¿Te has planteado cómo sería tu vida sin electricidad? Difícil, ¿verdad? Hoy en día no podemos entender la vida sin iluminación eléctrica, televisión, teléfonos u ordenadores, pero para llegar hasta este punto la ingeniería eléctrica ha tenido que desarrollar gran cantidad de soluciones. Desde la generación, el transporte y el almacenamiento de la energía eléctrica a su uso doméstico, industrial o en transportes, numerosos instrumentos han ido desarrollándose para permitir que todo funcione.
Contexto Histórico
MUSEO ASELEC
¡No sin mi electricidad!
¿Qué es la electricidad?
La electricidad es una fuerza producida por el movimiento de electrones a través de un conductor eléctrico, que crea cargas eléctricas positivas o negativas. El movimiento de estas cargas se llama corriente eléctrica, que se origina cuando se ponen en contacto dos elementos con una diferencia de potencial (negativo o positivo).
Así, entendemos como energía eléctrica a la forma de energía que resulta cuando hay una corriente eléctrica. Esta energía es muy versátil, ya que puede ser transformada en otras formas de energía, como lumínica, mecánica o térmica, además de tener la cualidad de poder ser transportada con relativa facilidad usando materiales conductores, como algunos metales.
Antes de la bombilla...
Hasta hace poco más de cien años, el fuego fue nuestra principal fuente de luz y calor. La base de nuestra tecnología era la energía mecánica, impulsada por la fuerza de animales, viento o del agua. Con la llegada de la Revolución Industrial en el siglo XVIII, se usó carbón para alimentar las máquinas de vapor de las fábricas.
No fue hasta finales del siglo XIX cuando la energía eléctrica comenzó a aplicarse y su uso se extendió en innumerables aspectos de nuestra sociedad hasta convertirse en un elemento imprescindible.
Pero... ¿cómo empezó todo?
La electricidad es conocida por la humanidad desde que egipcios y griegos observaron fenómenos de la naturaleza como la electricidad estática o la capacidad de algunos seres marinos de realizar descargas eléctricas como mecanismo de defensa, pero estos hechos no eran más que una simple curiosidad.
Con la llegada de la Ilustración, en el siglo XVIII, muchos se interesaron de nuevo por esta forma de energía. Eruditos y apasionados compartían sus invenciones y descubrimientos en torno a la electricidad. Poco a poco se fue descubriendo su funcionamiento, así como las distintas aplicaciones de esta energía.
Aunque no fue hasta la segunda mitad del siglo XIX cuando de la teoría se pasó a la práctica y el cúmulo de conocimientos sobre la energía eléctrica se pudo aprovechar y aplicar sobre determinados modelos productivos y sociales. La invención de la pila, el generador, el motor, el telégrafo, la bombilla… cientos de pequeños avances permitieron llevar la energía eléctrica a las calles, casas y fábricas.
Comunicaciones, iluminación, industria, transportes… A medida que se realizaban nuevos progresos en torno a la electricidad en el campo teórico, se abrían nuevas puertas a las adaptaciones de ésta en la vida real. Se trataba de ensayos de prueba y error que se tuvieron que ir perfeccionando hasta conseguir aplicaciones útiles en relación beneficio/coste.
La electricidad es conocida por la humanidad desde que egipcios y griegos observaron fenómenos de la naturaleza como la electricidad estática o la capacidad de algunos seres marinos de realizar descargas eléctricas como mecanismo de defensa, pero estos hechos no eran más que una simple curiosidad.
Del laboratorio a la calle
Primeras aplicaciones
La aplicación de la energía eléctrica supuso un gran cambio en el modo de vida de la población en general, tanto en el ámbito doméstico como el laboral. La industrialización está estrechamente ligada al crecimiento económico, y gracias a la implementación de la electricidad en las industrias se produjo un gran salto cualitativo en éstas.
Los primeros usos reales de la electricidad estuvieron ligados a la iluminación, tanto de lugares públicos como privados, así como en minería.
Aunque ya se hicieron lámparas con anterioridad, las primeras farolas para alumbrado público a mayor escala se instalaron en 1877 en París, usando lámparas de arco voltaico, llamadas velas Jablochoff en honor a su inventor. Muchas ciudades del mundo incorporaron este sistema, aunque pronto sería sustituido por el uso de bombillas de Edison.
La demanda se multiplicaba, con la necesidad de crear centrales más grandes y de transportar energía más lejos. Con todo, la distribución a largas distancias de la electricidad no llegó hasta que se implantó la corriente alterna, que permite transportar grandes cantidades de electricidad con pocas pérdidas.
Electrificación de Valencia
En España, los centros pioneros donde se introdujo la electricidad fueron Barcelona y Madrid, aunque no tardaron en llegar las primeras instalaciones eléctricas en Valencia. En 1882 las bombillas eléctricas iluminaron por primera vez un local comercial de Valencia, la Casa Conejos en la Calle San Vicente.
Para alimentar los generadores de las primeras instalaciones eléctricas se usó la energía térmica, con la quema de carbón principalmente, y la hidráulica. Ésta última tuvo una gran importancia en el desarrollo eléctrico de España, siendo la hidroeléctrica la principal fuente de energía hasta bien entrado el siglo XX.
En lo que queda de siglo XIX y principios del XX vemos como se dispara la demanda de electricidad y proliferan las pequeñas empresas distribuidoras. Muchos son empresarios locales que transforman antiguos molinos hidráulicos ya existentes, añadiendo generadores eléctricos. En un primer momento éstos tenían que estar cerca de las poblaciones, pero con el desarrollo de la corriente alterna y de la red eléctrica, se pudieron instalar en lugares más alejados.
