ELECTRICIDAD

¿Quién la descubrió?
Si hoy sale a la calle y le pregunta a la gente quién “descubrió” la electricidad, la mayoría de los que respondan, habrá muchos que no den ninguna respuesta, le dirán que Thomas Edison. Nada más lejos de la realidad, el verdadero padre de la electricidad tal y como la conocemos hoy fue el ingeniero de origen serbio Nikola Tesla, un genio del siglo XIX y principios del XX que también sentó las bases para la creación de la radio, un invento que habitualmente se atribuye al italiano Marconi.

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Las maravillas de Tesla van aún más allá. Este maestro de la mecánica, la electricidad, las matemáticas y el diseño nacido en 1856 en Smiljan (actual Croacia) llegó a registrar más de 700 patentes, muchas de las cuales son auténticos prodigios que han resultado determinantes para el progreso tecnológico: inventó el control remoto, realizó estudios sobre los rayos X y sus aplicaciones en medicina, creó las primeras lámparas de bajo consumo, sentó los principios teóricos del radar, realizó innovadores diseños de velocímetros para automóviles… Gracias a todos sus trabajos fue pionero en la robótica, en el desarrollo de aviones de despegue vertical y en transmisión inalámbrica de electricidad.

 

Primeros años

Nikola Tesla era hijo de padres serbios 12​ en el pueblo de Smiljan, en el Imperio austrohúngaro, cerca de la ciudad de Gospić, perteneciente al territorio de la actual Croacia. Su certificado de bautismo afirma que nació el 28 de junio de 1856 del calendario juliano, correspondiente al 10 de julio del calendario gregoriano en uso actualmente. Su padre fue Milutin Tesla, un sacerdote de la iglesia ortodoxa serbia en la jurisdicción de Sremski Karlovci, y su madre Đuka Mandici, una ama de casa de ascendencia serbia, y quien dedicaba parte de su tiempo como científica autodidacta al desarrollo de pequeños aparatos caseros. ​

Se cree que su origen paterno proviene de alguno de los clanes serbios del valle del río Tara, o bien del noble herzegovino Pavle Orlović.14​ Su madre, Đuka, provenía de una familia ortodoxa domiciliada en Lika y Banija, pero con profundos orígenes en Kosovo. ​ Era competente fabricando herramientas artesanales caseras y había aprendido de memoria numerosos poemas épicos serbios, pero nunca aprendió a leer.

La familia se trasladó a Gospić en 1862. Tesla asistió al Gimnasio de Karlovac, donde completó el plan de estudios de cuatro años en tres.

Más tarde comenzó los estudios de ingeniería eléctrica en la Universidad de Graz, en la ciudad del mismo nombre, en 1875. Mientras estuvo allí estudió los usos de la corriente alterna. Algunas fuentes afirman que se licenció por la Universidad de Graz, sin embargo, la universidad afirma que no recibió ningún grado y que no continuó más allá del segundo semestre del tercer año, durante el cual dejó de asistir a las clases. En diciembre de 1878 dejó Graz y dejó de relacionarse con sus familiares. Sus amigos pensaban que se había ahogado en el río Mura. Se dirigió a Maribor, (hoy Eslovenia), donde obtuvo su primer empleo como ayudante de ingeniería, trabajo que desempeñó durante un año. Durante este periodo sufrió una crisis nerviosa. Tesla fue posteriormente persuadido por su padre para asistir a la Universidad Carolina en Praga, a la cual asistió durante el verano de 1880. Allí fue influenciado por Ernst Mach. Sin embargo, después de que su padre falleciera, dejó la Universidad, completando solamente un curso. ​

Tesla pasaba el tiempo leyendo muchas obras y memorizando libros completos, ya que supuestamente poseía una memoria fotográfica. En su autobiografía relató que en ciertas ocasiones experimentó momentos detallados de inspiración. Durante su infancia sufrió varios episodios de una enfermedad muy peculiar, la cual provocaba que cegadores haces de luz apareciesen ante sus ojos, a menudo acompañados de alucinaciones. Normalmente las visiones estaban asociadas a una palabra o idea que le rondaba la cabeza. Otras veces, estas le daban la solución a problemas que se le habían planteado. Simplemente con escuchar el nombre de un objeto, era capaz de visualizarlo de forma muy realista. Actualmente la sinestesia presenta síntomas similares. Tesla podía visualizar una invención en su cerebro con precisión extrema, incluyendo todas las dimensiones, antes de iniciar la etapa de construcción; una técnica algunas veces conocida como pensamiento visual. No solía dibujar esquemas, en lugar de eso concebía todas las ideas solo con la mente. También en ocasiones tenía reminiscencias de hechos que le habían sucedido previamente en su vida; fenómeno este que se inició durante su infancia.

