Edad de la piedra antigua (2.500.000 aC a 10.000 aC): Las primeras técnicas utilizadas por el hombre primitivo estaban relacionadas con actividades como la caza, la pintura sobre rocas, el tallado de madera y huesos para hacer hachas y lanzas. El hombre era nómada también habían desarrollado una técnica para encender el fuego.
Edad de la piedra nueva (10.000 aC a 4.000 aC): El hombre desarrollo técnicas por hacer utensilios, cultivar la tierra, domesticar y criar ganado. El hombre se hizo sedentario. Hacia finales de esta edad se aplicaron técnicas para la construcción de viviendas, templos, palacios y ciudades. También se desarrollo la alfarería.
Edad de los metales (4.000 aC a 1.000 aC): En las ciudades surgieron los primeros artesanos, que crearon nuevos objetos, cuando se descubrió de qué forma trabajar los metales. Primero se trabajo el cobre y mucho mas tarde el hierro, con lo cual las herramientas y armas de guerra se fueron perfeccionando. Se creó la escritura para llevar el registro de las cosas. También se invento la rueda.
Edad de del agua y del viento (1.000 a 1.732): Se innovaron las formas de obtener energía mediante los molinos de viento y de agua. Se invento el telescopio y el microscopio lo cual dio la posibilidad de acrecentar los conocimientos científicos. La creación de la imprenta facilito la difusión de la información y la educación. La navegación además contaba con un nuevo instrumento a brújula. También aparecieron las armas de fuego gracias al uso de la pólvora, y de esta forma las guerras se volvieron más destructivas y mortificas.
Edad de la revolución industrial (1.733 a 1.878): Junto a la creación de la máquina de vapor apareció la organización fabril de trabajo y la fabricación en serie de números productos. Se utilizo el carbón como una fuerte de energía. Las personas contaron con un nuevo de transporte: el tren, gracias al invento de la locomotora y la construcción de redes ferroviarias. Las comunicaciones adquieren importancia primero con el telégrafo y luego con el teléfono.
Edad de la electricidad (1.879 a 1.946): El descubrimiento de la electricidad permitió crear maquinas eléctricas y una mayor automatización del trabajo. Además la electricidad pasó a ser una nueva fuente de energía, no obstante no se dejo de utilizar el carbón y la madera como combustibles. A los medios de transporte de sumo el automóvil, los aeroplanos y grandes buques. Dentro de los medios de comunicación se destaco la radio como invento
Edad de la electrónica(1.947 a 1.972): La televisión, la máquina de escribir eléctrica y las primeras computadoras fueron algunas de las innovaciones de la época. También empezó a usarse como fuente de energía el petróleo. Luego con el desarrollo del reactor atómico nuclear el hombre conto con la energía nuclear como una nueva fuente. El avance de las tecnologías permitió crear el rayo laser, la fotocopiadora, la fibra óptica, la calculadora de bolsillo, la lámpara incandescente, etc. se instalaron los primeros satélites artificiales y así comenzó una nueva etapa en las comunicaciones vía satelital. El hombre, por primera vez, salió del planeta, llego a la luna.
Edad de la información y las comunicaciones(1.973 a la actualidad): Se inicio el apogeo de la difusión de información mediante la creación de redes informáticas como internet. Acoplado a esto el uso de las computadoras se extendió por todo el mundo en forma masiva pasaron a ser las maquinas mas importantes en las oficinas y las industria química revoluciono el mercado con el invento de numerosos productos sintéticos, entre ellos los plásticos y una caridad de fertilizantes sintéticos herbicidas y pesticidas. Se realizaron importantes avances en la ingeniería genética.
Fue un filosofo griego, fundador de la escuela jónica, considerado como uno de los siete sabios de Grecia.
Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en descubrir que si se frota un trozo de ámbar, este atrae objetos más livianos, y aunque no llego a definir que era debido a la distribución de cargas, si creía que la electricidad residía en el objeto frotado.
De aquí se ha derivado el término electricidad, proveniente de la palabra elektron, que en griego significa ámbar, y que la empezó a emplear hacia el año 1600 d. C., el físico y médico ingles Willian Gilbert, cuando encontró esta propiedad en otros muchos cuerpos.
Este físico y médico de la reina Isabel I de Inglaterra, es a quien se le atribuye realmente el descubrimiento de la electricidad, en un primer estudio científico sobre los fenómenos eléctricos que realizo hacia el año 1600, donde además y por primera vez aplico el término eléctrico ( proveniente del griego elektron, que significa ámbar) a la fuerza que ejercen algunas substancias al ser frotadas.
Este científico verifico que muchas substancias se comportaban como el ámbar al ser frotadas, atrayendo objetos livianos, mientras que otras no ejercían atracción alguna, aplicando el término eléctrica a la fuerza que ejercían estas substancias una vez frotadas. Clasificó dichas substancias: llamando a las primeras cuerpos eléctricos (actualmente aislantes) y a las segundas aneléctricos (actualmente conductores).
Fue el primero en realizar experimentos de electrostática y magnetismo, y quizás su aportación más importante a la ciencia fue la de demostrar experimentalmente el magnetismo terrestre. También fue el primero en emplear los términos "energía eléctrica", "atracción eléctrica" o "polo magnético". Su obra "The Magnete" fue la primer obra científica escrita en Inglaterra.
Este físico alemán, nacido en Magdenburgo, fue el creador de la primera máquina electrostática capaz de producir una descarga eléctrica, allá por el año 1672. Esta máquina estaba formada por una esfera de azufre movida por una manivela, sobre la cual se inducía una carga al apoyar una mano sobre ella.
Este científico se dedicó también al estudio de la presión atmosférica, inventando la primera bomba de aire. También demostró la existencia de la presión atmosférica, por el medio de los denominados hemisferios de Magdeburgo. Y como hombre polifacético de su tiempo también se dedico a la astronomía, principalmente en el estudio de la predicción de la aparición periódica de los cometas.
Este físico ingles estudio principalmente la conductibilidad de los cuerpos y, después de muchos experimentos, fue el primero en transmitir electricidad a través de un conductor en 1729. Experimentos que realizó junto a Jean Desaguliers, y que la primera vez consistió en electrificar un corcho, conectado al uno de los extremos de un hilo metálico, de mas de 200 m de longitud, por medio de un tubo de vidrio, previamente electrificado por frotación, que aplicó al otro extremo del conductor.
En sus experimentos también descubrieron que para que la electricidad, o los efluvios o virtud eléctrica, como ellos lo llamaron, pudiera circular por el conductor, este tenia que estar aislado de tierra. Posteriormente se dedico también al estudio de otras formas de transmisión de la electricidad, que él seguía denominandoefluvios eléctricos .
Mas adelante, junto con los científicos G. Wheler y J Godfrey, efectuó la clasificación de los materiales en eléctricamente conductores y aislantes.
