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poco los materiales aisladores, abriendo paulatinamente estrechas canales, que acaban por establecer un verdadero circuito corto. Para patentizar los efectos de las descargas obscuras se hizo la siguiente experiencia: en una fuerte placa de 10 mm. de espesor, de material aislador, se atornillaron dos electrodos á unos 10 cm. de distancia y se estableció una tensión de 10.000 voltios; al cabo de algunas horas, una parte de la placa situada entre los electrodos, voló con estrépito hasta el techo de la habitación, comprobándose la existencia en la placa, entre los dos electrodos, de una canal finísima con muchas sinuosidades, como si hubiese sido practicada por un gusano, y de la cual partían ramificaciones en todos sentidos. En la canal se produjo, finalmente, un circuito corto, y los gases por ello originados fueron los que hicieron saltar la placa con acompañamiento de explosión. Por fortuna, hay materias como la mica y la estabilita, que al parecer

Figura 4

resisten á las descargas obscuras, por más que ofrezca el inconveniente de producir circuitos cortos, por carbonizarse gradualmente cuando en los transformadores y máquinas de alta tensión se establecen cortos contactos entre algunas circunvoluciones. Sería, por lo tanto, de desear que pudieran evitarse las descargas obscuras por medio de pararrayos á propósito; para ello sería preciso hacer muy corto el espacio de chispas, lo cual ofrece serias dificultades, porque cuando en pararrayos de dos polos diferentes se verifican descargas simultáneas, van seguidas de una corriente que cierra en circuito corto la red correspondiente con los conductores á tierra; trátase, pues, de
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La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Sobre la afinidad química (continuación), por José Echegaray.—Notas sobre electricidad, por José A. Pérez del Pulgar. S. J.—Distribuciones polifásicas desigualmente cargadas, por Gerardo Sobrini.—Exposición de carbones minerales españoles (conclusión), por José Torras.—Cálculo detallado de una dinamo Compound de corriente continua (continuación), por David Blumenthal.—Aplicaciones de la electricidad á los buques, por Roberto López Barriol.—Bibliografía.—Crónica científica: Elección del número de fases más conveniente en las instalaciones de corriente alterna.—Modificación introducida en las lámparas de arco con carbones inclinados.—Medida de la resistencia interior de los acumuladores.—Aparato para comprobar el consumo de las lámparas de incandescencia.—Información.—Preguntas y respuestas.—Ofertas y demandas.—Correspondencia particular.

SOBRE LA AFINIDAD QUÍMICA
(CONTINUACIÓN)

PARECE que esto trae consigo tres ecuaciones de condición para cada átomo; pero no es así, porque en este problema, como se trata de fuerzas centrales, existe una potencial, aunque no será la potencial de la electricidad estática.

Y no diremos más, porque con lo dicho basta para que se comprenda la dificultad verdaderamente abrumadora de esta clase de problemas.

Su planteamiento es elemental; su resolución no ha sido acometida todavía, al menos en los términos generales en que quedan planteados.

Si se quisiera acometer su resolución práctica, sería indispensable introducir ciertas hipótesis que los simplificasen.

Por ejemplo, tomar un número limitado de puntos sobre las superficies de los dos átomos para reconcentrar en ellos la atmósfera.

O bien, suponer toda la atmósfera etérea reconcentrada en un punto, que podría variar alrededor del centro de gravedad del átomo, según fuera la distancia entre los dos átomos del problema, y entonces tendríamos, como nuevas incógnitas, las masas variables de ambos centros, y sus distancias variables también, así como su orientación respecto á un punto determinado de cada átomo y á las líneas de orientación de éste.

No hacemos más que apuntar la idea, sin entretenernos en desarrollos y ejemplos que para nuestro objeto creemos innecesarios.

Y lo que hemos dicho respecto á dos átomos, pudiéramos decir para un número cualquiera, y aun pudiéramos plantear, sin dificultad de ningún género, las ecuaciones de equilibrio de la molécula más complicada de la química orgánica.

