PRACTICA #4

ELECTROESTATICA

INTRODUCCIÓN

La historia de la Física registra los hechos observados por Tales de Mileto, que al frotar el ámbar, observo que adquiría la propiedad de atraer cuerpos pequeños y ligeros. Estos hechos, para que en el año de 1600 el medico ingles Guillermo Gilbert presentara sus estudios sobre los fenómenos eléctricos y magnéticos.

El origen de la corriente eléctrica como tal tubo lugar en los experimentos efectuados a finales de siglo XVIII, sobre la electricidad animal, efectuados en la Universidad de Bolonia, por él medico Luís Galván.

Estos hechos no habían encontrado una explicación satisfactoria para la física, hasta que en la Universidad de Pavía, el físico Alejandro Volta emprendió la tarea de organizar los conocimientos eléctricos hasta entonces adquiridos, dentro de la física.

OBJETIVO

Que el alumno efectuó tres experimentos sencillos para demostrar las formas mediante las cuales los cuerpos se electrizan. Es decir, como adquieren o transmiten la energía eléctrica.

MATERIAL

• Plumas.

• Franelas

• Pequeños trozos de papel.

• Baquelita.

• Vidrios.

• Barras de carbón.

• Cáñamo.

• Esferas de saúco.

DESARROLLO

Con la ayuda del material arriba mencionado, se hará un experimento que demuestre las formas de electrización: por fricción, por contacto y por inducción.

CUESTIONARIO

Los 2 campos son una fuerza ejercida en el espacio solo que el gravitacional se encarga del movimiento de los planetas y la gravedad que estos ejercen sobre los objetos y el campo eléctrico es donde se ponen de manifiesto los fenómenos eléctricos

¿Cuales son las similitudes entre la ley de Coulomb y la ley de la gravitación de Newton?

Son semejantes entre si solo que la primera habla de cargas eléctricas y la segunda se refiere a masas.

Galvanismo, galvanización...

Luigi Galvani (1737-1798)

Luigi Galvani nació en Bolonia en 1737. Comenzó los estudios de teología que abandonó más tarde por los de medicina, persuadido por su familia, en 1755. Se graduó en 1759 en medicina y filosofía, como era habitual entonces. Tuvo como maestros a Jacopo Bartolomeo Beccari y Domenico Galeazzi.

Dividió sus primeros años de actividad académica entre la investigación anatómica y la práctica quirúrgica. Su tesis doctoral versó sobre la estructura, función y patología de los huesos (De Ossibus,1762). En ella describe los elementos anatómicos y "químicos" con que los huesos se forman, sus patrones de crecimiento, así como las enfermedades que les afectan.

En 1775 llegó a ser profesor adjunto o ayudante de Galeazzi en la cátedra de anatomía de la Universidad de Bolonia. El Senado lo nombró preparador y conservador del Museo anatómico en 1766, y en febrero de 1782, ocupó el cargo de profesor de obstetricia en el Istituto delle Scienze. Llegó a presidir la Academia de Ciencias en 1772.

Se casó con Lucia Galeazzi, hija de uno de sus maestros, el profesor Galeazzi en 1764; murió ésta en 1790, sin dejar descendencia, a la edad de 47 años. Colaboró con Luigi en muchos experimentos.

La entrada de tropas napoleónicas en Bolonia, en la noche del 15 junio de 1796, trajo consigo muchos cambios, entre ellos una serie de compromisos entre el viejo y el nuevo régimen. Entre éstos la imposición a los cargos públicos de realizar el juramento de lealtad a la Republica Cisalpina. Sus creencias religiosas y políticas hicieron que lo rechazara, por lo que le fue prohibido impartir clases. Perdió su puesto así como la pensión de jubilación. Más tarde sus amigos lograron que se le eximiera de ese juramento debido a su gran prestigio científico. Sin embargo, murio al poco tiempo, a la edad de 61, el 4 diciembre de 1798 en la casa donde nació. Fue enterrado, según sus deseos, junto a su esposa. Las crónicas de la época muestran la conmoción que causó su muerte entre sus conciudadanos.

Galvani, como hemos visto con su tesis, trabajó en temas de anatomía descriptiva. También se dedicó a la anatomía comparada. En 1767 publicó un ensayo sobre los riñones de los pájaros, donde describe, entre otras cosas, las tres capas de la pared uretral y sus movimientos peristálticos y antiperistálticos tras la irritación. Publicó así mismo trabajos sobre la anatomía del oído de las aves, antes de que lo hiciera el anatómico Antonio Scarpa. Describió con cierta precisión la anatomía comparada del canal auditivo de varias especies de pájaros, mostrando con especial detalle los vasos sanguíneos, músculos y nervios del oído medio e interno.

Sin embargo, las contribuciones por la que es conocido se relacionan con la electricidad. La década de los años setenta supuso para él el interés por la fisiología del sistema nervioso y muscular. En 1772 presentó una comunicación al Istituto delle Scienze sobre la irritabilidad halleriana y, poco después, sobre los movimientos musculares de las patas de la rana. En 1774 leyó un artículo sobre el efecto de los opiáceos en los nervios de las ranas. Esto le llevó a investigar la estimulación de nervios y músculos en estos animales. Así, a comienzos de los ochenta, comenzó una larga serie de investigaciones sobre las respuestas obtenidas por la electricidad estática en las ranas.