Enterado de los trabajos de Gray este científico francés, al enterarse de los trabajos de Stephen Gray, dedico su corta vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Du Fay, entre otros muchos experimentos, observo que una lámina de oro siempre era repelida por una barra de vidrio electrificada.
Publico sus trabajos en 1733 siendo el primero en identificar la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (las denominadas hoy en día positiva y negativa), que él denomino carga vitria y carga resinosa, debido a que ambas se manifestaban: de una forma al frotar, con un paño de seda, el vidrio ( carga positiva) y de forma distinta al frotar, con una piel, algunas substancias resinosas como el ámbar o la goma, (carga negativa).
Este polifacético norteamericano: político, impresor, editor y físico, investigo los fenómenos eléctricos e invento el pararrayos. Desarrollo una teoría según la cual la electricidad era un fluido único existente en toda materia y califico a las substancias en eléctricamente positivas y eléctricamente negativas, de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido.
Confirmo también que las tormentas eran fenómenos de tipo eléctrico y demostró, por medio de su celebre cometa, que los rayos eran descargas eléctricas de tipo electrostático.
Desde el punto de vista política este hombre se dedico a difundir la cultura y los servicios públicos, dirigió el periódico Pensylvania Gazette, fue representante diplomático en Londres y Paris, participo en las negociaciones de paz entre Inglaterra y las colonias americanas en la guerra de la independencia y fue delegado de la comisión encargada de redactar la Constitución norteamericana, siendo históricamente una de las mas grandes figuras políticas de su país.
Este teólogo, químico y gran hombre de ciencia británico, aisló y describió varios gases, (entre ellos el oxígeno) y esta considerado como uno de los fundadores de la química moderna.
Aunque su formación estaba orientada para que fuera ministro de la Iglesia de los Disidentes que comprendía varias iglesias separadas de la Iglesia de Inglaterra, de la que fue ordenado en 1762; Priestley fue animado a dirigir experimentos sobre la nueva ciencia de la electricidad por el estadista y científico estadounidense Benjamín Franklin, a quien conoció en Londres en 1766. Como fruto de estos experimentos, Priestley escribió al año siguiente la Historia de la electricidad. Entre sus importantes descubrimientos está que el carbón de leña es un conductor de la electricidad.
Durante los experimentos que Priestley realizó, descubrió el oxígeno y describió su función en la combustión y en la respiración de los seres vivos, aunque no fue totalmente consciente de la importancia que su descubrimiento tendría en el futuro. Priestley también aisló y describió las propiedades de muchos otros gases, como el amoníaco, óxido nitroso, dióxido de azufre y monóxido de carbono.
Este físico e ingeniero francés, nacido en Angulema fue el primero en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad.
En el año 1758 ingresó en el cuerpo de ingenieros militares, y en 1784 fue nombrado miembro de la Academia de Ciencias, pero al empezar la revolución francesa, en 1789, se retiro de todos sus cargos públicos y militares, para dedicarse por entero a la investigación. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática.
En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre si dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb: F = k (q q') / d2.
Coulomb también estudio la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético. También colaboró en la planificación del sistema métrico decimal de pesas y medidas. La unidad de medida de carga eléctrica, el culombio, recibió este nombre en su honor.
A este médico y físico italiano famoso por sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en los nervios y músculos de los animales, le debe la ciencia el descubrimiento de los efectos de la electricidad, sobre la acción fisiológica en los seres vivos, al descubrir accidentalmente, y con la colaboración de su esposa Lucia, que las patas de una rana se contraían, al tocarlas con un objeto cargado de electricidad.
De sus discusiones con el otro gran científico italiano de su época, Alessandro Volta, sobre la naturaleza de los fenómenos fisiológicos observados, surgió la construcción de la primera pila, o aparato para producir corriente eléctrica continua, llamado pila de Volta. Su nombre sigue asociándose actualmente con la electricidad en los términos galvanismo y galvanización.
Este físico italiano, nació en Como, estudió allí, y llego a ser profesor de física en la Escuela Regia de su ciudad natal. Es conocido sobre todo por la pila que lleva su nombre (construida por empilado de láminas de cinc, papel y cobre), aunque dedico la mayor parte de su vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Invento también: el electróforo, el electrómetro y el eudiómetro.
En 1775 inventó el electróforo, un instrumento que producía cargas de electricidad estática. Los dos años siguientes se dedicó a la química, y mas adelante estudió la electricidad atmosférica e ideó experimentos como la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado Fue profesor de física en la Universidad de Pavía, cátedra que ocupó durante 25 años. Hacia 1800 había desarrollado la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica. Escribió numerosos tratados científicos y por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. La unidad de tensión eléctrica o fuerza electromotriz, conocida como voltio, recibió ese nombre en su honor.
Este físico y matemático francés, nacido cerca de Lyon, es conocido por sus importantes aportaciones al estudio de la corriente eléctrica y el magnetismo, que constituyeron, junto con los trabajos del danés Hans Chistian Oesterd, al desarrollo del electromagnetismo.
Sus teorías e interpretaciones sobre la relación entre electricidad y magnetismo se publicaron en 1822, en su Colección de observaciones sobre electrodinámica y en 1826, en su Teoría de los fenómenos electrodinámicos.
Ampere descubrió las leyes que hacen posible el desvío de una aguja magnética por una corriente eléctrica, lo que hizo posible el funcionamiento de los actuales aparatos de medida. Descubrió las acciones mutuas entre corrientes eléctricas, al demostrar que dos conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido, se atraen, mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen. La unidad de intensidad de corriente eléctrica, el amperio, recibe este nombre en su honor.
Estefísico y químico danés, nacido en Rudköbing, estudió en la Universidad de Copenhague, fue profesor de física en esa universidad y de la Escuela Politécnica, y un gran estudioso del electromagnetismo.
En 1813 ya predijo la existencia de los fenómenos electromagnéticos, lo cual no demostró hasta 1819, junto con Ampere, cuando descubrió la desviación de una aguja imantada al ser colocada en dirección perpendicular a un conductor, por el que circula una corriente eléctrica, demostrando así la existencia de un campo magnético en torno a todo conductor atravesado por una corriente eléctrica, e iniciándose de ese modo el estudio del electromagnetismo.
Se cree que también fue el primero en aislar el aluminio, por electrólisis, en 1825, y en 1844 publicó su Manual de física mecánica.
Este físico alemán, conocido principalmente por su investigación sobre las corrientes eléctricas, nació en Erlangen, en cuya universidad estudió. Fue Profesor de matemáticas y física en una escuela militar de Berlín y director del Instituto Politécnico de Nuremberg y, después de sufrir muchas críticas en su país, mientras su fama se extendía fuera de Alemania, fue, en 1849, nombrado catedrático de física experimental en la Universidad de Munich, puesto que ejerció hasta su muerte.
Estudio la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre (Ley de Ohm: U = I R). También se interesó por la acústica, la polarización de las pilas y las interferencias luminosas. La unidad de resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este nombre en su honor.
