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Atomísmo eléctrico
De Wikillerato
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Atomismo eléctrico
Antecedentes históricos, buscando el mínimo de carga eléctrica
Los fenómenos eléctricos atrajeron la atención de los filósofos griegos, se cuenta que Tales de Mileto, que vivio en esa ciudad Jónica en Asia menor, actual Turquía, en el siglo VI a. C. (considerado el primer filósofo griego), encontró que al frotar el ámbar, este podía atraer, pequeños trozos de objetos livianos hechos de paja, papel y otras sustancias. La palabra griega de ámbar es electrón, razón por la cual el ingles Willian Gilbert (1544-1603), un médico de la corte isabelina, hombre de gran genio y visión descubrió que una varilla de vidrio y otros veinte cuerpos, al ser frotados con seda actúan en forma similar al ámbar de los griegos, decidió describir el fenómeno diciendo que la varilla de vidrio se había electrificado (o sea “ambarizado”), o como lo expresamos ahora había adquirido una carga eléctrica. En su tratado sobre electricidad y magnetismo De magnete propuso llamar sustancias eléctricas a aquellas que tenían la propiedad del ámbar, electricidad a dicha propiedad y eléctrica al fenómeno de atracción.
El físico francés Charles F. Du Fay (1698-1739) , descubrió 1732 que el lacre, la ser frotado con piel de gato, se electrizaba también; pero a diferencia de la varilla de vidrio electrizada atraía fuertemente cualquier cuerpo electrizado que hubiese sido repelido por el vidrio, en tanto que rechazaba cualquier cuerpo electrizado que fuera atraído por el vidrio. Así, llevando a cabo experimentos de electrificación con diferentes sustancias llego al descubrimiento de que hay dos tipos de electricidad: la producida por el ámbar, el lacre, la seda, hilo, papel, o la vulcanita y otras sustancias resinosas al ser frotadas, y la producida frotando sustancias vítreas como el cristal, la mica, piedras preciosas, lana y pelo de animales. A parir de estos resultados Du Fay reconoció dos "géneros" de electricidad que llamó resinosa y vítrea, y estableció que dos cuerpos cargados eléctricamente de igual manera (e.g vítrea) se repelen mutuamente mientras que los de género distinto se atraen.
El científico y estadista americano Benjamín Franklin (1706-1790), famoso por ser el inventor del pararayos, alrededor de 1747 reconoció también esas dos clases de electricidad e introdujo los término positiva y negativa para distinguirlas. Propuso la teoría de que la electricidad vítrea era la única clase de fluido o “fuego” eléctrico y que los diferentes géneros de electricidad correspondían al exceso o a la falta de este fluido imponderable. Así pues, para él el cuerpo cargado con un exceso de electricidad vítrea (como una varilla de cristal frotado con tela de seda) la llamaba cuerpo electrificado positivamente mientras que un cuerpo con falta de ella (como una varilla de lacre o caucho frotada con piel de gato) era un cuerpo electrificado negativamente. Franklin supuso también que cuando dos cuerpos uno de los cuales tiene un exceso y el otro una deficiencia de fluido eléctrico (el vítreo) se juntan o ponen en contacto, la corriente eléctrica debe fluir desde el primer cuerpo donde está en exceso al segundo donde falta. En aquel tiempo Franklin no sabia por ejemplo si el fluido eléctrico había sido transferido después de la frotación desde la tela de seda a la varilla de vidreo o a la inversa. No obstante, Franklin asumió de manera arbitraria que la varilla de vidrio al ser frotada adquiere parte del fluido eléctrico (cargandose positivamente con ello) que es transferido desde la tela de seda por el frotamiento, la cual tenía inicialmente un exceso de fluido eléctrico, quedando así la tela después de la transferencia con una deficiencia de fluido eléctrico y por lo tanto estando por ello cargada negativamente, suponiendo además que la carga positiva recibida por el vidrio era igual a la perdida por la tela de seda y en general Franklin asumía que las cargas positivas y negativa aparecen siempre simultáneamente y en cantidades exactamente iguales.
Ahora conocemos de hecho que Franklin estaba equivocado a este respecto, cuando la varilla de vidrio es frotada con seda partículas negativamente cargadas (electrones), son transferidos desde la varilla a la tela de seda. Sin embargo, las ideas de Franklin han llegado a la terminología moderna en la cual la corriente eléctrica se representa como “fluyendo” del electrodo positivo (ánodo) al negativo (cátodo).
El físico Robert Simmer (1707-1763) siguiendo la estela de las ideas del científico alemán Franz T. Aepenius (1724-1802) en 1759 defendió a diferencia de la teoría de fluido eléctrico único de Franklin la existencia de dos fluidos eléctricos diferentes como responsables de los dos tipos de electricidades resinosa y vítrea. Prefiriendo con ello suponer que la materia en estado neutro no muestra propiedades eléctricas por contener como componentes cantidades iguales de electricidad positiva y negativa. Desde ese punto de vista un cuerpo cargado positivamente es aquel que tiene mayor cantidad de fluido positivo que negativo y un cuerpo cargado negativamente es aquel en el cual el fluido negativo está en exceso.
Franklin propuso también, “La materia eléctrica se halla compuesta de partículas extremadamente sutiles dado que pueden penetrar la materia común, aun la más densa, con tal libertad y facilidad como para no encontrar ninguna resistencia apreciable ...” en esa fecha la teoría atómica de la electricidad era lo que la teoría atómica de la electricidad era para lo que la teoría atomica de la materia fue para Demócrito, pura especulación (a).
Aunque hoy sabemos que hay tanto partículas cargadas negativamente (electrones) como positivamente (protones), que portan la cantidad minina de carga eléctrica. El camino teórico y experimental que condujo al descubrimento de esas partículas, así como de la cuantización de la carga eléctrica ocupó a los físicos y químicos en los años finales del siglo XIX y primeros años del XX.
