Electricitatea a existat inca de la inceputurile universului, sub forma fulgerelor care apareau in timpul furtunilor. Oamenii primitivi au recunoscut, probabil, forta acestui fenomen, in momentul in care fulgerele loveau pamantul, asa cum au mai observat ca, in apa, tiparul electric isi electrocuteaza prada.
In jurul anului 600 i.Hr, in Grecia, matematicianul Thales din Milet descopera ca, prin frecarea ambrei de pieile animalelor, de o bucata de bumbac sau de lana, aceasta va atrage obiecte de mici dimensiuni si usoare, precum paie sau pene. Thales noteaza observatiile sale, dar, la acel moment, fenomenul (crearea electricitatii statice) a fost confudat cu magnetismul. Mai tarziu, alti cercetatori au descoperit ca si alte materiale pot avea aceasta caracteristica, printre care diamantul, in timp ce cuprul, argintul si aurul, nu. In prezent, se stie ca materialele care au capacitatea de a declansa o sarcina electrica sunt izolatoare, in timp ce restul poarta denumirea de conductori, pentru ca permit trecerea nestingherita a fluxului de electricitate prin ele.
In secolul al XVI-lea, in timpul reginei Elizabeta I a Angliei, multi medici erau interesati de studiul magnetismului, datorita convingerii ca magnetii ar putea avea o influenta in tratarea si vindecarea diferitelor afectiuni umane. Wiliam Gilbert inventeaza un dispozitiv care purta numele de “versorium” care arata ca un compas, dar folosea un ac magnetic. Acul echilibrat putea sa se roteasca la influenta unei atractii magnetice, chiar daca nu se crea si forta necesara pentru ridicarea obiectelor usoare. Gilbert foloseste denumirea de “electricitate”, pentru proprietatea obiectelor care atrageau versoriumul, celelate, care nu il atrageau, fiind nonelectrice.
Otto Von Guericke – invetatorul unei masini generatoare de curent electric
In 1660, cercetatorul de origine germana, Otto Von Guericke, construieste, pentru prima data, o masina generatoare de curent electric si demonstreaza ca sarcinile electrice pot fi transmise prin folosirea unei ate ude. La inceputul anilor 1700, cativa oameni de stiinta de origine engleza, printre care Francis Hauksbee, incep publicarea catorva studii de specialitate, aratand ca, prin indepartarea aerului din interiorul unui balon, il puteau face sa se roteasca, prin frecarea cu o carpa de lana.
Globul producea o cantitate asa de mare de lumina, incat Hauksbee putea sa citeasca in plina noapte. Un altul, Stephen Gray, descopera conductivitatea, constatand ca un corp electric poate transmite electricitatea unui alt corp electric. Charles Du Fay, in Paris, continua munca si cercetarile lui Gray, ajungand la concluzia ca oricine si orice ar putea contine curent electric, singurul fenomen pe care nu il include in aceste observatii, fiind, paradoxal, fulgerul.
In secolul al XVIII-lea, subiectul transmiterii curentului electric a devenit unul extrem de popular, demonstratii ale generatoarelor de energie statica atragand un public numeros. Un profesor de matematica din Olanda, Pieter Van Musschenbroek, inventeaza un container de stocare a curentului electric, nimit recipientul Leyden, demonstrand, pentru prima data, ca electricitatea poate fi stocata, in scopul utilizarii ei ulterioare.
Ben Franklin a devenit faimos, in anul 1752, datorita experimentului sau cu zmeul lansat pe timp de furtuna. El a atasat franghiei zmeului o bucata de metal, pe care o tinuse in apropierea unui recipient Leyden. Ploaia a udat franghia zmeului, care a inceput sa transmita curentul electric, scanteile sarind din metal in recipient, pana cand acesta din urma nu a mai putut suporta incarcarea cu alte sarcini. Chiar daca pe cer, in acele momente, nu au fost fulgere, Franklin demonstreaza ca fulgerul si electricitatea sunt unul si acelasi lucru.
In Italia anilor 1700, doi profesori, Luigi Galvani si Alessandro Volta, fac descoperiri extrem de interesate. Galvani constata ca muschiul unei broaste decedate poate sa tresara la actiunea curentului electric, ajungand la concluzia ca nervii care inerveaza muschiul de broasca sunt cei care contin curent electric. A intins o sarma de fier de pe acoperisul casei sale si a atarnat pe aceasta mai multe picioare de broasca, pe care le-a prins cu niste carlige de alama, la capetele dinspre nervi. De la picioarele broastelor, in jos, spre pamant, a prins alte sarme, care ajungeau in apa dintr-o fantana.
