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Glosario actualizado el 18/02/2020

Un 18 de febrero de 1745...

Se producía el nacimiento del físico italiano Alessandro Volta (Como, 1745 – Como, 1827).
Descubrió el metano y dedicó la mayor parte de su vida a estudiar la electricidad. En 1775 inventó el electróforo, aparato que produce electricidad estática y genera grandes chispas.
El instrumento más maravilloso que jamás haya sido inventado por el hombre: lo que así definió el famoso físico francés Arago, no era un ciclotrón o una pila atómica o una calculadora electrónica. Hay que tener en cuenta que corría el año 1800, cuando se daban los primeros pasos para los futuros gigantescos progresos de la ciencia y de la técnica.
El "instrumento maravilloso" era la pila, inventada por un científico, que enseñaba física en la Universidad de Pavía: Alessandro Volta.
También dio nombre al efecto eléctrico producido en la pila por la diferencia de potencial creada y enunció las leyes que dicen: 1.° La fuerza electromotriz de una cadena galvánica depende únicamente de los metales de los extremos. 2.° Si los metales de los extremos son iguales, la fuerza electromotriz es nula.

Volta gozó de la consideración de los principales científicos de su época, recibió las más altas distinciones y fue elevado a la dignidad de senador de Italia con el título de conde. En su honor se ha concedido el nombre de voltio a la unidad de fuerza electromotriz (o de diferencia de potencial eléctrico).

Aparición de la pila o batería

En 1800 Volta publicaba detalles de la primera batería o pila (un objeto que produce un flujo estable de electricidad). Esta batería de Volta producía electricidad a partir de la reacción química entre ciertas soluciones y electrodos de metal. Formada por láminas alternadas de plata y cinc, ofreció la posibilidad de experimentar con la electricidad dinámica.
Otros científicos, como John Frederic Daniell, mejoraron el diseño de Volta con materiales diferentes para los electrodos. Las baterías de hoy siguen el mismo diseño básico de Volta, pero usan materiales modernos.

Naturalmente, las pilas que se utilizan en nuestros días (por ejemplo, en las linternas de bolsillo, en los faroles de las bicicletas, en muchos juguetes eléctricos, etc.) no se parecen en nada a la pila de Volta. ¡Pero hay que tener en cuenta que ha pasado muchísimo tiempo desde la invención de ésta! La pila de Volta, gloriosa, pero embarazosa y poco práctica (aun cuando fue un invento espectacular en su siglo y permitió los grandes descubrimientos fundamentales en electricidad), fue luego sustituida por la pila seca, mucho más práctica.
La llamada pila "seca" tiene un electrolito de pasta húmeda dentro de una cubierta de cinc que actúa como un electrodo. El otro electrodo es dióxido de manganeso, y se conectan con una vara de carbón.

El potencial eléctrico y la fuerza electromotriz

Mucho antes de que Volta naciera, ya se hablaba de electricidad, y se la producía también por medio de la frotación de varios cuerpos (un trozo de ámbar frotado con un paño atrae objetos livianos; igual cosa ocurre con el lacre, caucho, etc.).
En los primeros decenios del siglo XVIII, científicos e investigadores se ocuparon con interés creciente de esta electricidad, construyendo máquinas ingeniosas y curiosas, pero sin ningún interés práctico. En el año 1729 se dio un franco paso hacia adelante: se estableció que la corriente eléctrica es él paso de electricidad a través de un cuerpo, al que se llama "conductor" (por ejemplo, un alambre metálico). Naturalmente, para que ello ocurra, hace falta que los dos extremos de este conductor sean de potencial o nivel eléctrico distinto.

¿Y qué es ese potencial eléctrico? Dicho con palabras simples y poniendo algunos ejemplos; para que el calor pase de un cuerpo a otro, hace falta que el primer cuerpo se encuentre a temperatura mayor que el segundo; para que el agua pueda pasar espontáneamente de un recipiente a otro, comunicante con el primero, hace falta que el primer recipiente esté a un nivel más alto que el segundo; para que un gas se desplace hace falta que haya una diferencia de presión.

Pues bien: el potencial eléctrico es, en cierto sentido, el "nivel de electricidad''. Corresponde, para explicarlo mejor, a la presión a que se encuentra un gas en un recipiente; cuando un cuerpo está electrificado, cargado de electricidad, no basta considerar la "cantidad" de electricidad que dicho cuerpo posea, sino también lo que corresponde a la presión en los gases. Para que se verifique el paso de la electricidad de un cuerpo a otro, hace falta una diferencia de potencial entre los dos cuerpos: la electricidad pasa del cuerpo de potencial mayor al de potencial menor, hasta que los dos cuerpos tengan el mismo potencial. Exactamente lo mismo como el agua pasa de un recipiente a otro, hasta que alcanza el mismo nivel en los dos vasos. Lo que tiende a poner en movimiento las cargas eléctricas recibe el nombre de "fuerza electromotriz". La fuerza electromotriz es cualquier causa que provoca una diferencia de potencial. La diferencia de potencial entre dos puntos de un mismo conductor o entre dos conductores distintos en contacto se llama "tensión" y se mide en voltios.

Funcionamiento de la pila eléctrica

Basándose en estos descubrimientos y después de una memorable disputa con Galvani, Alejandro Volta estableció que poniendo en contacto entre sí dos metales de distinta naturaleza, nace entre ellos una "causa" de electricidad o, para decirlo mejor, una "fuerza electromotriz", la cual tiene por efecto el de mantener o la dos cuerpos a diferente potencial. Sin embargo, esta tensión no puede producir corriente en cantidad apreciable, porque no tiene reservas de energía que la alimenten. Pero si se sumerge dos láminas de diferente metal (los más indicados son el cobre y el cinc) en un conductor de otro género, por ejemplo una solución de agua y de ácido sulfúrico, entonces los reacciones química que tienen lugar por el contacto entre los metales y la solución, pueden desarrollar energía suficiente para mantener durante cierto tiempo la diferencia de potencial entre los dos metales, y por lo tanto, el paso de la corriente.

Sucede entonces que entre las dos láminas, llamadas "electrodos", se verifica una diferencia de potencial de aproximadamente un voltio: el potencial del cobre es mayor que el del cinc. El ácido sulfúrico ataca al cinc disolviéndolo con desprendimiento de hidrógeno. Uniendo con un alambre metálico las dos láminas, por efecto de la solución electrolítica, del cinc parten los electrones hacia el cobre, y esta migración (que prácticamente es corriente "eléctrica") dura todo el tiempo que dure la acción de los ácidos sobre las láminas de metal. La corriente eléctrica es, pues, la transformación de la energía química que se libera de las reacciones que tienen lugar en el interior de la pila. La electricidad dada por la pila depende de la cantidad de sustancia que se transforma.

Ver también

En el glosario: Diferencia potencialElectricidadElectrodoPila de VoltaPila eléctricaPila secaVoltio.

En biografías: Alessandro VoltaJohn Frederic DaniellLuigi Galvani.

Efemérides recientes del mes de febrero

  Un 18 de febrero de 1745... Nacía Alessandro Volta, el inventor de la pila.
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