En 1880, se trasladó a Budapest para trabajar bajo las órdenes de Tivadar Puskás en una compañía de telégrafos, la compañía nacional de teléfonos. Allí conoció a Nebojša Petrović, un joven inventor serbio que vivía en Austria. A pesar de que su encuentro fue breve, trabajaron juntos en un proyecto usando turbinas gemelas para generar energía continua. Para cuando se produjo la apertura de la central telefónica en 1881 en Budapest, Tesla se había convertido en el jefe de electricistas de la compañía, y fue más tarde ingeniero del primer sistema telefónico del país. También desarrolló un dispositivo que, de acuerdo con ciertas fuentes, era un repetidor telefónico o amplificador, pero que, según otros, pudo haber sido el primer altavoz.

 

Ciudadano estadounidense

El 30 de julio de 1891, se convirtió en ciudadano de los Estados Unidos a la edad de 35 años. Tesla instaló su laboratorio en la Quinta Avenida con 35 sur, en la ciudad de Nueva York, en ese mismo año. Luego, lo trasladó a la calle Houston con 46 este. En este sitio, mientras realizaba experimentos sobre resonancia mecánica con osciladores electromecánicos, generó resonancia en algunos edificios vecinos y, aunque debido a las frecuencias utilizadas no afectó al suyo, sí generó quejas ante la policía: como la velocidad del resonador creció, y siendo consciente del peligro, se vio obligado a terminar el experimento utilizando un martillo, justo en el momento en que llegó esta. También hizo funcionar lámparas eléctricas en dos sitios en Nueva York, proporcionando evidencia para el potencial de la trasmisión inalámbrica de energía.

Algunos de sus amigos más cercanos eran artistas. Se hizo amigo de Robert Underwood Johnson, editor del Century Magazine, quien adaptó algunos poemas serbios de Jovan Jovanović Zmaj (que Tesla tradujo). También en esta época, Tesla fue influenciado por la filosofía védica (i.e., hinduismo) enseñanzas de Swami Vivekananda; en tal medida que después de su exposición a estas enseñanzas, Tesla empezó a usar palabras en sánscrito para nombrar algunos de sus conceptos fundamentales referentes a la materia y la energía.

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A los 36 años le fueron otorgadas las primeras patentes relacionadas con la alimentación polifásica y continuó con sus investigaciones sobre los principios del campo magnético rotativo. De 1892 a 1894 trabajó como vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (American Institute of Electrical Engineers), el precursor, junto con el Institute of Radio Engineers, del actual IEEE. De 1893 a 1895, investigó la corriente alterna de alta frecuencia, generando una CA de un millón de voltios usando una bobina de Tesla cónica e investigó el efecto pelicular en conductores, diseñó circuitos LC, inventó una máquina para inducir el sueño, lámparas de descarga inalámbricas, y transmisión de energía electromagnética, construyendo el primer radiotransmisor. En San Luis, Misuri, hizo una demostración sobre radiocomunicación en 1893. Dirigiéndose al Instituto Franklin en Filadelfia, Pensilvania y a la National Electric Light Association, describió y demostró con detalles estos principios. Él creía que solo era cuestión de tiempo que el hombre pudiese adaptar las máquinas al engranaje de la naturaleza, declarando, “Antes que pasen muchas generaciones, nuestras máquinas serán impulsadas por un poder obtenido en cualquier punto del universo”.

 

Experimentos con rayos X

En 1894, Tesla empezó a investigar los que después se llamaron rayos X. En el incendio de su laboratorio en 1895 se perdió todo su trabajo, según afirmó el propio Tesla. Mientras tanto, en noviembre de ese mismo año, el científico alemán Wilhelm Röntgen concluía su extensa y sistemática investigación de los rayos X, publicando sus conclusiones en 1895. La primera publicación de Tesla sobre los “rayos de Rontgen” data de 1895. Según el propio Tesla narra, usó su propio tubo de vacío (similar a su patente Patente USPTO nº 514170: #514,170). Este dispositivo difería de otros tubos de rayos X por el hecho de no tener electrodo receptor. El término moderno para el fenómeno producido por este artefacto es Bremsstrahlung (o radiación de frenado).