Este pintor e inventor estadounidense, es principalmente conocido por la invención del telégrafo eléctrico y del código que lleva su nombre.
Nació en Charlestown (Massachusetts), y estudió en el Colegio de Yale (actual Universidad de Yale). Estudió pintura en Londres y se convirtió en un retratista y escultor de éxito. En 1825 colaboró en la fundación de una sociedad de bellas artes, que mas tarde sería la Academia Nacional de Dibujo, en la ciudad de Nueva York convirtiendose al año siguiente en su primer presidente.
Enterado por aquella época, de los descubrimientos del francés André Marie Ampere, sobre la corriente eléctrica y el magnetismo, comenzó a interesarse por los experimentos químicos y eléctricos, dedicándose durante varios años a la puesta a punto del telégrafo, efectuando en 1837 y con gran éxito las primeras pruebas. También inventó un alfabeto, que representa las letras y números por una serie de puntos y rayas, (conocido actualmente como código Morse) para poder utilizar su telégrafo.
En el año 1843, el Congreso de los Estados le asignó 30.000 dólares para que construyera la primera línea de telégrafo entre Washington y Baltimore, y el 24 de mayo de 1844 Morse envió su ya famoso y primer mensaje: "¿Que nos ha traido Dios?". Fue objeto de muchos honores, y en sus últimos años se dedicó a experimentar con la telegrafía submarina por cable.
Este físico y químico inglés, que fue discípulo del químico Humphry Davy, es conocido principalmente por su descubrimiento de la inducción electromagnética, que ha permitido la construcción de generadores y motores eléctricos, y de las leyes de la electrólisis; por lo que es considerado como el verdadero fundador del electromagnetismo y de la electroquímica.
Faraday nació en Newington, era hijo de un herrero, por lo cual recibió escasa formación. Mientras trabajaba de aprendiz con un encuadernador de Londres, leyó libros sobre temas científicos y realizo experimentos con la electricidad. En 1812, después de asistir a las conferencias de Humphry Davy, este contrató a Faraday como ayudante en su laboratorio químico de la Royal Institution y al año siguiente le llevó con él a un largo viaje por Europa. En 1824 Faraday entró en la Royal Society, único honor que acepto en su vida, y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Royal Institution. Faraday realizó sus primeras investigaciones en el campo de la química bajo la dirección de Davy, descubriendo el benceno.
Sin embargo, las investigaciones que convirtieron a Faraday en el primer científico de su época las realizó, como ya se menciono al principio, en los campos de la electricidad y el magnetismo. En 1831 trazó el campo magnético alrededor de un conductor por el que circula una corriente eléctrica, ya descubierto por Oersted, y ese mismo año descubrió la inducción electromagnética, demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra, e introdujo el concepto de líneas de fuerza, para representar los campos magnéticos.
Durante este mismo periodo, investigó sobre la electrólisis y descubrió las dos leyes fundamentales que llevan su nombre: 1ª) La masa de sustancia liberada en una electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que ha pasado a través del electrólito [masa = equivalente electroquímico, por la intensidad y por el tiempo (m = c I t)]; 2ª) Las masas de distintas sustancia liberadas por la misma cantidad de electricidad son directamente proporcionales a sus pesos equivalentes.
Faraday escribió muchas obras y artículos para publicaciones especializadas, destacando entre ellos: Manipulación química, 1827; Investigaciones experimentales en electricidad, 1855;Investigaciones experimentales en física y química, 1859; La historia química de una bujía, 1861. La unidad de capacitancia, el faradio, recibe este nombre en su honor.
Este físico e inventor inglés, es especialmente conocido por ser el primero en aplicar el circuito eléctrico que lleva su nombre (puente de Wheatstone), para medir resistencias eléctricas. Nació en Gloucester y trabajó de aprendiz con su tío, constructor de instrumentos musicales de Londres. Mas adelante heredó el negocio y en 1829 inventó la concertina (especie acordeón).
Fue un autodidacta en el campo de la ciencia, se convirtió en profesor de filosofía experimental de la Universidad de Londres en 1834. En colaboración con el ingeniero William Fothergill Cooke, patentó en 1837 el primer telégrafo eléctrico británico, coincidiendo en el tiempo con el inventado por Morse. Charles Wheatstone invento además: el instrumento óptico para ver las fotografías en tres dimensiones, llamado estereoscopio, un telégrafo automático y un péndulo electromagnético. En 1868 fue nombrado sir.
Este físico estonio, que estudio en la universidad de Dorpat y llego a ser profesor de la de San Petersburgo, es conocido principalmente por formular la ley de la oposición de las corrientes inducidas que lleva su nombre, y que enuncio en 1833. Ley de Lenz: El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo.
Realizo también importantes investigaciones sobre la conductividad de los cuerpos, en relación con su temperatura, descubriendo en 1843 la relación entre ambas, lo que luego fue ampliado y desarrollado por James Prescott Joule, por lo que pasaría a llamarse "Ley de Joule".
Este físico ingles, nacido en Salford, es conocido principalmente por sus estudios sobre: la energía y sus aplicaciones técnicas, el efecto calorífico producido por la corriente eléctrica y sobretodo por la formulación de la ley que lleva su nombre, y que dice así. Ley de Joule: Todo cuerpo conductor recorrido por una corriente eléctrica, desprende una cantidad de calor equivalente al trabajo realizado por el campo eléctrico, para transportar las cargas de un extremo a otro del conductor: Q = 0,24 R I2t.
Fue uno de los más notables científicos de su época, discípulo de Dalton, estudio y demostró experimentalmente la equivalencia mecánica del calor, determinó también la relación numérica entre las energías térmica y mecánica, y junto con su compatriota, el físico William Thomson (conocido posteriormente como lord Kelvin), Joule descubrió que la temperatura de un gas desciende cuando se expande sin realizar ningún trabajo. Este fenómeno, que se conoce como efecto Joule-Thomson, es la base a la refrigeración. También, alrededor de 1841, y junto con el científico alemán Hermann von Helmholtz, demostró que la electricidad es una forma de energía y que los circuitos eléctricos cumplen la ley de la conservación de la energía.
Joule recibió muchos honores de universidades y sociedades científicas de todo el mundo. SusEscritos científicos se publicaron en 1885 y en 1887. La unidad de energía denominadaJulio(equivale a 1 vatio segundo) recibe este nombre en su honor;
Este físico francés, nacido en París, invento el giroscopio, demostró la rotación de la tierra, mediante su famoso péndulo y midió la velocidad de la luz, mediante espejos giratorios. En el campo de la electricidad, se dedico al estudio del electromagnetismo y descubrió las corrientes que llevan su nombre.
Foucault fue uno de los primeros en demostrar la existencia de corrientes inducidas, parásitas, en los núcleos de circuitos magnéticos (hoy llamadascorrientes de Foucault en su honor).
