad de un conductor tal que cargado con una carga de un culombio, adquiere un potencial electrostático de un voltio. Su símbolo es F.



Primeros años

Recibió escasa formación académica, y a los 13 años comenzó a trabajar de aprendiz con un encuadernador de Londres. Durante los 15 años que pasó allí leyó libros de temas científicos y realizó experimentos en el campo de la electricidad, desarrollando un agudo interés por la ciencia que ya no le abandonó. A pesar de ello prácticamente no sabía matemáticas, desconocía el cálculo diferencial pero en contrapartida tenía una habilidad sorprendente para trazar gráficos y diseñar experimentos.

Carrera científica



Realizó contribuciones en el campo de la electricidad. En 1821, después de que el químico danés Oersted, descubriera el electromagnetismo, Faraday construyó dos aparatos para producir lo que el llamó rotación electromagnética, en realidad, un motor eléctrico. Diez años más tarde, en 1831, comenzó sus más famosos experimentos con los que descubrió la inducción electromagnética, experimentos que aún hoy día son la base de la moderna tecnología electromagnética.

Trabajando con la electricidad estática, demostró que la carga eléctrica se acumula en la superficie exterior del conductor eléctrico cargado, con independencia de lo que pudiera haber en su interior. Este efecto se emplea en el dispositivo denominado jaula de Faraday.

En reconocimiento a sus importantes contribuciones, la unidad de capacidad eléctrica se denomina farad o faradio, simbolizada con la letra F.

Bajo la dirección de Davy realizó sus primeras Investigaciones en el campo de la química. Un estudio sobre el cloro le llevó al descubrimiento de dos nuevos cloruros de carbono. También descubrió el benceno; investigó nuevas variedades de vidrio óptico y llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de licuefacción de gases comunes.

De hecho,inventó un dispositivo anterior del mechero de Bunsen, de uso práctico en laboratorios de todo el mundo 2 , aunque es mejor conocido por su trabajo sobre electricidad y magnetismo. Su primer experimento grabado fue la construcción de una pila voltaica con siete monedas de medio penique, apilados junto con siete discos de chapa de zinc y seis trozos de papel humedecido con agua salada. Con esta pila descompone sulfato de magnesio (primera carta a Abbott, 12 de julio de 1812).

Faraday era también un cientifico activo en el cuidado del medio ambiente, investigó la contaminación industrial en Swansea y fue consultado sobre la contaminación atmosférica de la Royal Mint y en julio de 1855, escribió una carta al periodico The Times sobre el tema de la condición tan lamentable del río Támesis (El Gran Hedor).

Entró en la Real Sociedad de Londres en 1824 y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Institución Real. En 1833 sucedió a Davy como profesor de química en esta Institución. Dos años más tarde le fue concedida una pensión vitalicia de 300 libras anuales.

En 1858 se le proporcionó una de las Casas de Gracia y Favor, de la reina Victoria, dónde murió nueve años más tarde, el 25 de agosto de 1867. Tiene una placa de homenaje en la Abadía de Westminster, cerca de la tumba de Isaac Newton, ya que rechazó ser enterrado allí, y está enterrado en la zona sandemania del Cementerio de Highgate en Londres, comunidad religiosa de la que era seguidor.


Los seis Principios de Faraday

De una obra de Isaac Watts titulada The Improvement of the Mind -La mejora de la mente-, leída a sus catorce años, Michael Faraday adquirió estos seis constantes principios de su disciplina científica:

  • Llevar siempre consigo un pequeño bloc con el fin de tomar notas en cualquier momento.
  • Mantener abundante correspondencia.
  • Tener colaboradores con el fin de intercambiar ideas.
  • Evitar las controversias.
  • Verificar todo lo que se dice.
  • No generalizar precipitadamente, hablar y escribir de la forma más precisa posible.
  • El efecto Faraday


El impagable legado de Faraday

¿Ven el motor eléctrico? Sí, ese que encontramos, por ejemplo, en un ventilador. Sin Michael Faraday y sus primeros trabajos sobre la rotación electromagnética, probablemente no habrían existido (o habrían tardado más en llegar).

Básicamente, Michael Faraday, partiendo de los descubrimientos de Hans Christian Ørsted (que afirmaba la existencia de una relación entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos), consiguió hacer que un metal se moviera circularmente alrededor de un campo electromagnético. En el siguiente vídeo, podrán ver el experimento concreto que hizo Faraday y que, como ya he dicho, supondría el inicio de los motores eléctricos.


link: https://www.youtube.com/watch?v=xfcZpiq4Dbg

Asimismo, el científico inglés, partiendo nuevamente de las teorías de Ørsted, observó la aparición de corrientes en circuitos en tres situaciones diferentes: si se establecía o suspendía una corriente en otro circuito próximo; si un circuito cercano por el que circulaba una corriente, se movía respecto del primero; y si se introducía o retiraba un imán en el circuito. Es decir, si se producían variaciones de "algo".
Esos "movimientos" y cambios, producían lo que Faraday denominó como variaciones de flujo magnético. Y esa variación de flujo magnético, en unas condiciones determinadas, origina una fuerza electromotriz (f.e.m.), responsable de la aparición de una corriente inducida en un circuito secundario. Esta es la base de los transformadores básicos, en los cuales, haciendo uso de bobinas de diferente número de espiras (las cuales son atravesadas por el mismo flujo magnético), se consigue aumentar o reducir los niveles de voltaje e intensidad para modular la corriente del circuito.