Pero sería plantear un problema parecido al que planticaba Lagrange respecto al determinismo mecánico.

En el ejemplo que presentamos anteriormente respecto al equilibrio de dos átomos, por una serie de hipótesis y de simplificaciones más ó menos arbitrarias, llegábamos, para determinar la distancia X, á una ecuación de segundo grado, la cual, cuando las raíces eran reales, determina-
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al gasógeno. En el caso general de utilizar el gas para accionar un motor, tiene el mismo su salida por un tubo N á los cilindros y por otro O al mechero que sirve de encendedor. La chimenea E permite encender el carbón al principio de la utilización del aparato. La carga se hace por una tolva de doble puerta análoga en su principio á las esclusas de aire y agua; abierta la puerta superior se llena de carbón la tolva, y cerrando aquélla y abriendo la inferior, cae el combustible en el gasógeno sin pérdida apreciable de gas. El consumo de este aparato por caballohora, utilizando el motor Crossley, es de medio kilogramo de antracita, pudiendo emplear las antracitas menudas llamadas guisantes, cuyo coste es próximamente la mitad de las ordinarias.

El gasógeno tipo Gardie constituye una verdadera novedad por su sencillez, siendo aplicable á toda clase de usos, al contrario de otros gasógenos, que sólo pueden emplearse para determinado fin. El fundamento de dicho aparato es el mismo que el del gas Dowson: una corriente de vapor de agua mezclado con aire pasa á través de una capa de carbón incandescente, y sus elementos disociados se combinan con este último, dando origen á productos gaseosos de composición muy compleja y gran potencia calorífica. Una particularidad de este aparato es que no es indispensable el vapor de agua para la producción del gas, bastando introducir una corriente de aire; y si bien entonces es inferior la potencia calorífica de aquél, también es menor el coste de producción. Con un 15 por 100 de hidrógeno mezclado con aire se producen 1.500 calorías y 1.100 con aire solo, pudiendo oscilar entre estos dos límites variando la cantidad de hidrógeno introducida.

Consiste el aparato generador en un cuerpo cilíndrico de palastro, constituido por varias partes reunidas por unas bridas b y revestido interiormente de ladrillos de tierra refractaria formando crisol. La carga se hace por medio de una tolva h cerrada superiormente por una compuerta B é inferiormente por una llave g movida por una palanca H, realizándose la operación de igual modo que hemos explicado para el gasógeno Dowson. El carbón cae por un embudo investido de palastro i que tiene por objeto mantener invariable el nivel superior e del carbón é invariable, por consiguiente, la altura de la columna de combustible atravesando por el aire; en la zanja j se recogen las cenizas. Los gases producidos atraviesan el tubo r y van á parar á un sencillo limpiador f que absorbe el polvo que tiene el gas en suspensión; y de allí, por el tubo
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x, sale á los aparatos que lo han de utilizar. La inyección del aire comprimido se hace por una cañería l que tiene una válvula K que impide el retroceso de los gases; al principio se inyecta por medio de una bomba de compresión G movida á mano, y más tarde por un inyector accionado por el motor de la instalación, y si éste no existe, por un pequeño motor auxiliar. El aire comprimido penetra en un depósito distribuidor K y de allí, por el tubo G, al generador, mientras que una parte, conducida por el tubo E, arrastra á su paso, si así se desea, por medio de un mecanismo f parecido al inyector Giffard, el agua contenida en el depósito R, la cual se vaporiza al aproximarse al hogar mezclándose con el aire. Al principio de la carga, cuando el car

bón todavía no está encendido, se utiliza la chimenea T, que permite la salida de los gases y aumenta el tiro; la misma chimenea debe cerrarse desde el momento en que quede normalizada la marcha del gasógeno; entonces, para dar regularidad á la producción del gas, basta graduar convenientemente la entrada de aire comprimido.