Para la determinación de la velocidad de la luz trabajó con el físico francés Armand Fizeau e individualmente Foucault demostró, que la velocidad de la luz en el aire es mayor que en el agua. En 1851 hizo su famosa demostración de la rotación de la Tierra, suspendiendo un gran péndulo desde la cúpula del Panteón de París, demostrando con el movimiento del péndulo la rotación de la Tierra sobre su eje. También fue el creador de un método para medir la curvatura de los espejos telescópicos.
Este físico alemán, nació en Königsberg (actualmente Kaliningrado, Rusia), y en el campo de la electricidad es conocido, principalmente, por haber formulado las dos leyes o reglas, que llevan su nombre, sobre la distribución de corrientes y tensiones en un circuito.
Fue profesor de física en las universidades de Breslau, Heidelberg y Berlín, y junto con los químicos alemanes Robert Wilhelm Bunsen y Joseph von Fraunhofer, fue de los primeros en desarrollar las bases teóricas y experimentales de la espectroscopia, desarrollando el espectroscopio moderno para el análisis químico. En 1860 Kirchhoff y Bunsen descubrieron el cesio y el rubidio mediante la espectroscopia. Kirchhoff también estudio el espectro solar y realizó importantes investigaciones sobre la transferencia de calor
Reglas de Kirchhoff: 1ª) La suma algebraica de las intensidades que concurren en un punto es igual a cero. 2ª) La suma algebraica de los productos parciales de intensidad por resistencia, en una malla, es igual a la suma algebraica de las fuerzas electromotrices en ella existentes, cuando la intensidad de corriente es constante.
Este físico y matemático escocés, nació en Edimburgo y estudió en las universidades de Edimburgo y Cambridge, fue profesor de física de las universidades de Aberdeen, Londres y Cambridge. Es especialmente conocido por sus estudios e investigaciones sobre la teoría cinética de los gases y el electromagnetismo. También se dedico a la investigación de la visión de los colores y los principios de la termodinámica, y formuló, teóricamente, que los anillos de Saturno estaban formados por materia disgregada.
Maxwell amplió las investigaciones que Michael Faraday había realizado sobre los campos electromagnéticos, demostrando la relación matemática entre los campos eléctricos y magnéticos, formulando las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo, que relacionan el campo eléctrico y el magnético para una distribución espacial de cargas y corrientes, que actualmente llevan su nombre. También demostró que la naturaleza de los fenómenos luminosos y electromagnéticos era la misma, demostrando que ambos se propagan a la velocidad de la luz.
Su obra más importante es el Treatise on Electricity and Magnetism (tratado de electricidad y magnetismo), que vio la luz en 1873, y en donde, por primera vez, publicó sus cuatro ecuaciones diferenciales en las que describe la naturaleza de los campos electromagnéticos. También escribió: Matter and motion (materia y movimiento, 1876) y Theory of Heat (teoría del calor, 1877).
La teoría de Maxwell, entre los fenómenos luminosos y electromagnéticos, recibió su comprobación definitiva cuando Heinrich Rudolf Hertz obtuvo en 1888 las ondas electromagnéticas de radio. La unidad de flujo magnético en el sistema cegesimal, el maxwell, recibe este nombre en su honor.
Este inventor e industrial norteamericano nació en Central Bridge, Nueva York, y estudió en esa misma ciudad, en la Universidad de Schenectady. Inicialmente se intereso por los ferrocarriles, inventando el freno automático de aire, un sistema de señales ferroviarias y la aguja de cruce, dispositivo que permitió a los trenes el paso de una vía a otra.
Posteriormente dedico sus investigaciones hacia la electricidad, principalmente a la corriente alterna. Compró a Nicola Tesla su patente para la producción y transporte de corriente alterna, que impulso y desarrollo. Posteriormente perfecciono el transformador, desarrollo un alternador y adapto el motor de corriente alterna inventado por Nicola Tesla para su utilización práctica. En 1886 fundo la compañía eléctrica Westinghouse Electric Corporation.
Westinghouse también desarrolló un sistema para transportar gas natural, y a lo largo de su vida obtuvo más de 400 patentes, muchas de ellas de maquinaria de corriente alterna. También fue, junto a Charles Steinmetz, el principal impulsor de la utilización de la corriente alterna en Estados Unidos.
Este físico e inventor escocés, nació en Edimburgo y estudió en las universidades de Edimburgo y Londres. Se dedico principalmente al estudio de cuestiones relacionadas con el sonido y debe su fama al invento del primer teléfono realmente utilizable y a sus estudios sobre los efectos de la sordera.
Bell emigró a Canadá en 1870 y llegó a Estados Unidos en 1871, donde se nacionalizo en 1882. Comenzó dando clases a sordomudos y divulgando el sistema denominado lenguaje visible, que había desarrollado su padre, el educador escocés Alexander Melville Bell.
Desde los 18 años, Bell había trabajado sobre la idea de la transmisión del habla, y en 1874, mientras trabajaba, junto con su ayudante Thomas Watson en un telégrafo múltiple, mejoró el teléfono, que patento definitivamente como suyo en 1876, a pesar de que este ya habia sido desarrollado en 1849 por el emigrante italiano, afincado en Nueva York, Antonio Meucci, pero que debido a problemas económicos no lo habia podido patentar ni comercializar el mismo. En 1877 fundó la Compañía de Teléfonos Bell.
En 1880 le concedió Francia el premio Volta, dotado con 50.000 francos, por el invento del teléfono. Con este dinero, fundó el Laboratorio Volta en la ciudad de Washington, donde el mismo año, junto con sus socios, inventaron el fotófono, aparato que transmite sonidos por rayos de luz y en 1886 desarrolla el primer cilindro de cera para grabar, que sentó las bases del gramófono moderno.
Después de 1895, el interés de Bell se dirigió fundamentalmente a la aeronáutica. Bell también fue uno de los cofundadores de la National Geographic y fundador de la revista Science.
Este gran investigador norteamericano está considerado como el mayor inventor de todos los tiempos, ya que invento entre otras muchas cosas: la lámpara incandescente, el telégrafo moderno, el fonógrafo, un sistema generador de electricidad, un aparato para grabar sonidos y un proyector de películas; también construyo el primer ferrocarril eléctrico. Fundo su famoso laboratorio de Menlo Park, donde llego a registrar 1093 patentes, de inventos desarrolladas por él y sus ayudantes, inventos cuyo desarrollo y mejora posterior ha marcado profundamente la evolución de la sociedad moderna.
Edison nació en Milan (Ohio), y en su infancia apenas recibió mas enseñanza que los conocimientos elementales que su madre le enseño. Cuando tenía 12 años empezó a trabajar vendiendo periódicos y tabaco en el tren que hacia el recorrido entre el pueblo donde vivía Port Huron y Detroit, dedicando su tiempo libre a la experimentación con imprentas y con aparatos mecánicos y eléctricos. En 1862 en uno de los furgones del tren, que también le servia como laboratorio, instaló una pequeña imprente y publicó un semanario, el Grand Trunk Herald.
