Historia del Desarrollo
de la Electricidad
  
Evolución de la Humanidad
El crecimiento tanto del Consumo
Energético per Cápita, como el control de la Energía, han sido una constante.
En el desarrollo de Norte América (ver
gráfica), el consumo a partir del año 1900 observa un crecimiento acelerado, hecho que
concuerda con la aceptación y desarrollo de la Energía Eléctrica en Corriente Alterna.
En lo que se refiere a uso del combustible
primario de energía, se tiene que el Petróleo, el Carbón y el Gas han sido, a través
del tiempo, nuestras principales fuentes energéticas.
Consumo Energético y fuentes
primaria de Energía en USA desde 1850
El Ascenso del Hombre y su asociación al consumo y control de
la Energía.
La Evolución ha transportado al Hombre desde una sociedad recolectora,
cazadora, pasando por la agrícola, hasta llegar hoy en día a la sociedad tecnológica,
donde el consumo per cápita de USA está cercano a los 450 MBTU/Hab.
Probablemente el Hombre durante su permanencia en una sociedad
recolectora consumía no más de unos 10 BTU/Hab.
Este crecimiento del consumo es un buen indicativo del progreso
alcanzado y de la complejidad de la organización social en la que vivimos.
Población y Consumo per cápita de USA desde 1850
Flujo de Energía en los Estados Unidos de
Norte América año 1996
Flujo de Energía Eléctrica en los Estados
Unidos de Norte América año 1996
U.S. Electric Power Industry Net Generation, 2004
(EIA)
¿Cómo era el Mundo  antes del año 1800?
Agitado, lleno de incertidumbre y agotado. Con esperanza de cambio como
producto de tres importantes revoluciones:
Revolución Industrial
..........................................Iniciada en 1760
Revolución
Norteamericana..................................Iniciada en 1775
Revolución
Francesa............................................Iniciada en 1789
La Revolución Industrial
Se desarrolló en Inglaterra, principal nación industrial de la época.
Los Hombres que la realizarón fueron: Artesanos, Molineros, Relojeros,
Constructores de Canales y Herreros.
La Industria Manufacturera era Casera
NEWTON era un anciano. La Royal Society estaba en
decadencia. El auge quedaba atrás.
El Campo era el lugar de trabajo y el trabajador vivía no al sol, sino
en la pobreza y en la obscuridad.
Con los molinos se inicia la Revolución, continúa con los
constructores de canales. El Agua era el motor. Se Inicia la Automatización con los
relojeros. Se desarrolla el Telar. Se mejora la producción de Cerámicas. Nuevos procesos
para la elaboración del Hierro y el Acero se ponen en práctica.
La máquina de Vapor (J.Watt) cambia el concepto de fuerza motriz.
J. Bronowski (El Ascenso de Hombre)
Antes del año 1800 el Hombre iluminaba sus hogares
con:
     
Fuego, Velas, Lámparas de Aceite Vegetal, de Ballena y
de Kerosene.
Y usaba como fuerza motriz: al Hombre por si mísmo,
los Animales, Viento, Agua, y Vapor.
HISTORIA ....... Inicio ....... de ....... la ....... ELECTRICIDAD
Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que
cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ambar, al ser frotado adquiere el poder de
atracción sobre algunos objetos.
Sin embargo fué el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el
primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias
tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio cientifico
sobre la electricidad.
Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones
de los siglos XV - XVI y XVII :
| 1447 Gutember (Alemán) Imprenta |
1628 Harvey (Inglés) Circulación Sanguínea |
| 1583 Galileo (Italiano) Péndulo |
1642 Pascal (Francés) Máquina sumadora |
| 1589 Harington (Inglés) W.C. |
1643 Torricelli (Italiano) Barómetro |
| 1590 Galileo (Italiano) Ley de caída de cuerpos |
1654 Guericke (Alemán) Máquina neumática |
| 1593 Galileo (Italiano) Termómetro |
1657 Huygens (Alemán) Péndulo del Reloj |
| 1608 Lippershey (Holandés) Telescopio |
1661 Boyle (Irlandés) Metanól |
| 1609 Galileo (Italiano) Telescopio |
1670 Newton (Inglés) Cálculo |
| 1609 Kepler (Alemán) Movimiento de los Planetas |
1675 Roemer (Danés) Velocidad de la luz |
| 1614 Napier (Escocés) Logaritmo |
1687 Newton (Inglés) Ley de Gravedad |
| 1619 Descarte (Francés) Geometría |
1687 Newton (Inglés) Ley del Movimiento |
| 1620 Oughtred (Inglés) Regla de Cálculo |
1690 Huygens (Alemán) Teoría de Ondas de la Luz |
En 1600
La Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian
Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las
Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la
definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo.
