Botella de Leyden

Cuatro botellas de Leyden que forman una batería (Museo Boerhaave, 2003). / Wikimedia - Ellywa en Wikipedia en holandés

Tal día como hoy… 11 de octubre de 1745 se presentaba la Botella de Leyden

 

El 11 de octubre de 1745, Ewald Jürgen von Kleist (1700-1748), clérigo luterano, deán de la catedral de Cammin (Pomerania) y aficionado a la física, presentaba un artefacto de su invención capaz de almacenar electricidad mediante descargas. Era el primer condensador de la historia elaborado por el ser humano. Se conoce como la Botella de Leyden.

 

CV / La electricidad es un fenómeno físico que consiste en el flujo de cargas eléctricas, que son, a su vez, una propiedad física de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas a través de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por estos campos electromagnéticos, a la vez que es generadora de ellos. La existencia de fenómenos «eléctricos» es conocida desde la Antigüedad.

El término proviene de la palabra griega ήλεκτρον  –élektron- que traducido significa «ámbar», precisamente porque los griegos observaron que al frotar el ámbar con lana o con piel se producían cargas que atraían pequeños objetos, y que al hacerlo más intensamente podían saltar chispas. También se sabía de la «electricidad» producida por ciertos peces –los egipcios los llamaban «los tronadores del Nilo-, y que los romanos trataron a los aquejados de gota y cefaleas con descargas de estos peces. Plinio el Viejo nos dejó descritos los efectos adormecedores de las descargas de las rayas eléctricas. También eran conocidas las «piedras de Magnesia», llamadas así por ser abundantes en los alrededores de esta ciudad siria, derivando las palabras actuales magneta –imán- y magnetita, el elemento, de ese topónimo.

El artefacto se nos antojará, para los parámetros actuales, muy artesanal y tosco, pero no  por ello deja de ser el primer condensador artificial de la historia

Igualmente, los primeros estudios que constan sobre la naturaleza eléctrica del rayo datan de los árabes hacia el siglo X, que lo denominaron por analogía con la raya eléctrica –raad, rayo-, término que desapareció en el siglo XV. También se ha especulado con que las llamadas «baterías de Bagdad», de la civilización parta, podrían haber sido celdas voltaicas, aunque este extremo es ya más dudoso. Con la Revolución Científica del siglo XVII el estudio de los fenómenos eléctricos en Europa experimentó un notable impulso. Es en este contexto que, ya en el siglo XVIII, aparece la Botella de Leyden.

En realidad, está en disputa quién fue el primero que fabricó una botella de Leyden. Von Kleist había estudiado en la Universidad de Leyden y la presentó por su cuenta, como miembro de la Academia de Ciencias Prusiana. Un año después, Peter van Musschenbroek (1692-1761), a la sazón profesor de esta misma Universidad, independientemente de von Kleist, la presentó oficialmente ante la Universidad. Había estado investigando si el agua podía almacenar electricidad y, durante uno de sus experimentos, un estudiante cogió la botella por el cuello con la mano y recibió una fuerte descarga. En cualquier caso, y proviniendo ambos de la misma Universidad, se la llamó «Botella de Leyden».

Botella de Leyden / Wikimedia

El artefacto se nos antojará, para los parámetros actuales, muy artesanal y tosco, pero no  por ello deja de ser el primer condensador artificial de la historia. Consiste en una botella de vidrio parcialmente llena con agua, tapada por el cuello con un tapón de corcho atravesado por una barra metálica sumergida en el agua. El extremo exterior a la botella de la barra formaba una esfera metálica. Al conectar la esfera con una fuente de energía estática, la botella se cargaba. A su vez, se podía descargar conectando su borne central a un punto de potencial cero –lo que hoy llamamos masa o tierra-.

Luego el invento evolucionó. Se introdujeron delgadas láminas metálicas aislante metálico en la superficie exterior e interior del recipiente de vidrio, y la varilla metálica que atravesaba el aislante hacía contacto con la lámina interior, produciendo la perforación dieléctrica del aire mediante una chispa y aumentando su efectividad, pero el principio era en esencia el mismo. Pronto se encontraron importantísimas y decisivas aplicaciones prácticas para utilizar la electricidad estática almacenada, que a su vez producían distintos tipos de generadores electrostáticos, como la máquina de Wimshurts o la de Ramsden.

En 1747, William Watson (1715-1787) descubrió que la descarga aumentaba si se envolvía el recipiente con una capa de estaño

En 1747, William Watson (1715-1787) descubrió que la descarga aumentaba si se envolvía el recipiente con una capa de estaño. En su demostración pública, transmitió una descarga eléctrica desde una botella de Leyden a un cable metálico que atravesaba el río Támesis, produciendo descargas capaces de matar ratones y pequeños pájaros. A su vez, Jean-Antoine Nollet (1700-1770) sustituyó el agua por láminas de estaño, siendo esta la configuración final que adoptó la Botella de Leyden.

La humanidad empezaba a controlar la electricidad…

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