Mas adelante, por salvar la vida del hijo de un jefe de estación, fue recompensado con la realización de un curso de telegrafía y mientras trabajaba como operador de telégrafos, realizó su primer invento destacado, un repetidor telegráfico que permitía transmitir mensajes automáticamente a una segunda línea, sin que estuviera presente el operador.
A continuación, Edison consiguió un empleo en Boston y dedicó todo su tiempo libre a la investigación. Inventó una grabadora y una máquina de escribir. También ideó y realizó parcialmente una impresora. Posteriormente, mientras trabajaba en la compañía de telégrafos de Nueva York, Gold and Stock, introdujo grandes mejoras en los aparatos y en los servicios de la empresa.
En 1876 y con la venta de accesorios telegráficos, Edison ganó 40.000 dólares, con los que montó su famoso laboratorio de Menlo Park, que le haría famoso en todo el mundo, por ser el primero dedicado a la investigación industrial. Más tarde concibió un sistema telegráfico automático que hacía posible una mayor rapidez y calidad de transmisión. El logro supremo de Edison en la telegrafía fue el invento de unas máquinas que hacían posible la transmisión simultánea de diversos mensajes por una línea, lo que aumentó enormemente la utilidad de las líneas telegráficas existentes. Su invento del emisor telefónico de carbón fue muy importante para el desarrollo del teléfono, que había sido inventado recientemente por Alexander Graham Bell. En 1877, Edison anunció el invento de un fonógrafo mediante el cual se podía grabar el sonido en un cilindro de papel de estaño.
Dos años más tarde exhibió públicamente su bombilla o lámpara incandescente, su invento más importante. Este invento que tubo un éxito extraordinario, fue presentado en la Primera Exposición de Electricidad de Paris, en 1881, como una instalación completa de iluminación eléctrica, de corriente continua, que inmediatamente fue adoptado tanto en Europa como en América. En 1882 desarrolló e instaló la primera gran central eléctrica del mundo en Nueva York. Sin embargo, más tarde, su uso de la corriente continua se vio desplazado ante el sistema de corriente alterna desarrollado por los también inventores estadounidenses Nikola Tesla y George Westinghouse.
En 1883, observó el flujo de los electrones en un filamento caliente, descubriendo así el efecto termoiónico, que en la actualidad lleva su nombre (efecto Edison), y que puede considerarse como el punto de partida de la electrónica moderna.
En 1887, Edison trasladó su fábrica de Menlo Park a West Orange (Nueva Jersey) donde construyó un gran laboratorio de experimentación e investigación. En 1888 inventó el kinetoscopio, anticipo del moderno cinematógrafo, y entre sus posteriores inventos dignos de mención se encuentran: la batería de hierro-níquel, un método de telegrafía sin hilos para comunicarse con los trenes en movimiento, un fonógrafo en el que el sonido se registraba en un disco en lugar de un cilindro, y que tenía una aguja de diamante y otras mejoras. Al sincronizar el fonógrafo con el kinetoscopio, produjo en 1913 la primera película sonora.
De Edison hay que destacar su gran capacidad de trabajo y sus extraordinarios dotes como hombre de empresa, lo que le valió infinidad de honores. En 1878 fue nombrado caballero de la Legión de Honor francesa y en 1889 comendador de la misma. En 1892 fue galardonado con la medalla Albert de la Sociedad Real de las Artes de Gran Bretaña y en 1928 recibió la medalla de Oro del Congreso norteamericano "por el desarrollo y la aplicación de inventos que han revolucionado la civilización en el último siglo".
La mayor contribución de este ingeniero y físico británico, al desarrollo de la electricidad, fue el descubrimiento del sistema trifásico para la generación y distribución de la corriente eléctrica, sistema que patentó en 1882. Ademas se dedico al estudio y mejora de los generadores de corriente alterna.
También se dedico al estudio de los sistemas de iluminación, mejorando su eficiencia, así como al estudio de los condensadores y los fenómenos de carga residual. Por último diremos que profundizó en los problemas de la teoría electromagnética, propuestos por James Clerk Maxwell, y en 1883 dio a conocer el principio de los motores síncronos.
Este físico holandés, nació en Groningen y estudió en su universidad. A partir de 1882 fue profesor de física en la Universidad de Leiden, donde se dedico principalmente al estudio de la física a bajas temperaturas, realizando importantes descubrimientos en el campo de la superconductividad eléctrica.
También de dedicó al estudio de la producción y de los efectos de temperaturas extremadamente bajas, principalmente sobre gases y metales, consiguiendo la licuefacción del helio por primera vez en 1908. Por todos sus trabajos recibió el premio Novel de Física en 1913.
Este físico holandés, nació en Arnhem y estudió en la Universidad de Leiden, donde posteriormente fue profesor de física teórica. Entre sus numerosos trabajos destaca el desarrollo matemático de la teoría de Maxwell, sobre la propagación de las ondas electromagnéticas. También desarrolló la teoría electromagnética de la luz y la teoría electrónica de la materia, que forma parte de toda teoría eléctrica moderna.
Junto con el físico irlandés George Francis Fitzgerald, formuló una teoría sobre la contracción longitudinal de un cuerpo como resultado de su movimiento. Este efecto, conocido como la contracción de Lorentz-Fitzgerald, predice ya la teoría de la relatividad, que se deduce de las ecuaciones que llevan este nombre.
En 1902, debido a su explicación del fenómeno conocido como el efecto Zeeman- Lorentz compartió el Premio Nóbel de Física con su colega holandés Pieter Zeeman.
Este físico británico, nació cerca de Manchester, y estudió en el Owens College, de la universidad de Manchester, y en el Trinity College, de la Universidad de Cambridge. En esta última institución fue profesor de física y matemáticas, también fue profesor de física experimental en el laboratorio de Cavendish, y rector del Trinity College.
Thompson es conocido, principalmente, por sus estudios y experimentos sobre las propiedades eléctricas de los gases y la conducción eléctrica a través de los mismos. También se le considera el descubridor del electrón.
El descubrimiento del electrón lo realizó al comprobar que los rayos catódicos estaban formados por partículas cargadas negativamente (llamadas actualmenteelectrones), determinando posteriormente la relación entre su carga y su masa.
Recibió el Premio Nóbel de Física, en 1906, por su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases.
Este ingeniero e inventor de origen croata, nació en Smiljan, estudió en la Escuela Politécnica de Graz (Austria), y en la Universidad de Praga, y después de trabajar durante tres años como ingeniero electrotécnico, en 1884 emigró a los Estados Unidos, donde se hizo ciudadano de este país. Este gran científico e inventor es reconocido como uno de los más destacados investigadores en el campo de la energía eléctrica.