Gilbert fue el primero en aplicar el término
Electricidad del Griego "elektron" = ambar.
Gilbert es la unidad de medida de la fuerza
magnetomotriz.
  Brújula de 1562
En 1672
El Físico Alemán Otto von Guericke (1602-1686)
desarrolló la primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas.
Máquina que consiste de una esfera de azúfre torneada, con una manija
a través de la cual, la carga es inducida al posar la mano sobre la esfera.
  Guericke
Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones
en el siglo XVIII:
| 1709 Cristófori (Italiano) Piano |
1777 Lavoisier (Francés) Explicación Combustión |
| 1714 Fahrenheit (Alemán) Temómetro de Mercurio |
1778 Jouffroy (Francés) Bote de Vapor Experimental |
| 1745 Von Kleist (Alemán) Botella de Leyden |
1780 Franklin (US) Lentes Bifocales |
| 1745 Musschenbroeck (Alemán) Botella de Leyden |
1783 Montgolfier (Francés) El Globo |
| 1752 Franklin (US) Pararrayos |
1785 Cartwright (Ingl\'e9s) Telar Mecánico |
| 1761 Harrison (Inglés) Cronómetro |
1785 Blanchard (Francés) Paracaídas |
| 1769 Watt (Escocés) Máquina de Vapor |
1785 Ransome (Inglés) Arado de Hierro Fundido |
| 1770 Cugnot (Francés) Carro de Vapor |
1792 Murduch (Escocés) Lámpara de Gas |
| 1774 Priestley (Inglés) Oxígeno |
1796 Senefelder (Bohemio-Alemán) Litografía |
| 1777 Miller (Inglés) Sierra Circular |
1797 Wittemor (US) Máquina de Tarjeta |
En 1733
El Francés Francois de Cisternay Du Fay (14/Sep/1698 - 1739)
fue el primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas, las cuales
denominó electricidad vitria y resinosa:
Positiva y Negativa.
En 1745
Se desarrolla lo que daría paso al Condensador Eléctrico,
la botella de Leyden por E. G. Von Kleist (1700-1748) y
Pieter Van Musschenbroeck (1692-1761) en la Universidad de Leyden, con
esta botella se almacenó electricidad estática.
Musschenbroeck  Botella de Leyden
En 1752
Benjamín Franklin (1706-1790) demostró la naturaleza
eléctrica de los rayos.
Desarrolló la teoría de que la electricidad es un fluido que existe en
la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella. Invento
el pararrayos.
En 1780 inventa los lentes Bifocales.
 Franklin
En 1766
El Químico Joseph Priestley (1733-1804) prueba que la
fuerza que se ejerce entre las cargas eléctricas varía inversamente proporcional a la
distancia que la separan.
Priestley demostró que la carga eléctrica se
distribuye uniformemente en la superficie de una esfera hueca, y que en el interior de la
misma, no hay un campo eléctrico, ni una fuerza eléctrica.
Priestley descubrió el oxígeno.
 Priestley
En 1776
Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la
balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas
eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas
individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Coulomb es la unidad de medida de Carga
eléctrica.
Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones
en el siglo XIX:
|
1800 Volta (Italiano) Pila
|
1849 Bourding (Francés) Turbina Gas
|
1885 Benz (Alemán) Auto, Engra. Dif.
|
|
1802 Symington (Escocés) Bote Vapor
|
1849 Francis (US) Turbina Hidráulica
|
1885 Daimier (Alemán) Motocicleta
|
|
1824 Aspdin (Inglés) Cemento Portland
|
1858 Siemens (Alemán) Horno p/ acería
|
1885 Stanley (US) Transformador Elct.
|
|
1828 Henrry (US) Electromagneto
|
1864 Marcus (US) Automóvil Exp.
|
1887 Tesla (US) Motor de Inducción
|
|
1835 Talbot (Inglés) Fotografía
|
1866 Nobel (Suizo) Dinamita
|
1888 Eastman (US) Cámara Kodak
|
|
1837 Davenport (US) Motor CD
|
1868 Gramme (Belga) Dinámo de CD
|
1889 Daimier (Alemán) Motor Gasolina
|
|
1837 Morse (US) Telégrafo
|
1876 Otto (Alemán) Motor 4 ciclos
|
1892 Tesla (US) Motor CA
|
|
1845 Hoe (US) Rotatíva
|
1876 Bell (US) Teléfono
|
1892 Morrinson (US) Auto. Eléctrico
|
|
1846 Howe (US) Máquina de coser
|
1879 Edison (US) Lámpara Incandescente
|
1893 Tesla (US) Radio
|
|
1847 Staite (Inglés) Lámpara de Arco
|
1882 Wheeler (US) Ventilador Eléctrico
|
1895 Diesel (Alemán) Motor Diesel
|
En 1800
Alejandro Volta (1745-1827) construye la primera celda
Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Su inspiración le
vino del estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani (1737-1798)
sobre las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas.
