Elaborado en Mayo 2022
Participan:
Marina Garzón Barrios, Liliana Tarazona Vargas, Sandra Sandoval Osorio y José Francisco Malagón Sánchez.
En la época en la que Alessandro Volta desarrolló su trabajo sobre la electricidad y la pila voltaica, finales del siglo XVIII, se tenía organizado el campo de la electrostática y se investigaba particularmente sobre la electricidad animal que era para Galvani una electricidad especial que actuaba en la producción de contracciones musculares en las patas de las ranas al ponerlas en contacto en sus extremos con metales conectados entre sí. Pero no solo eso, Piccolino y Finger (2011) explican que durante el siglo XVIII, los peces eléctricos eran objeto de intenso estudio por parte de físicos, médicos y naturalistas.
Volta apuntó a explicar esta electricidad de los peces eléctricos y también la electricidad que Galvani creía haber descubierto en los músculos y en los nervios de las ranas y de otros animales ordinarios. El consideraba que tanto la electricidad generada en los experimentos de Galvani como la de los peces eléctricos se debía al contacto entre conductores de electricidad desiguales y para ello Volta retomó los experimentos realizados por Galvani y observó cuidadosamente el efecto generado por la disposición de los metales.
Piccolino y Finger (2011, p. 345) relatan que Volta se puso uno de dos metales diferentes en la punta de la lengua y el otro en su párpado. Al cerrar el circuito se experimentó una sensación de luz como de sabor. Se establecen otras disposiciones en donde estos efectos sensibles se podían volver a producir en mayor o menor intensidad dependiendo de los metales utilizados y que le ayudó a Volta a sustentar que el fluido eléctrico es el responsable de estos efectos y no en algún fluido especial que residiera en los peces eléctricos o en los nervios y músculos de las ranas o de otros animales no eléctricos. (ver Volta Opere I, 1792, p. 24) En esta memoria - Memoria Prima Sull'elettricità Animale- Volta establece la identidad entre la electricidad atmosférica, la electricidad animal y la electricidad metálica y expresa que la piel o las patas de las ranas son un electroscopio extraordinariamente sensible. ¿Qué pensamos nosotros, estas son diferentes clases de electricidades? ¿cómo se diferencian? ¿cómo argumentamos que todas son electricidad?
Volta experimenta con distintas disposiciones de pares bimetálicos, y consideraba que no es una clase especial de electricidad. La electricidad que fluía por el círculo formado por el par de metales y la pata de la rana, era el mismo tipo de electricidad que fluía si se disponía de pares de metales y conductores húmedos (inanimados), pues en ambos casos los efectos que se producían eran similares: contracciones musculares, destellos, sensaciones de sabor, etc.
Volta denominó a su apilamiento de metales órgano eléctrico artificial por su relación con la fisiología del órgano eléctrico que presentaban los peces torpedo (Volta, 1800) y centró su actividad en un primer momento en la producción de los efectos que hemos mencionado antes y que se tratan en varias fuentes como…. Además que son analizadas en producciones nuestras …. Y de otros autores como… Algunos de estos efectos son las contracciones musculares que se experimentan al cerrar el círculo conductor, es decir, al poner en contacto los párpados, piel y lengua con los dos extremos de la pila. También sentía la producción de sabor ácido o alcalino cuando cierra el círculo con la lengua; encontrando que el sabor alcalino siempre aparecía en un mismo extremo, al que denominó como metal negativo, mientras que el sabor ácido se encontraba en el otro extremo al que denominó como metal positivo. Esta diferencia de sabores se interpretó como la dirección del fluido eléctrico producido, siempre fluyendo del metal positivo al negativo.
En un segundo momento Volta estudia la intensidad de estas sensaciones, la cual dependía siempre de la disposición y número de emparejamientos metálicos de la pila; por ejemplo, cuantos más pares se añadían en una pila conformadas por láminas de plata y de estaño, distribuidas de la siguiente manera: plata-estaño-conductor húmedo-plata-estaño-conductor húmedo-plata-estaño etc., la intensidad de los efectos aumentaba. Pero si se modificaba la distribución de estos metales podría encontrarse una anulación del efecto, por ejemplo, cuando se ubicaba: plata-estaño-conductor húmedo-estaño-plata; o el efecto se mantenía sin importar el número de parejas apiladas si se distribuían de la siguiente manera: plata-estaño-conductor húmedo-plata-estaño-conductor húmedo-estaño-plata-conductor húmedo-estaño-plata.
se constituye en un dispositivo para producir electricidad de diferentes intensidades de acuerdo con el apilamiento de metales. Y se diferencia de los anteriores aparatos porque la electricidad que produce es continua, no se presenta en forma de descargas eléctricas, y su producción no es efecto de la fricción entre cuerpos cargados. Así, la distribución de los metales utilizados fue tema de estudio en la generación de intensidades mayores o menores de electricidad.
Por ejemplo, Volta se dedicó a identificar cuáles era las parejas de metales que podían producir mayores intensidades, deduciendo que unos metales producen mayor intensidad que otros, cualidad a la que llamó el poder de los metales en la producción de tensión eléctrica:
Cada metal tiene un cierto poder, el cual es diferente de un metal a otro, de ajuste al fluido eléctrico en movimiento, y también tiene el poder de conducirlo. Este poder es casi el mismo en todos los metales. Cuando los metales son puestos en contacto, estos poderes se combinan de modo que logra un cierto poder o tensión, propio de esta combinación de metales, y tal que puede preservarse debido a la conductividad de los metales. Esta conductividad, sin embargo, será reducida como un resultado del contraste (entre los metales cargados diferentemente) tal que ellos adquirirán un grado de poder aislado mayor que cuando no hay fuerzas motrices que los afectan. (Volta I, 439 Citado por Pancaldi, 1990, p. 138).
La electricidad se explica en términos de un desbalance entre el poder de los metales que causa el movimiento del fluido, detectable tan pronto como las placas metálicas son conectadas en un círculo a través del animal, la pata de la rana o la lengua de Volta.
En estas distribuciones es posible ordenar la intensidad de los efectos desde los más débiles a los más fuertes en relación con el número de pares bimetálicos y las sensaciones que estos producen. Volta encuentra que si A, B y C son metales distintos, puede agrupar (A, B), (B, C), (A, C) y que con estas agrupaciones se encuentra que al juntar el primer par con el segundo se obtienen los mismos resultados que con el tercero, en otras palabras: (A, B) + (B, C) = (A, C). Estas representaciones permiten establecer una magnitud de la tensión eléctrica, y sirve no solo para organizar efectos de diferente intensidad, sino que hacen posible determinar la magnitud en relación con los metales y no de la sensibilidad de quien sufre los espasmos.
La tensión eléctrica, que hoy en día denominamos voltaje o diferencia de potencial haciendo referencia a la diferencia del poder de los metales, quedará definida como aquella fuerza motriz del fluido eléctrico que depende únicamente de la pareja de metales puestos en contacto. Y asociada a la tensión eléctrica se encuentra una escala de tensiones, en esta escala se ordenan los metales desde el menor poder al mayor poder, o viceversa.
Además, mediante el diseño y uso de artefactos inventados para dar cuenta de estas intensidades Volta ordenó los resultados de sus mediciones y clasificó los diferentes motores de electricidad en cuatro clases según su poder decreciente. Primero, los motores que consistían en dos metales diferentes; segundo, motores de un metal y un conductor húmedo; tercero, de dos conductores húmedos diferentes; y cuarto, de dos conductores húmedos similares y hace las medidas utilizando el siguiente mecanismo:
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