¿Cómo se produce la electricidad? Para responder a esta pregunta, debemos mencionar a un gran científico: Faraday. Creó el primer generador de inducción electromagnética del mundo y se convirtió en un pionero de la era eléctrica de la humanidad.
Faraday nació en Inglaterra el 22 de julio de 1771. Su padre era trabajador siderúrgico y su familia era muy pobre. Faraday no tuvo la oportunidad de ingresar a la escuela para recibir educación formal y solo pudo trabajar como aprendiz en una librería. El diligente y estudioso Faraday acumuló muchos conocimientos sobre electricidad en 7 años. Por casualidad, se convirtió en asistente de David, entonces presidente de la Royal Academy de Londres, lo que cambió su vida y finalmente lo llevó a convertirse en un gran científico.
En 1820, Oersted de la Universidad de Copenhague en Dinamarca descubrió accidentalmente un cable por el que circulaba corriente. A medida que se acerca a la aguja magnética, se desvía y deja de apuntar hacia el Polo Norte. Originalmente se pensaba que estos dos maravillosos fenómenos, la corriente eléctrica y los imanes, no estaban relacionados, pero ahora se ha descubierto tal conexión, atrayendo la atención de científicos de todo el mundo. Faraday quedó inmediatamente fascinado por este descubrimiento.
Fue durante este año que David descubrió que cuando el acero está rodeado por un cable por el que pasa una corriente eléctrica, se convierte en un imán, también conocido como electroimán. En 1821, cuando el químico británico Wollaston se enteró del descubrimiento de Oersted, pensó que si se colocaba un cable que transportaba corriente en un extremo del imán, el cable debería girar por sí solo. Entonces fue al laboratorio de David para hacer el experimento y fracasó. Wollaston estaba tan decepcionado por este fracaso que no quiso volver a hacerlo.
Pero Faraday pensó que había esperanza. Decidió realizar ese experimento él mismo. El 3 de septiembre de 1821, finalmente vio por primera vez el fenómeno de un cable portador de corriente que gira en un campo magnético. Gritó en el laboratorio: "¡Están doblando la esquina!". Saltó alrededor de la mesa como un niño y llamó a su nueva esposa al laboratorio para que viera sus experimentos exitosos. Esto es lo que le pasó a Faraday cuando tenía 29 años.
Faraday se preguntaba a menudo: La conversión de electricidad en magnetismo es una especie de inducción, ¿por qué no puede haber resistencia? Dado que la electricidad puede producir magnetismo, ¿por qué el magnetismo no puede producir electricidad? Faraday escribió en su diario en 1822: "Transforma el magnetismo en electricidad". Esto es por lo que debe esforzarse. Faraday también se dio cuenta de que la electricidad era algo muy útil. Aunque la batería de voltios puede producir una corriente estable, es demasiado cara y no cuesta mucho generar corriente, lo cual era una necesidad urgente en ese momento.
Un día, consiguió una barra magnética cilíndrica de 8,5 pulgadas de largo y 3/4 de pulgada de espesor con un trozo de alambre de cobre de 203 pies de largo enrollado alrededor de un cilindro vacío. Se conecta un amperímetro en serie a ambos extremos del cable de cobre y el cable de cobre no puede transportar corriente. Colocó un extremo del imán cerca del alambre de cobre y la aguja del galvanómetro no se movió en absoluto. De repente, insertó el imán completamente en la bobina de cobre, pero la aguja del galvanómetro se movió de repente. Rápidamente retiró el imán y el puntero se movió nuevamente. ¿Realmente se genera alguna corriente? Faraday se sorprendió. Lo intentó una y otra vez y, efectivamente, la corriente inducida salió. Este fue el mayor descubrimiento de la vida de Farah.
Faraday persistió en la investigación durante mucho tiempo antes de concluir que el movimiento relativo del alambre metálico y el imán es una condición necesaria para generar corriente inducida. Además, también introdujo el concepto de líneas de fuerza magnéticas y resumió la ley de inducción electromagnética de Faraday. Para que el magnetismo fuera útil para los seres humanos, también creó el primer generador de inducción electromagnética del mundo. Por supuesto, este generador es muy simple, pero es el antepasado de futuros generadores complejos. Colocó el borde de una placa de cobre entre los dos extremos de un imán permanente, colocó una pieza estrecha de cobre y una pieza estrecha de plomo en el borde de la placa para recolectar electricidad y luego instaló un amperímetro. A medida que la placa gira, el puntero del amperímetro se mueve con ella, produciendo una corriente cambiante en el borde de la placa de cobre.
Faraday hizo público este invento y desarrolló una mina de oro inagotable para la humanidad, pero renunció a cualquier recompensa monetaria y volvió de nuevo al trabajo de laboratorio.
Han pasado más de 200 años, aunque existen muchos tipos de generadores, entre ellos los generadores síncronos y los generadores asíncronos. La capacidad varía desde unos pocos microvatios hasta cientos de millones de vatios; hay muchas formas de generar electricidad, incluida la generación de energía térmica, la generación de energía hidroeléctrica, la generación de energía eólica y la generación de energía nuclear. Pero su principio es el mismo que el del primer generador de Faraday, que es el principio de inducción electromagnética de Faraday.
Por supuesto, es innegable que el desarrollo de la ciencia y la tecnología también ha producido nuevos principios de generación de energía, como la generación de energía mediante fluidos magnéticos, células solares, pilas de combustible, etc. , pero sólo permanecen en el laboratorio y no se han utilizado ampliamente.
De cara al futuro, diversos métodos de generación de energía definitivamente nos brindarán una electricidad más conveniente y más limpia.