Galvani propuso la teoría de la Electricidad Animal,
lo cual contrarió a Volta, quien creía que las contracciones musculares
eran el resultado del contacto de los dos metales con el músculo.
Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda
química capaz de producir corriente contínua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico
(Tensión).
 
Desde 1801 a 1815
Sir Humphry Davy (1778-1829) desarrolla la
electroquímica (nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o
batería, y tratando de entender como ésta funciona.
En 1801 observa el arco eléctrico
y la incandescencia en un conductor energizado con una batería.
Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus
investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio,
Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.
En 1807 fabrica una pila con más de 2000 placas doble,
con la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en
vez de un acido.
En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los
mineros.
Sin ningun lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza
ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como
asistente.
Davy  Lámpara de Seguridad de Davy
En 1812
El matemático Francés Siméon-Denis Poisson (1781-1849)
publicó su trabajo más importante relacionado con la aplicación matemática a la
Electricidad y Magnetismo, describiendo la leyes de la electrostática.
 Poisson
En 1819
El científico Danés Hans Christian Oersted (1777-1851)
descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de
la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltáica,
se movió. Este descubrimiento fué crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que
puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo.
Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia
Magnética.
En 1820
Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841)
Franceses, determinan la conocida ley de Biot-Savart mediante la cual,
calculan la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una carga eléctrica y definen que
la intensidad del campo magnético producido por una corriente eléctrica es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia.
 Biot
En 1823
William Sturgeon (1753-1850) Inglés
construye el primer electroimán.
 Electroimán
En 1823
Andre-Marie Ampere (1775-1836) establece los principios
de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotríz es
producto de dos efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica. Experimenta con
conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma
dirección, y se repelen cuendo fluyen en contra.
Ampere produce un exelente resultado matemático de los
fenómenos estudiados por Oersted.
Ampere es la unidad de medida de la corriente
eléctrica.
En 1826
El físico Alemán Georg Simon Ohm (1789-1854) fué
quien formuló con exactitud la ley de las corrrientes eléctricas, definiendo la
relación exacta entre la tensión y la corriente. Desde entonces, esta ley se conoce como
la ley de Ohm.
Ohm es la unidad de medida de la Resistencia
Eléctrica.
R= V / I Ohm = Volt /
Amper
En 1828
El matemático Inglés George Green (1793-1841)
publicó el trabajo "An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the
Theories of Electricity and Magnetism" en el cual amplió el trabajo de Poisson
obteniendo una solución general para el cálculo de los potenciales.
 Commemorado
con una placa en el piso de la abadía de Westminster.
En 1828
El Americano Joseph Henry (1799-1878) perfeccionó los
electroimanes, observó que la polaridad cambiaba al cambiar la dirección del flujo de
corriente, y desarrolló el concepto de Inductancia Propia. En 1846 fue nombrado como el
primer Director del Museo Smithsonian.
Henry  Bobinas
de Henry
En 1831
Michael Faraday (1791-1867) a los 14 años trabajaba
como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar
su interes por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dió un paso
fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce
electricidad a través del movimiento.
Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Eléctrica.
La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo
magnético no uniforme fue demostrada por Faraday, en un aparato como el
que se muestra.
Faraday  Primer Generador Eléctrico
En 1835
Samuel F.B. Morse (1791-1867), mientras regresaba de
uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir
información, El Telégrafo.
En 1835 construye el primer telégrafo.
En 1837 se asocia con Henry y Vail con el fin de
obtener financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento,
prosigue solo, obteniendo el exito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de
una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washingto D.C.
La cual construye en 1844.
Morse   
" Transmisor y receptor desarrollados
1844 por Morse. Museo Smithsonian"
Primer Mensaje transmitido
En 1858 ATC The American Telegraph Company
construye el primer cable transatlántico desde la costa este de USA
hasta Irlanda.
En 1840-42
James Prescott Joule (1818-1889) Físico Inglés, quien
descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán
Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821-1894), quien definió la primera
ley de la termodinámica demostraron que los circuitos eléctricos cumplían con la ley de
la conservación de la energía y que la Electricidad era una forma de Energía.
Adicionalmente, Joule inventó la soldadura eléctrica
de arco y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica era proporcional al
cuadrado de la corriente.
Joule es la unidad de medida de Energía.