Tesla trabajo, durante un breve periodo de tiempo para Thomas Alva Edison, pero lo abandonó pronto para dedicarse en exclusiva a la investigación experimental y al desarrollo de nuevos métodos.
En 1888 Tesla diseñó el primer sistema práctico para generar y transmitir corriente alterna, así como el primer motor eléctrico de corriente alterna. Los derechos de estos inventos le fueron comprados por George Westinghouse, que mostró el sistema, de generación y transmisión, por primera vez en la World's Columbian Exposition de Chicago (1893). Dos años más tarde los generadores de corriente alterna de Tesla se instalaron en la central experimental de energía eléctrica de las cataratas del Niágara.
Entre los muchos inventos de Tesla se encuentran los generadores de alta frecuencia y la llamada bobina de Tesla, utilizada en el campo de las comunicaciones por radio. La unidad de inducción magnética, del sistema MKS, recibe este nombre en su honor (Tesla = Weber/m2)
Alemán, nació en Hamburgo y estudió en la Universidad de Berlín. Fue profesor de física en la Escuela Técnica de Karlsruhe, y en la Universidad de Bon. Este físico es celebre por sus investigaciones relativas a la propagación de las ondas electromagnéticas, en las que se fundamentan la radio y la telegrafía sin hilos, que el mismo descubrió.
Hertz desarrolló la teoría electromagnética de la luz, que había sido formulada por el físico James Clerk Maxwell, lo que dio lugar a su descubrimiento en 1887, del efecto fotoeléctrico. Hertz también demostró que la electricidad puede transmitirse en forma de ondas electromagnéticas, las cuales se propagan a la velocidad de la luz, teniendo además muchas de sus propiedades. La unidad de frecuencia el hercio (Hz) recibe este nombre en su honor.
Michael Idvorsky Pupin (1858-1935)
Este Físico y electrotecnico nacio en Idvor (Serbia), pero emigro y se nacionalizo en Estados Unidos en 1874, formándose en la universidad de Columbia y obteniendo el doctorado en Alemania, donde trabajo con los físicos alemanes Helmholtz y Kirchhoff. Una vez retornado a Estados Unidos trabajo como profesor en la universidad de Columbia, hasta 1929.
Estudio el comportamiento de los gases enrarecidos y entre sus numerodos inventos destacan: la pantalla fluorescente que facilitaba la exploración y registro de las imágenes radiológicas obtenidas con los rayos X, y sobre todo, perfeccionó la telefonia a grandes distancias, al introducir bobinas de autoinducción, de trecho en trecho, en las líneas de transmisión, que evitan el amortiguamiento de las señales, dando lugar a la mejora de la transmisión en la gama de frecuencias audibles, de las líneas de transmisión telefónica. Estas bobinas reciben en su honor el nombre de bobinas de Pupin y el método también se denomina pupinización.
Este ingeniero e inventor de origen alemán, cuyo nombre originario era Karl August Rudolf Steinmetz, nació en Breslau (hoy Wroclaw, Polonia), y obligado a abandonar Alemania por sus actividades socialistas, emigró a Estados Unidos, en donde se nacionalizó en 1889. Es conocido principalmente por sus investigaciones sobre la corriente alterna y por el desarrollo del sistema trifásico de corrientes alternas, también invento la lámpara de arco, con electrodo metálico.
A los cuatro años de llegar a Estados Unidos fue designado ingeniero consultor de la Compañía General Eléctrica y en 1902 fue nombrado profesor de física eléctrica en el Unión College y en la Universidad de Schenectady, Nueva York, en donde permaneció hasta su muerte. Sus trabajos contribuyeron en gran medida al impulso y utilización de la electricidad como fuente de energía en la industria.
Este físico y químico estadounidense, nació en Morrison (Illinois) y estudió en las universidades de Columbia, Berlín y Göttingen. Millikan es conocido principalmente por sus trabajos dentro de la física atómica y por haber descubierto, cuantitativamente, la carga del electrón --ya definida por J. J. Thompson--, trabajo que le valió el Novel de Física en 1923.
Se incorporó como docente a la Universidad de Chicago en 1896, y en 1910 fue nombrado profesor de física; abandonó la universidad en 1921 al convertirse en director del laboratorio Norman Bridge de física, en el Instituto de Tecnología de California.
Los experimentos que le permitieron demostrar y medir la unidad elemental de carga (la que posee el electrón), comprobando que la carga eléctrica solamente puede existir como múltiplo de esa carga elemental, se conocen hoy en día con el nombre de experimento de Millikan o de la gota de aceite. Entre sus otras aportaciones a la ciencia destacan su importante investigación sobre los rayos cósmicos, como él los denominó, y sobre los rayos X, así como la determinación experimental de la constante de Planck.
Este ingeniero y físico italiano que nació en Bolonia y estudió en su misma universidad, es conocido, principalmente, como el inventor del primer sistema práctico de señales telegráficas sin hilos, que dio origen a la radio actual.
Desde muy joven, se dice que desde los 14 años, ya se interesó por la telegrafía sin hilos, y profundizando en las teorías de Hertz, hacia 1895 había ya inventado un aparato con el que consiguió enviar señales a varios kilómetros de distancia mediante una antena direccional.
Como no encontró ayuda en Italia para su invento, se traslado a Inglaterra, donde logró patentar este sistema, y en 1987 fundó en Londres, la Compañía de Telegrafía sin Hilos Marconi. En 1899 logró establecer comunicación telegráfica sin hilos a través del canal de la Mancha entre Inglaterra y Francia, y en 1903 a través del océano Atlántico entre Cornualles, y Saint John's en Terranova, Canadá.
Las marinas italiana y británica pronto adoptaron su sistema y hacia 1907 había alcanzado tal perfeccionamiento que se estableció un servicio trasatlántico de telegrafía sin hilos para uso público. En 1909 Marconi recibió, junto con el físico alemán Karl Ferdinad Braun, el Premio Nóbel de Física por su trabajo.
Edwin Howard Armstrong (1890-1954)
Este ingeniero electrico estaudonidense, nacido en Nueva York, se formó en la universidad de Columbia, donde mas adelante, en 1936, llegaria a ser catedrático de Ingenieria Eléctrica, y estudiando electromecánica bajo la dirección de Michael I. Pupin.
Las mayores aportaciones de este ingeniero y gran inventor tienen que ver con el desarrollo de las comunicaciones por radio, al desarrollar una serie de circuitos y sistemas fundamentales para el avance de este sistema de comunicacione. Ya en 1912, antes de graduarse en la universidad, desarrollo el circuito regenerador, que permitia la amplificación de las débiles señales de radio sin apenas distorsión, mejorando grandemente la eficacia de los circuitos empleados hasta el momento. En 1918 desarrollo el circuito superheterodino, que dio un gran impulso a los receptores de amplitud modulada (AM). En 1920 desarrollo el circuito super-regenerador, muy importante en las comunicaciones con dos canales.
