Michael Faraday, FRS (Newington, 22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

A pesar de la escasa educación formal recibida, Faraday es uno de los científicos más influyentes de la historia. Debido a su estudio del campo magnético alrededor de un conductor por el que circula corriente continua, Faraday fijó las bases para el desarrollo del concepto de campo electromagnético. Faraday también estableció que el magnetismo podía afectar a los rayos de luz y que había una relación subyacente entre ambos fenómenos. Descubrió asimismo el principio de inducción electromagnética, diamagnetismo, las leyes de la electrólisis e inventó algo que él llamó dispositivos de rotación electromagnética, que fueron los precursores del actual motor eléctrico.

En el campo de la química, Faraday descubrió el benceno, investigó el clatrato de cloro, inventó un antecesor del mechero de Bunsen, el sistema de números de oxidación e introdujo términos como ánodo, cátodo, electrodo e ion. Finalmente, fue el primero en recibir el título de Fullerian Professor of Chemistry en la Royal Institution de Gran Bretaña, que ostentaría hasta su muerte.

Faraday fue un excelente experimentador, que transmitió sus ideas en un lenguaje claro y simple. Sus habilidades matemáticas, sin embargo, no abarcaban más allá de la trigonometría y el álgebra básica. James Clerk Maxwell tomó el trabajo de Faraday y otros y lo resumió en un grupo de ecuaciones que representan las actuales teorías del fenómeno electromagnético. El uso de líneas de fuerza por parte de Faraday llevó a Maxwell a escribir que "demuestran que Faraday ha sido en realidad un gran matemático. Del cual los matemáticos del futuro derivarán valiosos y prolíficos métodos". La unidad de capacidad eléctrica en el SI de unidades, el farad (F), se denomina así en su honor.

Albert Einstein tenía colgado en la pared de su estudio un retrato de Faraday junto a los de Isaac Newton y James Clerk Maxwell. El físico neozelandés Ernest Rutherford declaró: "Cuando consideramos la extensión y la magnitud de sus descubrimientos y su influencia en el progreso de la ciencia y de la industria, no existen honores que puedan retribuir la memoria de Faraday, uno de los mayores descubridores científicos de todos los tiempos."

André-Marie Ampère

Nació el 20 de enero de 1775 en Polémieux-au-Mont-d'Or, localidad próxima a Lyon (Francia).
En el año 1801, con veintiséis años, es nombrado profesor de física y química en el Instituto de Bourg, y en 1809, profesor de matemáticas en la Escuela Politécnica de París.
El amperio(A), la unidad de intensidad de corriente eléctrica, toma su nombre de él.

Su teoría electrodinámica e interpretaciones sobre la relación entre electricidad y magnetismo se publicaron en su Colección de observaciones sobre electrodinámica (1822) y en Teoría de los fenómenos electrodinámicos (1826).

Inventor de la aguja astática, que hizo posible el galvanómetro.

También fue el primero en demostrar que dos conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido, se atraen el uno al otro, mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen.
Después de la Revolución Francesa, Ampère se convirtió en profesor de ciencias en Lyon y en 1808 pasó a desempeñar el cargo de inspector general del sistema universitario en París. Ejerció también como profesor de física y filosofía. En 1826 fue nombrado catedrático en la Université de France, cargo que desempeñó hasta su muerte.

Desde 1820 André-Marie Ampère se interesó por el estudio de la teoría de la electricidad y el magnetismo. Basado en las investigaciones realizadas por el físico danés Hans Christian Ørsted, relacionadas con el movimiento de una aguja magnética cuando se encuentra próxima a un flujo de corriente eléctrica, pudo demostrar que el paso de ésta a través de un cable conductor era capaz de producir un campo magnético a su alrededor. Posteriormente demostró también que la dirección de las líneas de fuerza del campo magnético que se producía estaba directamente relacionada con la dirección que llevaba el flujo de la propia corriente que circulaba por el conductor.

Basado en esa experiencia, en 1825 formuló los fundamentos teóricos del electromagnetismo, conocido como “Ley de Ampere”, donde se postula la relación básica que existe entre la corriente eléctrica y el surgimiento de un campo electromagnético.

André-Marie Ampère sentó así las bases de la electrodinámica demostrando la creación de campos magnéticos cuando la corriente eléctrica atraviesa un conductor y la estrecha relación existente entre ambos fenómenos, es decir, entre la electricidad y el magnetismo. La aplicación práctica de la electrodinámica se convirtió después en algo fundamental para el desarrollo de la ciencia y la técnica a partir del siglo 19.

Ampère fue también el primero en llamar a la “corriente” eléctrica por ese nombre y en medir la intensidad de su flujo utilizando un instrumento que él mismo construyó y que más tarde tomó el nombre de “galvanómetro”.

André-Marie Ampère falleció en Marsella, Francia, el 10 de junio de 1836. En su honor se adoptó el “ampere” y su símbolo (A) como unidad de medida de la intensidad de la corriente eléctrica. Algunos países de habla hispana emplean también la palabra "amperio" para designar esta unidad de medida, aunque lo correcto es "ampere", de acuerdo con lo estipulado en el Sistema Internacional de Medidas (SI).

