Un recorrido por la historia y la actualidad de la ingeniería eléctrica
La ingeniería eléctrica es la rama de la ingeniería que se ocupa de las aplicaciones prácticas de la electricidad en todas sus formas —incluidas las del campo de la electrónica—, además de que juega un papel vital en el desarollo tecnológico de la sociedad moderna.
En este artículo, abordaremos algunos de los puntos centrarles relacionados con la ingeniería eléctrica, repasando su historia y evaluando su actualidad.
¿Qué es?
La ingeniería eléctrica es una disciplina de ingeniería profesional que se ocupa del desarrollo de tecnologías para generar y aprovechar la electricidad para una amplia gama de aplicaciones.
Los ingenieros eléctricos pueden trabajar en cosas como la construcción de centrales eléctricas, el diseño de sistemas de telecomunicaciones, el cableado y la iluminación de edificios y vehículos de transporte, el diseño de electrodomésticos o el control eléctrico de maquinaria industrial.
En este sentido, la ingeniería eléctrica es la rama que se ocupa de la «corriente pesada»: la luz eléctrica y los sistemas y aparatos de potencia; mientras que la electrónica se ocupa de aplicaciones de «corriente ligera»: teléfonos y comunicaciones por radio, computadoras, radares y automatización.
Historia
Los fenómenos eléctricos atrajeron la atención de los pensadores europeos en el siglo XVII. Entre los pioneros más notables se incluyen: Ludwig Wilhelm Gilbert y Georg Simon Ohm, de Alemania; Hans Christian Ørsted, de Dinamarca; André-Marie Ampère, de Francia; Alessandro Volta, de Italia; Joseph Henry, de los Estados Unidos, y Michael Faraday, de Inglaterra.
Se puede decir que la ingeniería eléctrica surgió como disciplina en 1864, cuando el físico escocés James Clerk Maxwell resumió las leyes básicas de la electricidad en forma matemática y demostró que la radiación de la energía electromagnética viaja a través del espacio a la velocidad de la luz.
Por lo tanto, se encontró que la luz en sí misma es una onda electromagnética, y con ello, Maxwell predijo que tales ondas podrían producirse artificialmente. Hacia 1887, el físico alemán Heinrich Hertz cumplió la predicción al producir experimentalmente ondas de radio.
La primera aplicación práctica de la electricidad fue el telégrafo, inventado por Samuel F. B. Morse en 1837. La necesidad de ingenieros eléctricos no se sintió hasta unos 40 años más tarde, tras la invención del teléfono (1876), por Alexander Graham Bell, y de la lámpara incandescente (1878), por Thomas A. Edison.
Estos dispositivos y la primera central de Edison, en la ciudad de Nueva York (1882), crearon una gran demanda de personas capacitadas para trabajar con electricidad.
Los grandes descubrimientos
El descubrimiento de la emisión termoiónica —el «efecto Edison»—, un flujo de corriente a través del vacío de una de sus lámparas, fue la primera observación de corriente en el espacio.
Hendrik Antoon Lorentz, de Países Bajos, postuló la teoría electrónica de la carga eléctrica en 1892; y en 1897, J. J. Thomson, de Inglaterra, demostró que la emisión termoiónica fue de hecho causada por partículas cargadas negativamente —electrones—.
Esto condujo al trabajo de Guglielmo Marconi, de Italia; de Lee de Forest, de los Estados Unidos, y muchos otros que sentaron las bases de la ingeniería de radio. En 1930, se introdujo el término «electrónica» para abarcar la radio y las aplicaciones industriales de los tubos electrónicos.
Desde 1947, cuando John Bardeen, Walter H. Brattain y William B. Shockley inventaron el transistor, la ingeniería electrónica ha estado dominada por las aplicaciones de dispositivos electrónicos de estado sólido, entre los que también se encuentran el diodo semiconductor y el circuito integrado.
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El aporte de Michael Faraday
Nacido en 1791, Michael Faraday no recibió una educación científica tradicional, sino que. al convertirse en aprendiz de encuadernador, aprendió sobre temas científicos de los libros con los que trabajaba.
A medida que se interesó por la ciencia, comenzó a asistir a conferencias científicas. Estaba especialmente impresionado por la electricidad, el galvanismo y la mecánica. Finalmente, asistió a cuatro conferencias impartidas por Humphry Davy, las cuales marcaron el inicio de su carrera científica.
En 1814, Faraday viajó por toda Europa con Davy durante 18 meses, conociendo a muchos científicos y perfeccionando su conocimiento. A su regreso, trabajó en experimentos químicos con él durante varios años antes de publicar, en 1821, su investigación sobre la rotación electromagnética, que es el principio detrás del motor eléctrico. Ahí nació la ingeniería eléctrica.
Pasaron diez años antes de que Faraday hiciera un trabajo más significativo con la electricidad. En 1831, descubrió la inducción electromagnética, que es el principio detrás del transformador y generador eléctrico.
Demostró que un imán podía inducir una corriente eléctrica en un cable, con el que convirtió la energía mecánica en energía eléctrica. Este descubrimiento demostró que la electricidad tenía un enorme potencial para el desarrollo tecnológico; ya no tenía que estar confinada en un laboratorio.
Faraday murió en 1867 habiendo hecho muchas contribuciones al mundo de la electricidad. Su trabajo sirvió como base para la ingeniería eléctrica, ya que los principios fundamentales que descubrió todavía se utilizan en la actualidad.
Actualidad y futuro
¿Poder comprobar el contenido de un refrigerador durante las vacaciones? ¿Botas que puedan alertar a los trabajadores sobre condiciones ambientales inseguras? ¿Comida entregada por dron? Lo que eran sueños hace una década ahora son realidades.
Los microchips que podían albergar menos de 100,000 transistores en la década de 1970, hoy en día pueden almacenar más de 50,000 millones, puesto que la Ley de Moore, que establece la cantidad de transistores que se pueden empaquetar en un microchip, se duplica cada dos años.
En un mundo cada vez más tecnológico, los ingenieros eléctricos tienen más demanda que nunca dentro de diversas industrias, como la de las telecomunicaciones, la automóviles y la de las energías renovables.
Foto del encabezado: ENIAC, Filadelfia, entre 1947 y 1955
Fuentes: New World Encyclopedia
Britannica
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