Las ventajas del gasógeno Gardie son bastante grandes, pues siendo el gasómetro un acumulador de gas y regulador de presión, no es necesario en él, porque el tener el aire comprimido es lo mismo que tenerlo acumulado, y la presión se puede regular fácilmente sin más que graduar la salida del gas por medio de la llave de paso. El distribuidor K acumula en sí una cantidad de aire suficiente para regular la marcha del aparato en las pequeñas variaciones que pueda haber. Estando el gas á una temperatura muy elevada no existe alquitran ni aguas amoniácales, con lo cual, además de aumentar la proporción de gases utilizables, se simplifica grandemente la depuración.

No variando la composición química del gas, si así lo deseamos, y siendo muy elevada su temperatura, puede dedicarse indistintamente a toda clase de usos, así de calefacción como de fuerza de motriz; en la instalación Deloustol, el gas, al salir del lavador, pasa á un distribuidor, de donde es repartido á un motor y á un horno de calefacción industrial. El consumo de carbón es de 500 á 700 gramos por caballo-hora, según el motor que se emplea y su potencia. En la calefacción rinde un 80 por 100 de las calorías consumidas. Forzando la presión podemos aumentar la producción de gas y su temperatura, á expensas de un mayor consumo de combustible, lo cual puede convenirnos si preferimos la economía del tiempo á la del carbón.

Suprimidas las parrillas no hay peligro de que éstas se quemen ni se formen escorias en ellas. Las que existen en las paredes se desprenden con gran facilidad, gracias á la circulación
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pequeñas densidades de corriente en la superficie del conmutador, para evitar averías en esta parte costosa de la máquina. Supongamos el diámetro exterior del colector por vía de ensayo, de 1.100 mm., y veremos más adelante si hay que hacer alguna corrección ó no. La capa aislante entre dos compartimentos, es de 0,7 mm., y la anchura a, por tanto (fig. 8.a):

\[
a = \frac{\pi \times 1.100}{246} - 0,7 = 13,3 \text{ mm.},
\]

siendo 246 el número de compartimentos del conmutador.

En la práctica, las escobillas de carbón han dado resultados favorables. Es verdad que su resistencia es más alta que la de las escobillas de tejido metálico; pero las escobillas de carbón entorpecen la producción de chispas, y siendo la formación de chispas muy probable y perjudicial en máquinas con carga variable, nos decidimos por las escobillas de carbón.

Escogemos para anchura de cada escobilla (en la dirección del eje del colector) la de 30 milímetros, y su espesor de 13 mm.; esta otra dimensión ha de ser inferior á la dimensión a de la fig. 8.a. La sección del carbón en contacto con la superficie del colector, es por tanto:

\[
30 \times 13 = 390 \text{ milímetros cuadrados}.
\]

Cada uno de los cinco grupos de escobillas de la misma polaridad, debe componerse de 3 escobillas sueltas, de modo que la sección total de las escobillas será:

\[
390 \times 5 \times 3 = 5.900 \text{ mm. c.},
\]

y la densidad de la corriente por mm. c., en caso de la carga máxima:

\[
\frac{400}{5.900} = 0,068 \text{ amperios}.
\]

Según los ensayos de Arnold, las escobillas de carbón pueden cargarse hasta 0,1 amperios por milímetro cuadrado. Es aceptable, pues, el valor dado al diámetro D del colector (de que dependen, naturalmente, las dimensiones de las escobillas), porque nos da resultados admisibles.

Hagamos ahora un dibujo de la armadura, con las barras en la mayor escala posible; la fig. 9.a representa en escala reducida este croquis. Las dos barras de cada ranura exigen evidentemente enlaces laterales, colocándose el uno sobre el otro. Tienen las barras laterales una forma curvada.