André-Marie Ampère falleció el 10 de junio de 1836, en Marsella, Francia.

 

El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

Se denomina solenoide a la bobina que, por su diseño, genera un campo magnético de gran intensidad. Esta bobina, de forma cilíndrica, cuenta con un hilo conductor que está enrollado de forma tal que la corriente provoca la formación de un campo magnético intenso. Cabe mencionar que en su etimología encontramos la unión de dos términos de origen griego que pueden traducirse como “en forma tubo”, lo cual se con dice con el aspecto del solenoide.

A través del hilo conductor del solenoide circula la corriente y se genera el campo: mientras más extensa sea la bobina, más uniforme resulta el campo en su interior. De acuerdo al núcleo, el solenoide puede actuar como electro imán.

El solenoide se emplea en una clase de válvula que recibe el nombre de válvula solenoide. La apertura y el cierre de estas válvulas se producen por pulsos eléctricos y pueden controlarse, en ciertos casos, por medio de un programa.

Podemos encontrar solenoides en los automóviles. El solenoide de arranque del vehículo, cuando se gira la llave, se acopla al motor de arranque a través de un eje y logra generar el movimiento necesario para que el motor gire.

Este solenoide, por lo tanto, recibe corriente cuando la llave gira; dicha corriente comienza el procedimiento para forzar el arranque, incluyendo acciones sobre un émbolo, un piñón y el cigüeñal del motor. Una vez que el motor empieza a girar, la reacción del combustible le permite generar su propia energía. De esta manera, deja de ser necesario el giro del cigüeñal.

Cabe destacar que, cuando la llave pasa de “inicio” a la posición de “encendido”, se produce la Desactivación del solenoide. Esto quiere decir que la bobina cilíndrica deja de enviar corriente al motor de arranque.

El beneficio más destacado del uso del solenoide se puede apreciar al realizar ciertos experimentos del campo de la física, y es la uniformidad que ofrece, como se menciona en párrafos anteriores. Por otro lado, también tiene algunas desventajas, como ser que no puede generar un campo magnético elevado si no se cuenta con un sistema de refrigeración y un equipo de elevado coste económico, y que resulta menos directo que las bobinas de Helmholtz.

Las bobinas de Helmholtz, por su parte, tienen forma circular y comparten un mismo eje, así como el mismo nivel de corriente que fluye en un único sentido, y se utilizan en técnicas de laboratorio que buscan un campo magnético de gran uniformidad. Para que el campo central sea lo más uniforme posible, las bobinas deben estar ubicadas a una distancia entre sí que equivalga a su radio.

El físico y matemático de origen francés André-Marie Ampère, que nació a finales del siglo XVIII y vivió hasta mediados del XIX, fue la primera persona en acuñar el término solenoide, y lo hizo en el año 1820. En ese entonces, se encontraba trabajando en un experimento que tenía como tema principal las corrientes circulares.

No ocurre tan a menudo encontrarse con un invento tan antiguo que continúe teniendo relevancia en la actualidad, especialmente si consideramos que su uso tiene lugar en el ámbito de la ciencia, donde los constantes avances dejan obsoletos muchos descubrimientos.

La fórmula para realizar el cálculo del campo magnético en el tercio medio es la siguiente: B = mNi / L. Las variables involucradas en dicha ecuación son la permeabilidad magnética (m), la cantidad de espiras (N), la corriente que circula (i) y la longitud total.

Por otro lado, con estos mismos elementos es posible calcular el campo magnético de los extremos. Para dar con dicha aproximación es necesario hacer un solo cambio: multiplicar por dos la longitud del solenoide antes de dividir el resultado del producto mNi.

La función principal de un solenoide es activar una válvula que lleva su mismo nombre, la válvula solenoide. Esta válvula opera de acuerdo a los pulsos eléctricos de su apertura y de su cierre.

Por lo general, este tipo de dispositivo se puede programar según ciertos horarios y dentro de sus usos más comunes se encuentran los sistemas de regulación hidráulica y neumática. Dentro de este último campo, es frecuente utilizarlo para permitir el flujo o realizar la detención de corrientes de alto amperaje en los motores de arranque. Debido a su funcionamiento, es posible encontrar solenoides en varias partes de un motor, no sólo en el motor de arranque.

Para hacer que uno de estos dispositivos cumpla sus funciones, es necesario aplica corriente positiva a uno de sus terminales. Se aplican cargas positivas y no negativas ya que esta última está aplicada en el momento en que se instala, en la tierra. En el único caso en que este principio no es aplicable, es para los motores de arranque. Estos motores son controlados por un interruptor, o switch, que impide que el vehículo comience a movilizarse a menos que éste se encuentre en neutro o en parking. Este interruptor está ubicado en la transmisión del vehículo y está conectado eléctricamente a fin de que se mueva junto al movimiento de la palanca de cambios.

Es importante mencionar que existen varios tipos de solenoide, por lo que es lógico que su instalación y conexión también varíe. No obstante, ya se trate de un solenoide u otro, y se le den usos diferentes, todos ellos operan bajo el mismo principio explicado con anterioridad.