En sus primeras investigaciones Tesla diseñó algunos experimentos para producir rayos X. Él afirmó que, con estos circuitos, el instrumento podrá generar rayos de Roentgen de mayor potencia que la obtenida con aparatos ordinarios.

También mencionó los peligros de trabajar con sus circuitos y con los rayos X producidos por sus dispositivos de un solo nodo. De muchas de sus notas en las investigaciones preliminares de este fenómeno, atribuyó el daño de la piel a varias causas. Él creyó que inicialmente el daño no podría ser causado por los rayos de Roentgen, sino por el ozono generado al contacto con la piel y en parte también al ácido nitroso. Él pensaba que estas eran ondas longitudinales, como las producidas por las ondas en plasmas.

 

Relación con Thomas Alva Edison

Empeñado Tesla en mostrar la superioridad de la corriente alterna sobre la corriente continua de Edison, se entabló lo que se conoce como “guerra de las corrientes”. En 1893 se hizo en Chicago una exhibición pública de la corriente alterna, demostrando su superioridad sobre la corriente continua de Edison. Ese mismo año Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primer radiotransmisor. Presentó la patente correspondiente en 1897 y dos años después Guglielmo Marconi lograría su primera transmisión de radio. Marconi registró su patente el 10 de noviembre de 1900 y le fue rechazada por ser considerada una copia de la patente de Tesla. Se inició entonces un litigio entre la compañía de Marconi y Tesla. Tras recibir el testimonio de numerosos científicos destacados, la Corte Suprema de los Estados Unidos de América concluyó en 1943 a favor de Tesla (la mayoría de los libros mencionan a Marconi como el inventor de la radio).

A finales del siglo XIX, Tesla demostró que usando una red eléctrica resonante y usando lo que en aquel tiempo se conocía como “corriente alterna de alta frecuencia” (hoy se considera de baja frecuencia) solo se necesitaba un conductor para alimentar un sistema eléctrico, sin necesidad de otro metal ni un conductor de tierra. Tesla llamó a este fenómeno la “transmisión de energía eléctrica a través de un único cable sin retorno”. Ideó y diseñó los circuitos eléctricos resonantes formados por una bobina y un condensador, claves de la emisión y recepción de ondas radioeléctricas con selectividad y potencia gracias al fenómeno de la resonancia. Lo que de hecho creaba y transmitía eran ondas electromagnéticas a partir de alternadores de alta frecuencia, solo que no lo aplicó a la trasmisión de señales de radio como hizo Marconi sino a un intento de trasmitir energía eléctrica a distancia sin usar cables. Tesla afirmó en 1901: “Hace unos diez años, reconocí el hecho de que para transportar corrientes eléctricas a largas distancias no era en absoluto necesario emplear un cable de retorno, sino que cualquier cantidad de energía podría ser transmitida usando un único cable. Ilustré este principio mediante numerosos experimentos que, en su momento, generaron una atención considerable entre los hombres de ciencia.”

No obstante, Edison trataba de combatir la teoría de Tesla mediante una campaña para fomentar ante el público el peligro que corrían al utilizar este tipo de corriente, por lo que Harold P. Brown, un empleado de Thomas Edison contratado para investigar la electrocución, desarrolló la silla eléctrica.

En la primavera de 1891, Tesla realizó demostraciones con varias máquinas ante el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos en la Universidad de Columbia. Demostró de esta forma que todo tipo de aparatos podían ser alimentados a través de un único cable sin un conductor de retorno. Este sistema de transmisión unifilar fue protegido en 1897 por la patente U.S. 0.593.138.