En los años treinta desarrolló el sistema de radiodifusión de frecuencia modulada (FM), que ademas de mejorar la calidad de sonido aportó, a las emisiones de radio, una mayor inmunidad frente a las interferáncias externas, que el que soporta el sistema de amplitud modulada (AM). Este sistema de frecuencia modulada (FM) que hoy en dia es el mas empleado en todo tipo de comunicaciones, tanto de radio como de televisión, no se empezo a emplear comercialmente hasta despues de su muerte.
Este físico estadounidense, nacido en Amoy, China, que fue profesor de física en la Universidad de Harvard, es conocido principalmente por el invento compartido del transistor.
Después de trabajar como físico en la división de radio del Instituto Nacional de Modelos y Tecnología, de su país, en 1929 se incorporó a los laboratorios de la Compañía Telefónica Bell, donde junto con los también físicos estadounidenses William Shockley y John Bardeen inventaron un pequeño dispositivo electrónico llamado transistor, un diminuto aparato electrónico capaz de realizar la mayoría de las funciones de los tubos de vacío, que se empleaban en los aparatos electrónicos de aquellos tiempos. Este importante descubrimiento se anunció por primera vez en 1948 pero no se terminó de fabricar hasta 1952.
Este importante invento ha contribuido, como ningún otro, al gran desarrollo actual de la electrónica y la informática moderna, empleándose comercialmente en todo tipo de aparatos electrónicos, tanto domésticos como industriales. Por su trabajo con los semiconductores y por el descubrimiento del transistor, Walter Houser Brattain compartió con Shockley y Bardeen en 1956 el Premio Nóbel de Física.
Este físico estadounidense, nacido en Madison (Wisconsin), fue el primer científico que obtuvo dos veces el premio Nobel de Física. Estudió en las universidades de Wisconsin y Princeton, y es conocido principalmente por el descubrimiento compartido del transistor.
Mientras trabajaba como físico en los laboratorios de la Compañía Telefónica Bell, fue miembro del equipo que desarrolló el transistor. Por este trabajo, compartió en 1956 el Premio Nóbel de Física con los otros dos compatriotas que desarrollaron el transistor, los físicos William Shockley y Walter H. Brattain.
En 1951 se incorporó a la Universidad de Illinois, como profesor de física y electricidad. fue miembro del centro de estudios avanzados de esta universidad y miembro del comite asesor de ciencia del presidente de EEUU.
Desarrolló una teoría que explicaba la superconductividad, es decir, la desaparición de la resistencia eléctrica en ciertos metales y aleaciones a temperaturas cercanas al cero absoluto. Por estos trabajos compartió nuevamente, en 1972, el Premio Nóbel de Física con los físicos estadounidenses Leon N. Cooper y John R. Schrieffer, por lo que él fue el primer científico que ganó dos premios Nóbel en la misma disciplina.
Este físico estadounidense, nació en Londres, de padres estadounidenses, estudió en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, y es conocido principalmente por el descubrimiento compartido del transistor.
Trabajó en los laboratorios de la Compañía Telefónica Bell desde 1936, donde se dedico principalmente al estudio del ferromagnetismo, los semiconductores y la teoría del estado sólido. Sus investigaciones sobre los semiconductores le llevaron al desarrollo compartido del transistor en 1948, y por esta investigación compartió en 1956 el Premio Nóbel de Física con sus asociados John Bardeen y Walter H. Brattain.
En 1956 fue nombrado director de la Shockley Transistor Corporation en Palo Alto, California. Dio muchas conferencias y fue profesor de ingeniería en la Universidad de Stanford.
Ha realizado también trabajos sobre armas secretas para el ejercito norteamericano y publicado varios escritos polémicos en los que sostiene que la inteligencia es ante todo hereditaria.
TIPOS DE MOTORES
Motor de Gasolina u Otto:
El motor se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (típicamente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y válvulas de escape.
El funcionamiento del motor Otto de cuatro tiempos:
Cada cilindro tiene dos válvulas, la válvula de admisión A y la de escape E . Un mecanismo que se llama árbol de llevas las abre y las cierra en los momentos adecuados. El movimiento de vaivén del émbolo se transforma en otro de rotación por una biela y una manivela.
El funcionamiento se explica con cuatro fases que se llaman tiempos:
1. tiempo (aspiración): El pistón baja y hace entrar la mezcla de aire y gasolina preparada por el carburador en la cámara de combustión.
2. tiempo (compresión): El émbolo comprime la mezcla inflamable. Aumenta la temperatura.
3. tiempo (carrera de trabajo): Una chispa de la bujía inicia la explosión del gas, la presión aumenta y empuja el pistón hacia abajo. Así el gas caliente realiza un trabajo.
4. tiempo (carrera de escape): El pistón empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape.
El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del pistón en otro de rotación. Durante dos revoluciones sólo hay un acto de trabajo, lo que provoca vibraciones fuertes. Para reducir éstas, un motor normalmente tiene varios cilindros, con las carreras de trabajo bien repartidas. En coches corrientes hay motores de 4 cilindros, en los de lujo 6, 8, 12 o aún más.
La eficiencia de los motores Otto modernos se ve limitada por varios factores, entre otros la pérdida de energía por la fricción y la refrigeración. En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende del grado de compresión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano. La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica.
Motor Diesel:
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por el ingeniero aleman Rudolf Diesel en 1892. El motor de gasolina al principio tenía muy poca eficiencia. Rudolf Diesel estudió las razones y desarrolló el motor que lleva su nombre (1892), cuya eficiencia es bastante mayor. En teoría, el ciclo diésel difiere del ciclo Otto en que la combustión tiene lugar en este último a volumen constante en lugar de producirse a una presión constante. La mayoría de los motores diesel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son diferentes de las de los motores de gasolina.
Un motor diésel funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en el segundo tiempo motor, compresión. El combustible diésel se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión a gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación.
Hay motores diesel de dos y de cuatro tiempos. Uno de cuatro tiempos se explica así: En la primera fase se absorbe aire hacia la cámara de combustión. En la segunda fase, la fase de compresión, el aire se comprime a una fracción de su volumen original, lo cual hace que se caliente hasta unos 440 ºC . Al final de la fase de compresión se inyecta el combustible vaporizado dentro de la cámara de combustión, produciéndose el encendido a causa de la alta temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de potencia, la combustión empuja el pistón hacia atrás, trasmitiendo la energía al cigüeñal. La cuarta fase es, al igual que en los motores Otto, la fase de expulsión.
Algunos motores diésel utilizan un sistema auxiliar de ignición para encender el combustible para arrancar el motor y mientras alcanza la temperatura adecuada.
La eficiencia de los motores diesel depende, en general, de los mismos factores que los motores Otto, y es mayor que en los motores de gasolina, llegando a superar el 40%. Este valor se logra con un grado de compresión de 14 a 1, siendo necesaria una mayor robustez, y los motores diesel son, por lo general, más pesados que los motores Otto. Esta desventaja se compensa con una mayor eficiencia y el hecho de utilizar combustibles más baratos.
