TECNOLOGÍA - LA APORTACIÓN DE LA FÍSICA: Nuevos materiales, la Electrónica y las Computadoras - 7ª parte
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LA APORTACIÓN DE LA FÍSICA

Nuevos materiales, la Electrónica y las Computadoras - 7ª parte

Fuente: Fernando Alba Andrade


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La electrónica y sus inicios

emos visto al tratar la electricidad cómo la teoría electromagnética de Maxwell (1870) predijo la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz en Alemania demostró su existencia y efectuó transmisiones a corta distancia (1888). El ruso Popov (1897) inventó la antena y efectuó transmisiones a cinco kilómetros, y el italiano Marconi (1901) hizo la primera transmisión transatlántica.

Otra contribución notable fue la del alemán Julius Plucker, quien hizo pasar una corriente eléctrica entre dos puntas de alambre, colocadas dentro de un tubo al vacío. Observó que se producía una fluorescencia entre ambas y, lo más importante fue que en presencia de un campo magnético la fluorescencia cambiaba de posición, lo que de acuerdo con las leyes de Ampère significaba que se trataba de movimiento de cargas eléctricas en el vacío. A estas cargas que se mueven en el vacío se les dio el nombre de electrones.

El electrón

José Juan Thomson (1856-1940)

Físico inglés. En 1876 entró a la Universidad de Cambridge, como estudiante, y ahí permaneció toda su vida. Continuó la investigación del movimiento de cargas en el vacío, iniciada por Plucker y Croockes, que hacían suponer la existencia del electrón. Thomson realizó medidas cuantitativas respecto a la deflexión que las fuerzas de Ampère debían producir sobre los electrones.

J.J. Thomson
J.J. Thomson

Suponiendo que estas partículas tuvieran carga eléctrica igual a la que se requiere para descomponer una molécula de agua (en un átomo de oxígeno y una molécula de hidrógeno) por medio de la electrólisis, encontró (1897) que la masa del electrón debía ser más pequeña que la milésima parte de la del átomo más pequeño que es el del hidrógeno.

Los atomistas consideraban que una vez que se llenara la Tabla Periódica de los elementos de Mendeleiev, ya no habría más partículas que descubrir, y ahora se encontraba una partícula mucho más pequeña, que daría origen a que los átomos a su vez estuvieran formados por otras partículas.

Thomson también demostró que los campos eléctricos desvían a los electrones de su trayectoria, cuando viajan del alambre con potencial negativo (cátodo) al de potencial positivo (ánodo).

Por este descubrimiento, Thomson recibió el premio Nobel en 1906, pero lo más sorprendente fue el equipo de investigadores que formó, ya que siete de sus asistentes recibieron posteriormente el premio Nobel.

En 1912 realizó otro descubrimiento sorprendente. Por métodos eléctricos le arrancó a los átomos del gas neón uno (le sus electrones, transformándolo en partícula positiva que pudo hacer que se moviera en el tubo al vacío, entre el ánodo y el cátodo, como había hecho con los electrones. Aplicándoles campos eléctricos y magnéticos, demostró que existían dos diferentes gases neón, con las mismas propiedades químicas pero diferente peso. Había descubierto los llamados isótopos de los elementos que tendrían papel importante en la nueva física nuclear que desarrollaría uno de sus estudiantes, el gran físico Rutherford.

Desarrollo de la electrónica

Juan Fleming (1849-1945)

Ingeniero inglés. Trabajó con Maxwell, fue consultor de Edison y colaboró con Marconi. Edison había observado que si colocaba un alambre cerca del filamento caliente de uno de sus focos luminosos, pasaba algo de corriente eléctrica.

J. Fleming
J. Fleming

Fleming estudió este fenómeno tomando en cuenta el descubrimiento del electrón por Thomson. En un bulbo o tubo al vacío colocó un filamento (cátodo) y enfrente una placa (ánodo). Al colocar el cátodo al extremo negativo de una batería y el ánodo al positivo, observó que los electrones (negativos) que estaban en "ebullición" en el filamento caliente, al ser atraídos por la placa positiva, pasaban a través del vacío, produciendo una corriente eléctrica en el circuito.

Cuando el filamento se conectaba al polo positivo y la placa al negativo, los electrones (negativos) eran rechazados por la placa negativa y no pasaba corriente eléctrica.

Si el bulbo se conecta a un generador de voltaje alterno (que cambia constantemente de filamento negativo y placa positiva a lo opuesto y continúa cambiando sucesivamente), en este caso la corriente eléctrica circula sólo la mitad del tiempo, cuando el filamento es negativo y la placa positiva. En 1904, Fleming inventó este dispositivo que se llamó rectificador, y que transformaba una corriente eléctrica alterna en una corriente directa.

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