La Física moderna (1889-02-01 00:00:00), página 2

colocada á alguna distancia; tres ó cuatro metros, por ejemplo. Al electrizar el cilindro de cristal observaremos que también se electrizará la esfera, pues adquiere las mismas propiedades eléctricas que el cilindro, no obstante la longitud del alambre: indudablemente éste ha conducido la electricidad; por esta razón se dice que el alambre es un conductor. Si en lugar del alambre de cobre se hubiera puesto un cordón de seda, no se habría propagado, ó por lo menos, no se notarían los efectos eléctricos en la esfera: esto consiste, como sabemos, en que hay cuerpos buenos y malos conductores, llamándose estos últimos generalmente cuerpos aisladores, aunque en rigor no existe ninguno que lo sea completamente. ¿Por qué se propaga la electricidad en los cuerpos buenos conductores? ¿por qué se establece esa corriente eléctrica entre el cuerpo que tiene electricidad y el que no la posee? Ya veremos más adelante que se debe á que los potenciales en los dos extremos del conductor son distintos. Así, para tener el valor de la corriente eléctrica que se establece en un conductor, hay necesidad de conocer los potenciales de sus distintos puntos, ó hallar la magnitud del potencial en los que sea necesario.

Se ha visto que la corriente eléctrica, que afluye desde el manantial ó máquina eléctrica á la esfera, se debe á la diferencia de los potenciales de ambos puntos; así dejará de afluir desde el momento que esa diferencia sea nula: entonces se dice que el conductor y la máquina eléctrica están al mismo potencial. Mas para que llegue este caso es necesario que se dé tanta más electricidad al conductor cuanto más superficie tenga: pues es evidente que uno de gran superficie ha de contener más electricidad que otro más pequeño, si los dos han de estar al mismo potencial: esto se expresa diciendo que el primero tiene más capacidad eléctrica que el segundo. Tenemos aquí otra magnitud eléctrica que medir.

Sin embargo, no es esta capacidad, proporcional á la superficie, la que más se necesita medir, sino la llamada capacidad inductiva; pues otra de las propiedades de los cuerpos electrizados es que electrizan á distancia otros cuerpos que estén aislados. Hemos de ver más adelante que se puede aumentar dicha capacidad sin aumentar la superficie, empleando los aparatos llamados condensadores ó acumuladores, recibiendo entonces esta capacidad el nombre de capacidad inductiva, para distinguirla de la otra, que es la directa.

Nos resta, por último, hacer una observación antes de entrar en el estudio de las magnitudes electrostáticas; es la siguiente: en las aplicaciones no son muy usadas estas magnitudes, pues la electricidad estática tiene pocas aplicaciones prácticas, fuera de la teoría y establecimiento de los parámetros; por esta razón no nos detendremos mucho en las descripciones de aparatos y medios que puedan usarse para medirlas con exactitud: en cambio, creemos útil no dejar en olvido otros aparatos, que si bien no dan los valores de dichas magnitudes, tienen mucha aplicación en las experiencias usuales.

Fuerza eléctrica

La fuerza de las atracciones eléctricas es el primer fenómeno que se observó en el ámbar, y también el que descubrió en el siglo xvi el médico inglés Gilbert en otros muchos cuerpos, como la resina, el cristal y las piedras preciosas.

Se podrá creer á primera vista que la atracción que experimentan los cuerpos ligeros por otro electrizado, no obedece á la misma causa que las atracciones y repulsiones que se manifiestan entre los cilindros de cristal y de lacre que antes se expusieron, pues en estas últimas experiencias ambos cuerpos estaban electrizados. Sin embargo, los dos fenómenos se originan por la misma causa: es cierto que en un principio los cuerpos ligeros se encuentran en estado neutro, pero cuando se aproxima el cuerpo electrizado se electriza á distancia, y aun á través de cuerpos aisladores, conocéndose este fenómeno con el nombre de inducción eléctrica, así como se llama carga inducida la electricidad que entonces poseen. Esta carga inducida se divide en dos cantidades iguales de electricidad, una positiva y otra negativa, como lo demuestra el que si se separa el cuerpo electrizado, los cuerpos inducidos vuelven al estado neutro, anulándose mutuamente las electricidades que tenían. La electricidad de la misma especie que el conductor se acumula en el extremo más alejado, naciendo al mismo tiempo una fuerza que tiende á separar los cuerpos, y la electricidad de la especie contraria en el más próximo, originando una fuerza atractiva que, por obrar á distancia menor que la otra, dominará y los cuerpos en definitiva se atraerán.

Este sencillo hecho nos muestra una de las relaciones que regulan las fuerzas eléctricas: la distancia. Las cargas ó cantidades de electricidad eran iguales; la una daba origen á una fuerza repulsiva, la otra era atractiva, venciendo únicamente esta última porque la distancia era menor.

Leyes de Coulomb.—Coulomb (1) estudió á fines del siglo pasado esta cuestión experimentalmente con su balanza de torsión, estableciendo las leyes fundamentales relativas á la fuerza eléctrica, enunciándose la primera del modo siguiente:

La fuerza de atracción ó de repulsión que se ejerce entre dos cuerpos electrizados, pero de dimensiones muy pequeñas comparándolos con la distancia que los separa, está en razón inversa del cuadrado de la distancia que existe entre ambos cuerpos.

Es, por lo tanto, muy importante, si ha de utilizarse dicha fuerza, que la distancia sea la menor posible, pues como se ve, disminuye proporcionalmente al cuadrado de la distancia. Por ejemplo, consideremos dos esferas pequeñas que se rechacen con la fuerza de cuatro dynas á la distancia de un centímetro; si la distancia llegara á ser de dos centímetros, la fuerza de repulsión sería sólo de una dyna.

La segunda ley que demostró experimentalmente Coulomb se enuncia así:

La fuerza atractiva ó repulsiva entre dos cuerpos electrizados es proporcional al producto de las cargas de electricidad de los dos cuerpos.

Haciendo aplicación de esta segunda ley al ejemplo anterior, tendremos que si llamamos \( m \) y

(1) Carlos Agustín Coulomb, Teniente coronel de ingenieros del ejército francés: 1736-1806. Publicó notables memorias sobre la electricidad estática.