Los motores diésel suelen ser motores lentos con velocidades de cigüeñal de 100 a 750 revoluciones por minuto (rpm o r/min), mientras que los motores Otto trabajan de 2.500 a 5.000 rpm. No obstante, algunos tipos de motores diesel trabajan a velocidades similares que los motores de gasolina.
Motor de dos tiempos:
Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diesel funcione a dos tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los motores de cuatro tiempos, lo que implica que la potencia que producen es menor que la mitad de la que produce un motor de cuatro tiempos de tamaño similar.
El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u orificios (que quedan expuestos al desplazarse el pistón hacia atrás). En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase. A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara.
En la década de 1950, el ingeniero alemán Félix Wankel completó el desarrollo un motor de combustión interna con un diseño revolucionario, actualmente conocido como Motor Wankel. Utiliza un rotor triangular dentro de una cámara ovalada, en lugar de un pistón y un cilindro.
La mezcla de combustible y aire es absorbida a través de un orificio de aspiración y queda atrapada entre una de las caras del rotor y la pared de la cámara. La rotación del rotor comprime la mezcla, que se enciende con una bujía. Los gases se expulsan a través de un orificio de expulsión con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una vez en cada una de las caras del rotor, produciendo tres fases de potencia en cada giro.
El motor de Wankel es compacto y ligero en comparación con los motores de pistones, por lo que ganó importancia durante la crisis del petróleo en las décadas de 1970 y 1980. Además, funciona casi sin vibraciones y su sencillez mecánica permite una fabricación barata. No requiere mucha refrigeración, y su centro de gravedad bajo aumenta la seguridad en la conducción.
Motor de Carga Estratificada:
Una variante del motor de encendido con bujías es el motor de carga estratificada, diseñado para reducir las emisiones sin necesidad de un sistema de recirculación de los gases resultantes de la combustión y sin utilizar un catalizador. La clave de este diseño es una cámara de combustión doble dentro de cada cilindro, con una antecámara que contiene una mezcla rica de combustible y aire mientras la cámara principal contiene una mezcla pobre. La bujía enciende la mezcla rica, que a su vez enciende la de la cámara principal. La temperatura máxima que se alcanza es suficiente como para impedir la formación de óxidos de nitrógeno, mientras que la temperatura media es la suficiente para limitar las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos.
Motor de Gas Natural:
El gas natural como carburante, se usa en los motores de combustión interna al igual como se utilizan los carburantes líquidos. Por ahora, ésta es la principal alternativa al petróleo, principal compuesto tanto de la gasolina como el diesel.
Hay que tomar en cuenta que el gas natural y el GLP son diferentes, ya que el segundo es una destilación del petróleo mezclado con propano y butano. De los dos, el GLP es menos contaminante que el natural, por lo que su uso es más difundido. Uno de los sucesos que le dio rápida popularidad fue la presentación a principios de los noventa del Bugatti EB110 con motor a gas, siendo el auto más rápido del mundo de aquel tiempo.
Debe operar con ciclo Otto dadas sus características propias, por el contrario los motores con ciclo Diesel deben ser transformados a ciclo Otto cuándo se quiere que aquellos funcionen con gas natural.
Cuando un motor de ciclo Otto va a utilizar gas natural, no precisa ninguna transformación mecánica sustancial. Tan solo debe equiparse del sistema de almacenamiento, carburación y avance del encendido, electroválvulas, así como añadirle un convertidor catalítico, si así se desea.
Existe también una tercera posibilidad, consistente en no transformar los motores Diesel a Otto. El sistema se fundamenta en continuar alimentando el motor con gasóleo, pero interrumpiéndola durante un cierto tiempo, durante el cual se inyecta gas natural al motor. Este sistema tiene muchas dificultades en su aplicación práctica y no es utilizado masivamente.
Una de sus principales dificultades está en el almacenaje, ya que estamos hablando de un líquido altamente inflamable; pero con el paso de los años, la seguridad de este sistema ha alcanzado tal nivel, que es tan seguro como un motor de gasolina. Es por ello, que se utiliza al GLP como una opción de apoyo al motor gasolinero, con lo que muchos motores tienen ambos sistemas. Con esto, los fabricantes recomiendan usar la versión GLP para encender el motor y a bajas revoluciones para luego cambiar automáticamente a la opción gasolina. A la larga representa un menor consumo y una mejor conservación del medio ambiente sin mayor pérdida de performance.
Motor Electrico:
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía eléctrica en energía mecánica. En diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de combustión:
-A igual potencia su tamaño y peso son más reducidos. -Se puede construir de cualquier tamaño. -Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. -Su rendimiento es muy elevado (tipicamente en torno al 80%, aumentando el mismo a medida que se incrementa la potencia de la máquina). -La gran mayoria de los motores eléctricos son máquinas reversibles pudiendo operar como generadores, convirtiendo energía mecánica en eléctrica.
Por estos motivos son ampliamente utilizados en instalaciones industriales y demás aplicaciones que no requieran autonomía respecto de la fuente de energía, dado que la energía eléctrica es difícil de almacenar. La energía de una batería de varios kilos equivale a la que contienen 80 gramos de gasolina. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
Las iniciativas de preservar al medio ambiente hacen de éste el motor del futuro. Es equivocado decir que ésta es una solución nueva, el motor eléctrico surgió casi al mismo tiempo que el automóvil en sí. Aunque la cantidad de emisiones es casi cero, el gran problema existente tanto hoy como hace 100 años es la misma: la autonomía y la baja performance de sus motores. Aunque ya existen algunas versiones en serie, todavía no se puede considerar en una posibilidad real al corto plazo. Para contrarrestrarlo, se prueban todo tipo de baterías, algunos de los cuales funcionan como un motor dentro de otro. Incluso se han probado con baterías a combustible, usando metanol o hidrógeno, pero éstas tienen todavía problemas de almacenamiento.
Las campañas de consumo de este tipo de vehículos es grande, y siempre se organizan eventos para presentar a los coches eléctricos más veloces, haciéndose conocidos ante un público que los ven como una futura alternativa al auto con motor de gasolina. Es sólo cuestión de esperar.
Edad de la piedra antigua (2.500.000 aC a 10.000 aC): Las primeras técnicas utilizadas por el hombre primitivo estaban relacionadas con actividades como la caza, la pintura sobre rocas, el tallado de madera y huesos para hacer hachas y lanzas. El hombre era nómada también habían desarrollado una técnica para encender el fuego.
Edad de la piedra nueva (10.000 aC a 4.000 aC): El hombre desarrollo técnicas por hacer utensilios, cultivar la tierra, domesticar y criar ganado. El hombre se hizo sedentario. Hacia finales de esta edad se aplicaron técnicas para la construcción de viviendas, templos, palacios y ciudades. También se desarrollo la alfarería.