Dicho dibujo esquemático nos suministra la longitud total del arrollamiento. Por ser las barras superiores a un poco más largas que las inferiores b, débese tomar por longitud el promedio \( \frac{a + b}{2} \) entre las dos, que es de 0,51 metros. La longitud de cada enlace es de 0,31 me-
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tros. A cada barra de la periferia le corresponden dos barras laterales, una en la parte delantera y otra en la parte trasera del tambor. Será, pues, la longitud total de las barras periféricas, la siguiente:

\[
492 \times 0.51 = 252 \text{ metros}
\]

y la de los enlaces:

\[
2 \times 492 \times 0.31 \cong 300 \text{ metros}.
\]

Ya hemos dicho arriba que el arrollamiento en serie consiste en dos mitades montadas en paralelo, transmitiendo cada una una corriente normal de \( \frac{295}{2} = 147.5 \) amperios. La carga específica de corriente, se puede suponer de 2 amperios por milímetro cuadrado; hemos de tomar, por consiguiente, una sección de 73 mm. c., por lo menos. Elijamos secciones rectangulares, y fijemos para las barras de la periferia una sección de:

\[
7 \times 11 = 77 \text{ mm. c.},
\]

y para las barras de enlace:

\[
6 \times 11 = 66 \text{ mm. c.}
\]

Sería bastante difícil alojar las barras de enlace de una manera satisfactoria, pasando el espesor de 6 mm., porque en la proximidad del colector, los conductores están muy juntos. Pero se puede admitir incondicionalmente para los enlaces, una sección un poco inferior á 73 mm. c., porque hallándose rodeados del aire, la refrigeración es más eficaz que la de las barras periféricas incrustadas en las ranuras.

Estamos en disposición ahora de determinar la resistencia \( n \) de nuestro arrollamiento:

\[
n = \frac{1}{4} \times \frac{1}{50} \left( \frac{300}{66} + \frac{252}{77} \right) \cong 0.04 \text{ ohmios}.
\]

Para mejor inteligencia vamos á explicar cómo se ha obtenido esta fórmula, que no es más que una simple aplicación de la ley de Ohm.

La armadura consiste en dos mitades; la longitud total de las barras de cada mitad, es de

\[
\frac{1}{2} (300 + 252) \text{ metros}.
\]

La conductibilidad específica podemos suponerla igual á 50, para una elevación de la temperatura de 40 á 50 centígrados á plena carga de la generatriz.

Obtendremos la resistencia \( n' \) de cada mitad, dividiendo las longitudes de los dos grupos de barras, expresadas en metros, por las secciones correspondientes expresadas en milímetros cuadrados, multiplicando entonces por la recíproca de la conductibilidad, ó sea la resistencia específica

\[
n' = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{50} \left( \frac{300}{66} + \frac{252}{77} \right).
\]

Estando las dos mitades colocadas en paralelo, la resistencia total es doble más reducida que la de cada mitad, por lo cual resulta la fórmula arriba citada.

Se obtiene la \( f.e.m. \) á plena carga de la dinamo, sumando al voltaje exterior \( e \) la caída de potencial en el arrollamiento \( I \times n \):

\[
E = e + I \times n.
\]

En nuestro caso tendremos:

\[
E = 600 + 295 \times 0.04 \cong 615 \text{ voltios}.
\]

Recordando la ecuación establecida al principio del artículo para la \( f.e.m. \):

\[
E = p \times z \times \frac{U}{60} \times 10^{-2} \times N,
\]
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ban en general una combinación estable, que era la verdadera, y otra ideal ó matemática, que demostrábamos que era una combinación inestable.

Pero este caso es particularísimo.

Si planteásemos el problema en general, sin restricción alguna y para muchos átomos, aun suponiendo que las fórmulas de las atracciones fuesen racionales y que fueran racionales las ecuaciones finales de las distancias, no obtendríamos en general dos ó cuatro raíces, como hemos obtenido en nuestro ejemplo, sino muchas raíces, que podrían ser reales ó imaginarias.

Y podría suceder, por lo tanto, que para la combinación de diversos átomos, hubiera varias soluciones, unas estables, otras inestables.