Algunas personas creen falsamente que en las cataratas del Niágara se construyó la primera central hidroeléctrica gracias a los desarrollos de Tesla en 1893, consiguiendo en 1896 transmitir electricidad a la ciudad de Búfalo (Nueva York). Las primeras centrales hidroeléctricas se desarrollaron primero en Europa en 1878-1885. Tras 1885 Westinghouse contrató, entre otros, a Stanley, Oliver Shallenberger, Benjamin Lamme, entre otros para construir sistemas potencia de corriente alterna en todo EEUU. Tesla no se unió a Westinghouse hasta 1888. En 1891 inventó la bobina de Tesla. En su honor se llamó ‘Tesla’ a la unidad de medida del campo magnético en el Sistema Internacional de Unidades.

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Inventos y descubrimientos destacables

Entre los más destacables inventos y descubrimientos que han llegado al conocimiento del público en general, podemos destacar:

 

  • Transferencia inalámbrica de energía eléctrica59​ mediante ondas electromagnéticas. Posteriormente intentó desarrollar un sistema para enviar energía eléctrica sin cables a largas distancias y quiso implementarlo en el proyecto de la torre de Wardenclyffe que tenía el fin de establecer un sistema mundial de comunicaciones y que terminó en fracaso porque antes que él pudiera acabar el proyecto, su inversor, el banquero J. P. Morgan, dejó de financiar las investigaciones de Tesla debido a la inviabilidad financiera de esta, además de que Guillermo Marconi logró transmisiones de señales de radio por el Atlántico en menor tiempo, haciendo perder el interés de Morgan por el proyecto.60​59​ Se tienen algunas películas de la torre.
  • Corriente alterna.61​
  • Armas de energía directa (anunció un “rayo de la muerte” y lo ofreció al gobierno; pero no hicieron caso a su gestión. Oficialmente no se conoce un prototipo.)
  • Compuertas o puertas lógicas (aunque la aplicación de puertas lógicas en electrónica digital es de George Boole).[cita requerida]
  • Bombilla sin filamento o lámpara fluorescente.
  • Dispositivos de electroterapia o diagnóstico, especialmente un generador de rayos X de un solo electrodo. También hay un registro de patente de un generador de ozono.40​59​
  • Turbina sin paletas, operada por la fricción del fluido.59​
  • Bobina de Tesla: entregaba en la salida una energía de alto voltaje y alta frecuencia.
  • Principios teóricos del radar.
  • Control remoto.59​
  • Bujía para encendido de motores de explosión.63​
  • Aviones STOL.59​
  • Estudios sobre Rayos X.
  • Radiogoniómetro.64​
  • Teleodinámica eléctrica

 

Últimos años

Cuando murió, el Gobierno de los Estados Unidos intervino todos los documentos de su despacho, en los que constaban sus estudios e investigaciones. Años más tarde, la familia Tesla y la embajada yugoslava lograron recuperar parte del material incautado, que hoy día se encuentra expuesto en el Museo Nikola Tesla.

Se dice que Nikola Tesla no hacía planos, sino que lo memorizaba todo.26​ 59​ Buena parte de la etapa final de su vida la vivió absorto con el proceso judicial que entabló en lo relativo a la invención de la radio, que se disputaba con Marconi, pues Tesla había inventado un dispositivo similar al menos 15 años antes que él. En la década de 1960, el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítimamente propiedad de Tesla, reconociéndolo de forma legal como inventor de esta, si bien esto no trascendió a la opinión pública, que todavía considera a Marconi como su inventor.

Algunos de sus estudios nadie podía descifrarlos debido a su enorme capacidad inductiva. Para la mayoría de sus proyectos ideaba los documentos de cabeza, le bastaba con tener la imagen de dicho objeto sin saber cómo funcionaba, simplemente lo elaboraba sin saber que podía suponer un gran avance para la humanidad. Fue un lector minucioso de la teoría física de Ruđer Bošković.

Se especula que ideó un sistema de transmisión de electricidad inalámbrico, de tal suerte que la energía podría ser llevada de un lugar a otro mediante ondas de naturaleza no hertzianas. Dicho sistema se basaría en la capacidad de la ionosfera para conducir electricidad, la potencia se transmitiría a una frecuencia de 6 Hz con una enorme torre llamada Wardenclyffe Tower, para valerse de la resonancia Schumann como medio de transporte. Hoy día se sabe que esta frecuencia es de 7,83 Hz y no de 6, aunque realmente varía desde 7,83 Hz a 12 Hz, según la actividad solar y el estado de la ionosfera. En los últimos años muchos son los que han intentado repetir el experimento, con poco o ningún éxito.

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