Con el tiempo, muchas de estas pequeñas empresas desaparecen o se unen con otras, hasta que, el mercado eléctrico valenciano y español, es controlado por unas pocas distribuidoras eléctricas, como Hidroeléctrica Española a nivel nacional.
Telecomunicaciones
Hasta el presente, los distintos sistemas de telecomunicación han variado mucho, pero su función principal no ha cambiado tanto: permitir la comunicación a distancia entre las personas.
Señales de humo, sonido, movimiento, u otros sistemas rudimentarios se usaron con este propósito, pero no fue hasta el siglo XIX cuando se crearon métodos de telecomunicaciones eficaces y funcionales a gran escala.
El telégrafo óptico es considerado como el primer sistema de telecomunicaciones moderno. Éste era una versión muy mejorada de los antiguos sistemas de comunicación visuales por señas. Consistía en una serie de torres repartidas por el territorio a intervalos cortos con conexión visual, para hacer signos que se pudieran observar y retransmitir desde una torre cercana a la siguiente.
Con el descubrimiento de la electricidad y del electromagnetismo, pronto germinó la idea de crear un sistema de comunicación a distancia con ello. Así, el uso del telégrafo óptico fue sustituido gradualmente por un nuevo sistema: el telégrafo eléctrico.
A lo largo del siglo XVIII y principios del XIX, se desarrollaron muchos modelos de telégrafo eléctrico, basados en la idea de transmitir señales eléctricas capaces de mover una aguja o un instrumento según un código preestablecido. El sistema de telégrafo eléctrico que tuvo éxito y se implantó por todo el mundo fue el de Samuel Morse.
Morse, junto con Alfred Vail, desarrolló un sistema simple consistente en un telégrafo y un código de puntos y rallas que se imprimían en un carrete de papel, y podían traducirse a letras y números. Usando este sistema se construyó en 1844 la primera línea telegráfica, que conectó Washington con Baltimore. A partir de aquí el desarrollo de la red de telégrafo fue muy rápido, hasta lograr lanzar un cable de telégrafo que cruzara el Océano Atlántico.
El principal inconveniente del telégrafo eléctrico era que necesitaba cables para transmitir la información a distancia. La clave para solventar este problema llegó con el empleo de ondas de radio para enviar mensajes sonoros.
Las señales de radio viajan mediante ondas electromagnéticas con una longitud de onda determinada, y pueden ser reproducidas artificialmente mediante un aparato emisor de señal y un receptor.
Con el descubrimiento de Rudolf Hertz de cómo producir y detectar ondas electromagnéticas, que ya habían sido teorizadas por James Maxwell, diferentes grupos de investigación buscaron fórmulas para alcanzar esta telegrafía sin hilos.
Se atribuye a Guillermo Marconi el invento de la radio, aunque éste se basó en los trabajos de otros como de Maxwell, Hertz, Tesla, Branly, Lodge o Popov. Durante las primeras décadas de la radio, la telegrafía sin hilos fue el único tipo de transmisión, pues la calidad del sonido no permitía reproducir voces con claridad. Marconi eligió el alfabeto Morse como lenguaje de las señales radioeléctricas.
Después de la telegrafía sin hilos, en la que se enviaban señales de morse mediante ondas de radio, se desarrolló la amplitud modulada (AM) y la radiotelefonía hasta poder transmitir el sonido por radio, incluyendo voces y música.
En la Nochebuena de 1906 se realizó la primera transmisión radiofónica del mundo, cuando se emitió desde Brant Rock Station en Massachusetts (EEUU) la canción “Oh Holy Night”y unos pasajes recitados de la Biblia. En 1910 se dieron las primeras señales horarias des de la Torre Eiffel de París.
Radio a válvulas de Philips Ibérica (años 60). ID Museo #1622
En un inicio se popularizaron las radios de galena como receptores de radio, dispositivos simples y fáciles de fabricar. Este aparato usa un cristal semiconductor, la galena (sulfuro de plomo), para captar señales de amplitud modulada (AM), que se pueden escuchar mediante un auricular. Aunque el sonido que generan es de bajo volumen, ya que su única fuente de alimentación son las propias ondas recibidas por un alambre que sirve de antena.
Para mejorar la calidad y el volumen del audio era necesario usar una fuente externa de energía y amplificadores de sonido, como válvulas de vacío. Este tipo de aparatos se popularizaron en los años 20, cuando comenzaron las primeras transmisiones de programas regulares, y la radio se convirtió en uno de los principales pasatiempos de la sociedad.
A lo largo del siglo XX la radio fue evolucionando, con la producción en masa de los artículos de consumo como las radio, y con la invención de los transistores en los años 40, que permitieron transformar la voluminosa y pesada radio de válvulas en pequeños aparatos transistorizados portátiles. La Radio moderna había nacido.
Radio a válvulas de Philips Ibérica (años 60).
ID Museo #1622
Mira Transistorizada Promax (años 50).
ID Museo #287
El teléfono está formado por un micrófono, que convierte el sonido en señales eléctricas, y un auricular, que convierte estas mismas señales en sonido. Éste transmite las señales por cable de un aparato a otro.
La idea de un aparato como éste se fue gestando a lo largo del siglo XIX. En 1854 el italiano Antonio Meucci inventó lo que se considera el primer teléfono, que él llamaría telettrófoni. Pero fue Alexander Graham Bell quién en 1876 registró la patente para éste aparato.
Hasta las primeras décadas del siglo XX, la única manera de conectar varias líneas de teléfono era el uso de centralitas controladas por una persona, que pasaba las llamadas de un abonado a otro. El teléfono no logró competir seriamente con el telégrafo a largas distancias hasta que se desarrolló la posibilidad de marcar un número para realizar llamadas automáticas, sin necesidad de pasar por una operadora.