Lo cual podrá explicar dos problemas importantísimos de la química. Uno de ellos, el de las condensaciones; otro de ellos, el de la multiplicidad de moléculas, compuestas de los mismos átomos, ó sea el poliformismo. Y entre unas y otras soluciones reales y estables, tendríamos diferentes soluciones de equilibrio inestable, las cuales se enlazan con un problema de otro orden planteado por el eminente matemático: nada menos que con el problema de la vida y de la libertad. Nos referimos á Bonsinesq.

Expliquemos estas ideas por medio de un ejemplo, que será uno de los anteriores, generalizado.

Supongamos dos átomos de dos cuerpos simples distintos, y propongámonos, como siempre, determinar la distancia de equilibrio químico AA'.

Supondremos que los dos átomos tienen por eje dicha línea, de suerte que todas las fuerzas se han de contar sobre ella.

Admitiremos además que las dos atmósferas etéreas puedan reconcentrarse en cualquier instante en dos puntos BB' situados sobre el eje. De este modo, podremos tener en cuenta aproximadamente la desigual distribución del éter en ambas atmósferas, dependiente como es natural de la distancia entre los átomos.

Resultarán, pues, cuatro centros de fuerzas.
En A reconcentrada la masa M del primer átomo.
En A' la masa M' del segundo.
En B la masa m de éter del átomo A.
Y en B' la masa de la atmósfera etérea del átomo A'.

Además, para tener en cuenta que las atmósferas B y B' podrán variar con la distancia, según sea el flujo entre estas atmósferas y el éter ambiente, supondremos como aproximación que m y m' son funciones lineales de las distancias AB y A'B'.

Representando, pues, AA' por x; AB por z y A'B' por z', tendremos en resumen las tres incógnitas x, z, z'.

Las cuatro masas, serán M, masa ponderable de A; M', masa ponderable de A'
m = az + b; m' = a'z' + b', siendo a, b, a', b', cuatro constantes.

Y supondremos que las fórmulas de atracciones y repulsiones son como siempre

\[
\frac{a}{x^2} + \frac{b}{x^2} + \frac{c}{x^2} + \frac{d}{x^2}
\]

Las ecuaciones de equilibrio serán ahora tres. Una para el equilibrio de B en el átomo A; otra para el equilibrio de B' en el átomo A', y consiguientemente ya cuerpos rígidos, por decirlo así, AB por una parte y A'B' por otra parte, estableceremos otra tercera ecuación de equilibrio para A y A'.
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Estas tres ecuaciones nos servirán para determinar las tres incógnitas x, z, z'.

El punto B estará solicitado por la atracción de A y de A' y por la repulsión de B'; la ecuación será la siguiente:

\[
\frac{\beta m M}{z^4} + \frac{\beta m M'}{(x+z)^4} - m m' \left( \frac{\gamma}{(x+z+z')^2} + \frac{\delta}{(x+z+z')^6} \right) = 0,
\]

ó dividiendo por m

\[
\frac{\beta M}{z^4} + \frac{\beta M'}{(x+z)^4} - m' \left( \frac{\gamma}{(x+z+z')^2} + \frac{\delta}{(x+z+z')^6} \right) = 0.
\]

Análogamente, para el punto B' tendremos la ecuación

\[
\frac{\beta M'}{z'^4} + \frac{\beta M}{(x+z')^4} - m \left( \frac{\gamma}{(x+z+z')^2} + \frac{\delta}{(x+z+z')^6} \right) = 0.
\]

Por último, la ecuación de equilibrio de los puntos A y A' será la siguiente, suponiendo fijo el sistema 'A B':

\[
\frac{\alpha M M'}{x^4} + \frac{\beta m M'}{(x+z)^4} + \frac{\beta m' M}{(x+z')^4} - m m' \left( \frac{\gamma}{(x+z+z')^2} + \frac{\delta}{(x+z+z')^6} \right) = 0.
\]

La primera ecuación es del grado 12 y también la segunda; la tercera es del grado 14; en general, la ecuación final de cualquiera de las incógnitas podrá ser del grado \( 12 \times 12 \times 14 \).