Música con jaula de Faraday

link: https://www.youtube.com/watch?v=pjw5gbkRTaY

Como parte de esos experimentos, Faraday también descubrió que los electrones (responsables de la corriente eléctrica), se mantienen siempre en la parte externa de un conductor. Es decir, si tenemos un balón de fútbol hecho de un material conductor, los electrones circularán siempre por la superficie, no por el interior del mismo. Este descubrimiento originaría la famosa Jaula de Faraday, utilizada para aislar núcleos concretos de las corrientes electromagnéticas procedentes del exterior o viceversa.
Faraday también hizo investigaciones sobre el vidrio óptico y sobre la relación entre la luz y los campos electromagnéticos. No obstante, la profundidad de esas investigaciones es mucho menor comparada con la que realizó sobre el electromagnetismo, la inducción electromagnética y las posibilidades de estos campos. Como reconocimiento a estas contribuciones, la unidad de capacidad de carga se denomina Faradio.


Uno de los científicos desconocidos con mayor trascendencia


Un gran número de personas, como dije anteriormente, desconocerán quién es Michael Faraday, pero, como hemos podido ver, se trata de uno de los científicos con mayor transcendencia en nuestra vida actual. Miremos donde miremos, todos los dispositivos que observamos, están relacionados en mayor o menor medida con Faraday.
Algunas de las principales aplicaciones de sus principios:

-Generadores y transformadores. Las teorías sobre la fuerza electromotriz y la inducción electromagnética, son la base de los generadores y los transformadores, dos dispositivos que encontramos habitualmente en nuestro propio hogar. Basta con coger el cargador de tu móvil y, en su extremo, encontrarás un transformador de corriente que funciona gracias, en parte, a las teorías formuladas por Michael Faraday.

-Motores eléctricos.

El primitivo motor de Faraday fue el responsable de los muchos motores eléctricos que aparecieron años después. El modelo inicial propuesto por Faraday era algo complejo, pero, con el paso de los años, ha ido evolucionando hasta los que conocemos hoy en día. No obstante, los principios sobre los que se basa son los mismos que los del motor de Faraday en aquellos años. De hecho, cualquier aparato eléctrico, contiene un transformador.

-Aviones.

La famosa jaula de Faraday, es esencial en los aviones. ¿Han escuchado alguna vez que los aviones no se ven afectados por las descargas eléctricas de las tormentas? Eso es gracias, precisamente, a la jaula de Faraday. Los aviones pueden recibir numerosas descargas en un viaje, pero su exterior actúa como una jaula, evitando que esas descargas pasen al interior y dañen los circuitos y las personas que se encuentran viajando.

-Aislantes e inhibidores.

En más de una ocasión habrán notado que en determinados edificios, su teléfono móvil pierde cobertura, ¿no? Probablemente esos edificios tengan una estructura metálica, la cual crea una especie de jaula de Faraday, impidiendo que las ondas penetren y salgan del edificio.

-Energía hidráulica o el dinamo.

Tanto la energía hidráulica como la dinamo, hacen uso de generadores, los cuales convierten el movimiento en energía eléctrica que, posteriormente, alimentará a diversos circuitos. Nuevamente, esos generadores están basados en investigaciones y teorías de Michael Faraday.
-El Benceno


La molécula de Benceno fue descubierta por Faraday en 1825, quien aisló por primera vez a partir del gas de alumbrado el compuesto, de fórmula empírica CH. El benceno se utiliza como constituyente de combustibles para motores, disolventes de grasas, aceites, pinturas y nueces en el grabado fotográfico de impresiones; como intermediario químico, y en la manufactura de detergentes, explosivos, productos farmacéuticos y tinturas.

-Globos.

El globo moderno lo inventó Michael Faraday en los primeros años del siglo XIX, pero la producción en masa no se produjo hasta la década de 1930.
- Las leyes de la electrolisis

-Michael Faraday desarrolló las leyes de la electrólisis que llevan su nombre y acuñó los términos.

Michael Faraday es uno de los científicos más destacables de los últimos años. Obviamente, solo puso un grano de arena a toda esta revolución que ha supuesto la electricidad y el electromagnetismo, pero ese grano de arena ha sido clave para que científicos posteriores pudieran continuar el camino. Y es que, hasta la llegada de las teorías de Faraday, la electricidad era solo un fenómeno curioso con el que experimentar, sin apenas utilidad práctica para las personas normales. Además, teniendo en cuenta que sus orígenes no eran ni mucho menos privilegiados, los logros de este científico son aún más respetables y admirables.






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