UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE Informe: Alessandro Volta y el operador nabla Nombre: Mauricio Duran Calderon Asignatura: Instalaciones eléctricas Docente: Héctor Uriarte Peláez Alessandro Volta Datos generales Fecha de nacimiento: 18 de febrero de 1745 Lugar de Nacimiento: Ducado de Milán Área: Electromagnetismo, física y química Fallecimiento: 5 de marzo de 1827 Aportes a la electricidad Electróforo El inventor del electróforo fue Johannes Wilcke, pero Volta logró perfeccionar el invento. El electróforo es un generador de electricidad estática simple que se utiliza para producir carga electrostática a través de un proceso de inducción electrostática. Debido a que proporcionaba una fuente de carga renovable, se empezó a hacer uso de este en los laboratorios científico de la época. Un electróforo se compone de un mango aislante, un aislante plano en forma de placa y un disco de metal. En primer lugar, se frota la superficie superior de la torta de resina o de la lámina aislante con la piel de gato o con un tejido de lana, a fin de que la superficie quede cargada negativamente por fricción. Una vez que el aislante está cargado, se acerca el disco metálico sosteniéndolo por el mango, por lo que tanto el disco conductor, como el aislante, se polarizan, situándose las cargas negativas del conductor en la superficie superior como consecuencia de la repulsión ejercida por las cargas negativas que el material aislante tiene en su superficie. Apoyando el disco encima de aislante. Se conecta el disco conductor a tierra o a un dedo para que pierda la carga negativa haciendo que se origine una corriente de carga negativa. Al separar el disco metálico del aislante, esta acción es la que inducirá en el disco metálico una carga de algunos milivoltios. Electricidad animal En 1789, el profesor Luigi Galvani realizaba experimentos con muslos de ranas y logro hacer observaciones sorprendentes. Observó que, al tocar los nervios de los miembros amputados con dos metales diferentes, los muslos sufrían una contracción. Volta realizó experimentos, descubriendo que la causa de generación de la corriente eléctrica no radicaba en la naturaleza animal sino en el líquido del tejido conductor animal. Descubrió que bastaba un líquido conductor, agua con sal, por ejemplo, para que dos metales en contacto produjeran tensión eléctrica. También descubre que los fluidos corporales son buenos conductores. La pila voltaica En base al descubrimiento de los materiales conductores, descubre que el efecto eléctrico se puede aumentar en gran medida introduciendo una solución ácida entre dos metales. Construye la pila de volta, con discos de cobre y zinc separados con pedazos de cuero embebidos en agua salada. En una batería, la energía química se transforma en eléctrica. Volta logro que por primera vez que fluya corriente eléctrica en un lapso considerable. Los que dio paso a que se diera un gran paso en la electricidad y su posterior investigación. Operador Nabla El operador nabla de representa con un triángulo invertido (∇) y toma lugar principalmente en diversas operaciones vectoriales. Dependiendo el contexto se puede usar en matemática para la representación de muchas operaciones. Es un operador versátil, en electricidad se lo usa como el campo eléctrico. En coordenadas cartesianas tridimensionales, podemos escribir al operador nabla como: 𝛻= 𝜕 𝜕 𝜕 𝑖 + 𝑗 + 𝑘 𝜕𝑥 𝜕𝑦 𝜕𝑧 El operador nabla es el operador diferencial del vector o también llamado gradiente, no es un vector en sí mismo, pero cuando, por ejemplo, opera sobre una función escalar, genera un vector. Este operador es bastante útil para poder definir: • • El gradiente de un escalar V, el cual se escribe ∇ V La divergencia de un vector A, la cual se escribe A⋅∇ El rotacional de un vector A, el cual se escribe A ×∇ • El laplaciano de un escalar V, el cual se escribe. 𝛻 2 V