Hasta el año 1800 (siglo XIX) el estudio de la electricidad se limitaba al desarrollo de dispositivos electrostáticos los cuales eran cargados con diversos métodos. A continuación se presentan los más destacado:
La primera máquina conocida en la historia de la electrostática se remonta al año de 1663, esta fue diseñada por el alemán Otto von Guericke (1602-1686). La máquina tenía una esfera hecha de azufre, que representa la tierra, la cual al ser frotada con la mano, atraía pequeñas plumas que seguían el movimiento de la esfera, de forma similar a como la luna sigue el movimiento de la tierra. Esta máquina sirvió para que otros científicos le hicieran modificaciones y la perfeccionaran, como es el caso de Georg Matthias Bose (1710-1761) quien agregó un conductor aislado llamado “conductor principal”, el cual sirvió para almacenar temporalmente cargas estáticas.
Sabias que...
La Botella de Leyden es considerada como el primer condensador de la historia, fue inventada en 1746 por el físico holandés Pieter van Musschenbroek (1692-1761). Esta cumple la función de almacenar cargas eléctricas. Separados y aislados por el vidrio de la botella, las cargas opuestas se acumulan unas por un lado en la barra de metal (dentro de la botella) y las otras en el exterior de la botella. El nombre de condensador proviene de las ideas que se tenían en el siglo XIX sobre la naturaleza de la carga eléctrica, la cual era vista como un fluido que podía ser “embotellado” tras su condensación.
Otro dispositivo electrostático de la época fue La máquina de Wimshurst, inventada por James Wimshurst en Inglaterra y descrita por primera vez en 1883. Esta máquina cuenta con un conjunto de hojas de estaño pegadas a la superficie de dos discos de ebonita. Estos discos están muy próximos entre sí y son colocados de forma paralela sobre el mismo eje, con el objetivo de que pueden girar en sentido inverso. Para hacer girar los discos se utiliza una manivela que actúa sobre dos pares de poleas. Durante la rotación las hojas de estaño se frotan con dos pinceles flexibles de hilo metálico sostenidos en los extremos de un arco también metálico que se conectan a “Tierra” y entre sí.
La máquina electrostática de Franklin es un dispositivo generador de electricidad estática de alto voltaje. No fue patentado por Benjamin Franklin (1706-1790), más fue usado para su investigación de los fenómenos eléctricos, entre los años 1742-1747. El mecanismo producía chispas de electricidad que eran almacenadas en una Botella de Leyden. Estaba compuesto de una rueda de arranque, un globo de vidrio que giraba sobre un eje, una almohadilla de fricción que tocaba el globo giratorio y un juego de agujas metálicas para recolectar la electricidad generada por el globo. Los experimentos realizados con esta máquina llevaron a la invención del pararrayos y al desarrollo de nuevas teorías sobre la electricidad, publicadas por Franklin.
Conocida como la pila voltaica o columna voltaica, creada por Alessandro Volta (1745-1827) en el año de 1800, consistía de un conjunto de discos de zinc y plata, colocados uno encima del otro de forma alterna y separados por papel o tela empapada en agua salada. Este invento rápidamente condujo a una nueva ola de experimentos eléctricos, ya que generaba corriente eléctrica de forma sencilla y confiable, sin la necesidad de ser recargada por una botella de Leyden. Seis semanas después del anuncio hecho por Volta sobre su invento, los científicos ingleses William Nicholson (1753-1815) y Anthony Carlisle (1768-1840) utilizaron una pila voltaica para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno, descubriendo el fenómeno de la electrólisis, dando inicio a una nueva área de la ciencia llamado de electroquímica.
Después de la primera pila de "columna" creada por Volta, se desarrollaron otros tipos de pilas, las cuales, independientemente de la forma que tuvieran, conservaban los mismo principios. Estas siempre tenían dos polos que producían una diferencia de potencial (disco, metal o barra de carbono) y uno o varios materiales conductores (ácido, sal química). Se destacan: la Celda de Daniell creada por el científico inglés John Frederic Daniell (1790-1845), esta batería funciona con cobre y sulfato y fue una de las primeras pilas en producir corriente confiable y sostenida. Celda de Bunsen creada por el químico alemán Robert Bunsen (1811-1899) en 1843. Esta pila resultó ser muy eficiente pero peligrosa a la vez, porque libera gases del ácido nítrico que contiene, los cuales son altamente tóxicos. Celda de Leclanché desarrollada en 1877 por el francés Georges Leclanché (1839-1882), esta pila contaba con una celda de zinc y varillas de carbono. Fue utilizada para la fabricación de los primeros timbres eléctricos.
La rana de Galvani surgió a partir de un experimento realizado por Luigi Galvani (1737 – 1798) quien investigó los efectos de la electricidad sobre los músculos. Su experimento fue basado en la observación de los nervios de una pata de rana cuando eran tocados con la punta de un bisturí. Al generar este contacto ocurrían una estimulación en los músculos aún sin que el aparato electrostático estuviera conectado directamente en una de las partes de la rana. Las chispas eléctricas generadas por la máquina producían las contracciones de los músculos solamente cuando se sujetaba el bisturí por la parte conductora de la hoja.
Sabias que...
La desviación de una brújula fue un experimento realizado por Hans Christian Oersted (1777 – 1851) científico Danés quien realizó un experimento en 1820 basado en la desviación de una aguja en presencia de corriente eléctrica generada por una batería para demostrar la unión entre la electricidad y magnetismo. El experimento lo realizó colocando una aguja imantada cerca de un conductor por el cual circula una corriente eléctrica, la aguja se desvió evidenciando la presencia de un campo magnético, por lo cual concluyó que en presencia de corrientes eléctricas se genera campos magnéticos. A partir de ello se desarrollaron galvanómetros basados en los efectos magnéticos de la corriente eléctrica.
André-Marie Ampère (1775 - 1836) fue un físico francés quien realizó sus investigaciones en electromagnetismo con ayuda de los estudios realizados por Oersted. Ampère demostró que dos alambres paralelos por los cuales circula una corriente eléctrica, se atraen entre sí, cuando las corrientes van en la misma dirección y se repelen cuando las corrientes viajan en dirección opuesta. Estos experimentos dieron origen a la conocida Ley de Ampère (1825) la cual describe matemáticamente la fuerza magnética existente entre dos corrientes eléctricas.
Michael Faraday (1791 - 1867) fue un científico británico quien realizó sus estudios basados en la inducción electromagnética y en los descubrimientos sobre campos magnéticos determinados por Hans Christian Oersted. Faraday en 1831 observó que un imán en movimiento a través de una bobina cerrada produce en ella una corriente eléctrica. Faraday realizó su descubrimiento a partir de un cable conductor vertical que giraba alrededor de un imán cuando se le suministraba una corriente eléctrica.