Podrán resultar, pues, sobre el eje de las x diferentes posiciones de equilibrio químico, y si la curva de las acciones que solicitan al centro A' se representa como indica la siguiente figura,

los puntos \( x_1, x_3, x_5, ... \) serán posiciones de equilibrio estable, y en cambio \( x_2, x_4, ... \) posiciones de equilibrio inestable, suponiendo que todas estas distancias sean del orden químico.

Como ningún otro resultado práctico, que el de explicar claramente nuestro pensamiento, podríamos deducir del cálculo indicado, por una parte por su dificultad, casi insuperable aun en este caso sencillísimo, y por otra parte por no conocer los valores de las constantes no pasaremos adelante.

Pero entiéndase que el grado de la ecuación final aún sería superior, porque m y m' no son constantes sino que dependen de x, de suerte que en las ecuaciones anteriores había que substituir

\[
m' = a x + b, \quad m' = a' x + b'
\]

Con lo cual las dos primeras ecuaciones no serían del grado 12, sino del grado 13, y la última no sería del grado 14, sino del grado 16.

(Continuará.)
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continuo y enteramente análogo al de las escobillas de la máquina... No es indiferente colocar la antena en un lado ó en otro. El radio-conductor Branli se muestra indiferente á la acción de este efluvio, á no ser que en una derivación de su circuito se intercale un condensador, en cuyo caso es extraordinaria la rapidez con que comienza á funcionar el interruptor automático.

3.a El espectro electrostático.—Todo el mundo conoce las interesantes experiencias de Guethard sobre la disposición geométrica de las líneas equipotenciales en una lámina conductora conforme á la teoría de Kirckhoff. Usando como polo anodo positivo un metal de superficie pulimentada y como electrolito una sal oxigenada (acetato de plomo, etc.), el oxígeno forma sobre la superficie metálica del anodo anillos de óxidos metálicos, cuyo color depende del espesor. De este modo logró Guethard resolver gráficamente el problema de las equipotenciales en los casos que muestra la figura 1.a. Vamos a indicar un método de resolver este mismo problema por medio de la electricidad estática. El efecto es enteramente análogo al del espectro magnético; pero en lugar de dar por resultado una construcción de las líneas de fuerza, da las equipotenciales. El P. Schaffers S. J. (1), ha dado el medio de producir espectros de las líneas de fuerza en los conductores de una máquina estática.

Sobre una placa de cristal se pegan láminas de papel de estaño que adopten las formas dadas por Guethard á sus conductores, y cada una de estas láminas se ponen en contacto por medio de un hilo largo y fino con las armaduras exteriores de un condensador, y estando las interiores con los conductores de una máquina de Wimshurst. Haciendo saltar la chispa y echando sobre la placa por medio de un tamiz limaduras de carbón de retorta, adoptan éstas la posición de las líneas equipotenciales. Por este método he logrado reproducir casi todas las figuras de Guethard. Por vía de ejemplo ponemos adjuntos dos espectros. La experiencia no sale con polvos de una sustancia dieléctrica.

4.a Un condensador sin armaduras.—Nadie ignora la experiencia clásica atribuida á Franklin con que se demuestra que el fluido eléctrico no se deposita precisamente en las láminas conductoras del condensador, sino en la superficie del dieléctrico que las separa. Puede llegarse al mismo resultado por un experimento aún más brillante, puesto que en él se suprimen por completo las láminas conductoras. Tómese un tubo de Geissler y oprimiendo con el dedo uno de sus electrodos, hágase caer sobre toda la superficie del tubo el efluvio producido por una máquina

(1) «Revue des Questions Scientifiques.»—Deuxième série.—20 Juillet 1900.