Joule  Helmhotz
En 1845
Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Físico Alemán a
los 21 años de edad, anunció las leyes que permiten calcular las corrientes, y tensiones
en redes eléctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II.
Estableció las técnicas para el análisis espectral, con la cual
determinó la composición del sol.
 Kirchhoff
En 1847
William Staite (1809-1854) Inglés recibió el crédito
por el desarrollo de la Lámpara de Arco. Estas lámparas fueron comercialmente utilizadas
a partir de 1876 con las mejoras introducidas por el Ruso Paul Jablochkoff
(1847-1894).
Experimentado su apogeo entre 1880 y 1890.
Lámparas de Arco   
En 1854
El matemático Inglés William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907),
con su trabajo sobre el análisis teórico sobre transmisión por cable, hizo posible el
desarrollo del cable transatlántico.
En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica.
En 1858 Inventó el cable flexible.
Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.
 Lord Kelvin
En 1859
El Científico Alemán Julius Plücker (1801-1868)
descubrió los Rayos Catódicos.
 Julius Plücker
En 1868
El Científico Belga Zénobe-Théophile Gramme (1826-1901)
construyó la primera máquina de corriente contínua El Dinamo punto de
partida de la nueva industria eléctrica. En 1870 patentó la teoría de la Máquina
magneto-eléctrica para producir corriente contínua.
Gramme  Dinamo
En 1870
James Clerk Maxwell (1831-1879)
Matemático Inglés formuló las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría
Electromagnética. Dedujo que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se
transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz
Maxwell es la unidad del flujo Magnético.
En 1876
Alexander Graham Bell (1847-1922) Escocés-Americano
inventó el Teléfono.
Bell  
En 1879
El Físico Inglés Joseph John Thomson (1856-1940)
demostró que los rayos catódicos estaban constituido de partículas atómicas de carga
negativas la cual el llamo ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos
como Electrones.
En 1881
Thomas Alva Edison (1847-1931) produce
la primera Lámpara Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento
permaneció encendido por 44 horas.
En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7
lúmenes por vatios. En 1904 el filamento de tungsteno con una eficiencia
de 7.9 lúmenes por vatios. En 1910 la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes
por vatios.
Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de tungsteno de
100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios.
  
En 1882 Edison instaló el primer sistema eléctrico
para vender energía para la iluminación incandescente, en los Estados Unidos para la
estación Pearl Street de la ciudad de New York.
El sistema fue en CD tres hilos, 220-110 v con una
potencia total de 30 kw.
En 1884
Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) demostró la validez
de las ecuaciones de Maxwell y las reescribió, en la forma que hoy en
día es conocida.
En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus
trabajos sobre las Ondas Electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de
ondas.
Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la
radio.
Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.
En 1884
John Henry Poynting (1852-1914) Físico Inglés, alumno
de Maxwell. Publicó un artículo en el cual demostró que el flujo de
Energía podía calcularse mediante una ecuación que representa la interrelación entre
el campo Eléctrico y Magnético. Ecuación que representa el llamado Vector de Poynting
Poynting
En 1888
Nikola Tesla (1857-1943) Serbio-Americano inventor e
investigador quien desarrolló la teoría de campos rotantes, base de los generadores y
motores polifásicos de corriente alterna.
A Tesla se le puede considerar, sin ninguna duda, como
padre del sistema eléctrico que hoy en día disfrutamos.
Tesla es la unidad de medida de la densidad de flujo
magnético.
Tesla  Motor C.A.
Algunas de sus patentes (+700):
En 1888 Motor de inducción, la mejora del dinamo, el
metodo para convertir y distribuir corrientes eléctricas.
En 1890 el Motor de corriente alterna.
En 1892 el Sistema de transmisión de potencia.
En 1894 el Generador eléctrico.
En 1896 el Equipo para producir corrientes y tensiones de
alta frecuencia.
En 1897 mejoras en el transformador eléctrico.
Los derechos de sus patentes sobre sus sistemas de
corriente alterna, transformadores, motores y generadores, los vendió a George
Westinghouse (1846-1914) fundador de Westinghouse
Company, pionera en el desarrollo comercial de la corriente alterna.
En 1893 en la feria de Chicago Westinghouse y Tesla
presentaron todo un sistema eléctrico en CA a escala a fin de demostrar sus bondades.
 George Westinghouse
En 1895 Westinghouse pone en servicio la Primera planta de
Generación de Electricidad comercial en C.A. La Planta del Niagara.
Feria de Chicago 1893 
Niagara
 En
memoria a Nikola Tesla
Esfera de oro conteniendo las cenizas de TESLA, localizada en
el Museo TESLA, Belgrado.
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(1743 - 1813).
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