Corrents

Il·lustració: Hugo Salais

El meu amic Rafa, que quan tenia dos anys ja ficava els dits a l’endoll (llavors a 120 V), em va desafiar, quan en teníem vuit, a llepar els borns d’una pila. Després d’armar-me de valor, vaig acostar la llengua i vaig sentir un pessigolleig molest i de sabor indefinible. No he tornat a repetir-ho. Molt temps després, vaig descobrir que tot havia començat així, amb una controvèrsia (famosa) entre Luigi Galvani, que experimenta amb anques de granota que es contrauen, segons ell, per una electricitat intrínseca de l’animal, i Alessandro Volta, per a qui la granota és un simple conductor de l’electricitat que produeixen els borns metàl·lics aplicats. I és que Volta sent els efectes en recolzar una cullera de plata i una làmina d’estany –connectades– sobre la seua llengua (en lloc de la de la granota). Després de diverses proves, apila parells de discos de zinc i coure, alternats amb altres embeguts en salmorra (o també un àcid, qui no ha fet una pila voltaica amb una llima?) i verifica que es produeix un corrent elèctric, similar al que genera un objecte fregat quan es descarrega. Comunica el seu invent a la Royal Society el 1800 i, convertit en celebritat, imparteix unes xerrades a París a les quals assisteix, amb gran interès, el primer cònsol Napoleó Bonaparte. Anys més tard, ja autocoronat emperador, encarregaria –en part, diuen, per una picabaralla amb els anglesos– 600 piles que omplien una gran sala de l’Ecòle Polytechnique. Aquest objecte, ara comú, que alimenta rellotges, ràdios, telèfons mòbils o vehicles, era aleshores un instrument de tecnologia punta que, per primera vegada, produïa un corrent elèctric constant. Tot i que aleshores no es té explicació per al fenomen, la seua difusió és imparable per acadèmies i universitats, i permet una explosió d’experiments de física i química. També de presumptes teràpies o d’espectacles macabres, com els de Giovanni Aldini, que van poder inspirar Mary W. Shelley quan escrigué el seu Frankenstein.

Les experiències de Hans Christian Oersted de la Universitat de Copenhaguen han marcat especialment la nostra història científica i social. El 1820 constata una cosa insòlita: l’agulla d’una brúixola que apunta al nord i es troba a sobre d’un cable, gira i apunta a l’est quan circula corrent pel cable. Si aquesta circula en sentit oposat, ara l’agulla apunta cap a l’oest, i torna a la posició inicial si no hi ha corrent. Si la brúixola es desvia, ha de ser perquè el corrent elèctric produeix un efecte magnètic. En conèixer aquests resultats, acadèmics francesos com Biot, Savart, Aragó i Ampère s’embarquen en una febril activitat experimental i teòrica, i sistematitzen el nou electromagnetisme, i donen nom a teoremes que ara estudiem en els llibres de text. Ampère proposa immediatament que qualsevol fenomen magnètic es deu, en realitat, a corrents elèctrics. També en el cas dels imants o materials com el ferro (això és que hi haurà corrents a escala atòmica).

Fins aleshores, encara que les cròniques recollien històries de brúixoles en vaixells que, en caure a prop un llamp, invertien la seua orientació (fins i tot uns ganivets, dins d’un cofre, van quedar imantats després d’un impacte), es pensava que entre els fenòmens elèctrics i magnètics no hi havia cap relació. Oersted la va buscar, imbuït com estava per la Naturphilosophie de Schelling amb idees de Spinoza i convençut de la unitat de les forces de la natura. Un bon exemple del paper que un altre tipus de corrents té en la ciència, les d’idees culturals i filosòfiques: va explorar una connexió que la crême acadèmica francesa no havia considerat, malgrat disposar de piles voltaiques des de feia vint anys. Veiem també que l’afany per comprendre la naturalesa troba vetes d’una gran riquesa científica, a més d’aplicacions immediates no previstes. Aviat apareixerien telègrafs, motors elèctrics o electroimants (les seues versions més actuals són fonamentals en espectròmetres, acceleradors de partícules o sincrotrons).

Pel que fa al meu amic Rafa, interessat des de la més tendra infància a experimentar sobre si mateix amb piles i endolls, va preferir això últim: va estudiar enginyeria i va dirigir durant anys la construcció de centrals de generació elèctrica. En elles es produeix un altre tipus de corrent, l’altern, sobre el qual aviat parlarem.

Atreveix-te:

Necessites una brúixola, una pila (millor de petaca) i un cable elèctric d’1 metre aproximadament. Pela’n els extrems i cargola’ls en dos clips metàl·lics que més tard connectaràs a la pila.

  1. A) Estén el cable sense connectar sobre la taula i col·loca la brúixola damunt, com en la figura. L’agulla ha d’apuntar al nord geogràfic (N) i el cable hi ha d’estar alineat. Connecta l’extrem del cable pròxim al nord al born negatiu (–) de la pila. Toca breument l’altre extrem del cable al born + (si el deixes connectat, descarregaràs ràpidament la pila). L’agulla de la brúixola es desvia a l’est i torna a la posició inicial en desconnectar el cable i que el circuit quede obert.
  2. B) Intercanvia ara els borns de la pila (– és + i viceversa). Què canvia?
  3. C) Repeteix a) o b), però ara fes que el cable quede a sobre de brúixola en lloc de per sota. Hi ha alguna diferència?

Continua experimentant amb la demo 10 de la Col·lecció de Demostracions de Física de la Universitat de València. 

© Mètode 2023 - 116. Instants de ciència - Volum 1 (2023)
POST TAGS:
Directora del Departament de Física Aplicada i Electromagnetisme de la Universitat de València.