Antes tendríamos que hacer referencia a dos hallazgos de la época que iniciaban los estudios de electrofisiología: por una parte la invención de la botella de Leyden y de las máquinas electrostáticas, que permitieron observar el efecto motor de las descargas eléctricas. Todo el París culto quedó conmovido cuando el abate Mollet (1749) hizo saltar ante Luis XV a toda una compañía de guardias valiéndose de estos artificios. Por otra, Robert Whytt demostró que la estimulación eléctrica del músculo produce movimientos más enérgicos que la contracción voluntaria

En paralelo, otros científicos, como John Hunter, comprobaron las sacudidas que se producen al contacto con determinados peces como el gimnoto y el torpedo planiforme. Tanto el abate Bertholon (1780) y J.B. Bonnefoy (1782) llegaron a afirmar la existencia de una "electricidad animal". Para éste último, la materia eléctrica sería "el principio vivificante" y "el alma de la vegetación".

Todas estas líneas confluyeron en la obra de Luigi Galvani sobre la electricidad animal. Había adquirido máquinas electrostáticas y botellas de Leyden. En 1773 leyó en la Academia de Bolonia la memoria Sul moto muscolare delle rane. Junto con su sobrino Giavanni Aldini, eleboró su teoría de la electricidad animal. Observó que cuando una rana desollada se sitúa cerca de una máquina electrostática, basta sacar o producir chispas en ésta y tocar los nervios crurales del batracio con un bisturí, para que sus patas se contraigan. Unos años más tarde pudo ver, además, que los músculos de la rana entran en convulsión cuando por medio de un arco bimetálico se establece un circuito entre ellos y el nervio respectivo. La conclusión a la que llegó Galvani fue que los músculos de la rana, a manera de botella de Leyden, están cargados de electricidad positiva en el interior y negativa en el exterior de cada músculo; decía que "parecía como si se tratara de convulsiones tóxicas" .

La comunicación entre el interior y el exterior a través del circuito metálico y nervioso determinará la producción de corriente y la correspondiente sacudida. Alejandro Volta, impresionado, se dedicó a repetir los experimentos de Galvani, pero pronto se convirtió en una especie de "abogado del diablo". Hizo notar el error interpretativo de Galvani; la presunta electricidad muscular se producía por el simple contacto entre los dos metales del circuito. A partir de aquí Volta hizo posible la pila eléctrica así como la electroquímica y la electrodinámica.

En lo sucesivo, Luigi Galvani se dedicaría con esmero a estudiar a fondo el enigmático fenómeno y a reunir finalmente sus experiencias en una disertación escrita en latín: "Comentario sobre las fuerzas eléctricas que se manifiestan en el movimiento muscular" (De viribus electricitatis in motu musculari commentarius, 179l).
Galvani logró demostrar la producción de corrientes eléctricas en el seno de los tejidos animales, sobre todo en los músculos. La sacudida muscular puede obtenerse excluyendo los metales del circuito entre el nervio y el músculo. Si se coloca sobre una lámina de vidrio la preparación neuromuscular y se pone en contacto la superficie del músculo con la extremidad del nervio seccionado mediante un asa (de vidrio), surge la típica sacudida. Uno de los que comprobó el hecho y se entusiamó fue Humboldt. Los iniciadores de la Naturphilosophie llegaron a establecer fuertes paralelismos entre "galvanismo" y "fuerza vital" e hicieron de la "polaridad" un principio biológico de aceptación universal.

Tanto los hallazgos de Galvani como los de Volta, que relacionaban el mundo animal con el físico, sembraron también grandes promesas sobre

curaciones milagrosas. No obstante, el tiempo moderó ese excesivo optimismo, sobre todo en el terreno de la terapéutica. Uno de los campos en los que lograron mucho éxito fue en el de la estimulación eléctrica en los casos de parálisis muscular. Entre los que usaron la electroterapia galvánica se cuentan a Behrends, Keim y Sömmerring. Incluso el político y médico Marat llegó a especular sobre el brillante porvenir de los tratamientos eléctricos. Por otro lado, el mesmerismo, llegó a tener tanto éxito porque todas estas novedades científicas se habían convertido en populares.

El nombre de Galvani está presente en un buen número de términos científicos. Entre estos podemos destacar:

Galvanismo: electricidad galvánica o de corriente continúa derivada, por ejemplo, de una batería química.
Galvanización: aplicación de la electricidad galvánica para el diagnóstico o tratamiento de las enfermedades.
Galvanocauterio: cauterio formado por un alambre por el que pasa la corriente galvánica que lo pone candente.
Galvano cirugía: empleo quirúrgico del galvanismo.
Galvano contractilidad: contractilidad en respuesta a un estímulo galvánico.
Galvanómetro: aparato o instrumento para descubrir la existencia de una corriente eléctrica y determinar su dirección e intensidad.
Galvanoscopio: examen diagnóstico por medio del galvanismo.
Galvanoterapia: empleo del galvanismo para terapéutica.

Bibliografía
-Gillispie, Ch. C. Dictionary of scientific biography, , New York, Charles Scribner's sons, 1972, vol. 5, pp. 267- 269
-Laín Entralgo, P. Historia de la medicina moderna y contemporánea, 2ª ed., Barcelona-Madrid, Científico-Médica, 1963.
-Laín Entralgo, P.; Albarracín, A.; Gracia Guillén, D. Fisiología de la Ilustración, En: Historia Universal de la Medicina, Barcelona, Salvat, vol. 5. pp. 45-62, 1973.
-Storia dell'Universita' di Bologna. Luigi Galvani . http://www2.unibo.it/avl/storia/galvani.htm

La energía es una fuerza inexplicable, que por sus propiedades y sus formas en que se presentan es una de las fuerzas o formas en que se nos presenta la naturaleza, tan fácil de crear pero muy difícil de mantener.

Todas las sustancias conducen electricidad en mayor o menor medida. La diferencia es que una corriente eléctrica pasa mas rápido por un buen conductor y se esfuerza mas por la resistencia de un buen aislador de corriente eléctrica.