A asteptat o furtuna si atunci a observat ca fulgerele faceau ca picioarele broastelor sa tresara. Explicatia era ca se crease un circuit electric si ca, pentru a se misca, picioarele de broasca trebuiau sa atinga doua metale diferite. In 1791, Galvani isi publica toate observatiile in studiul “Comentariu despre efectul electricitatii asupra miscarii muschilor”. Alessandro Volta este si el interesat de experimentele lui Galvani, dar sustine ca metalele sunt cele care pot conduce curentul electric. Volta ramane cunoscut in istorie pentru inventarea, in 1800, a pilei voltaice, cunoscuta acum ca fiind bateria electrica. Acesta construieste o serie de discuri suprapuse, din zinc, imbibate in cupru, pentru a stoca si pentru a controla electricitatea dinamica. Volta nu a reusit sa inteleaga principiul conform caruia celula sa electrica a functionat.
In timp ce majoritatea cercetatorilor se concentrau pe fenomenul de generare a curentului electric, Charles de Coulomb a fost primul care a masurat cantitatea de energie si de magnetism generata in cadrul unui circuit electric. In prima jumatate a secolului al XIX-lea, Michael Faraday continua studiul curentului electric si al magnetismului. Studiile sale au dus la inventarea dispozitivelor moderne ca motorul, generatorul, transformatorul, telegraful si chiar telefonul si a inventat cuvinte care si astazi se pastreaza in limbajul specific domeniului – electrod, anod, catod si ion.
Cusca lui Faraday
Experimentele sale presupuneau inductia si descopera o noua maniera de a genera, dintr-o data, o cantitate foarte mare de electricitate. Pentru curent electric destinat halelor industriale, foloseste principiul inductiei electromagnetice. Ramas celebru prin ceea ce s-a numit “Cusca lui Faraday”, el a demonstrat, de asemenea, ca o persoana care sta in interiorul unei custi metalice electrificate, este protejata de fulger. Dar Faraday era mai mult interesat de gasirea unor explicatii, decat de punerea in practica a inventiilor sale.
Multi alti cercetatori, din a doua jumatate a secolului al XIX-lea, au contribuit la dezvolatrea aplicabilitatii curentului electric, printre care Andre Ampere, care experimenteaza modalitatile de masurare a curentului electric si a magnetismului, Joseph Henry, care foloseste inductia electromagnetica, astfel contribuind la inventarea telegrafului, Karl Gauss care inventeaza o unitate de masura a cantitatii de inductie magnetica (denumita “gauss”) si Georg Ohm, un cercetator de origine germana, care descopera relatia dintre voltaj, curentul electric si rezistenta unui circuit, relatie care si astazi poarta numele de Legea lui Ohm.
Thomas Alva Edison – inventatorul becului cu filament – deschide prima statie de generare a electricitatii, in New York, in 1882, care producea doar curent direct (DC), pentru ca cel alternativ (AC) era considerat extrem de periculos. Pe vremea aceea, Nicolae Tesla, unul dintre cei mai cunoscuti inventatori din toate timpurile, roman de origine, era preocupat de implementarea curentului alternativ, idee pe care Edison o respinge. Acesta este si motivul pentru care cei doi, care colaborasera o vreme, se despart, Tesla infiintand propriul laborator, anuntandu-si inventia in anul 1888.
George Westinghouse, inginer si antreprenor american, il angajeaza pe Tesla (care ii era si prieten), pentru a vinde curentul alternativ, prin folosirea motorului cu inductie, inventat de acesta. Toti, exceptandu-l pe Edison, erau de parere ca acest tip de curent, alternativ, era superior celui direct. La cativa ani distanta, pana si compania infiintata de Edison, General Electric, alege curentul alternativ.
Astazi, toate motoarele electrice folosesc curentul alternativ, de la ventilatoare, aparate de aer conditionat, pana la frigidere si computere, bazandu-se pe principiile stabilite de Tesla, acesta setand si frecventa standard de transmitere a electricitatii – 60 Hz.
