Un grabado muestra al inventor Nikola Tesla dando una conferencia ante la Sociedad Física Francesa y la Sociedad Internacional de Electricistas en la década de 1880. Colección Kean / Getty Images Cuando enciendes un interruptor y una lámpara baña la habitación de luz, Probablemente no piense mucho en cómo funciona, ni en las personas que lo hicieron posible. Si tuvieras que reconocer el genio detrás de la lámpara, podrías nombrar a Thomas Alva Edison, el inventor de la bombilla incandescente. Pero igual de influyente, quizás más, fue un visionario llamado Nikola Tesla.
Tesla llegó a los Estados Unidos en 1884, a la edad de 28, y en 1887 había solicitado una serie de patentes que describían todo lo necesario para generar electricidad utilizando corriente alterna , o AC. Para comprender el significado de estos inventos, hay que entender cómo era el campo de la generación eléctrica a finales del siglo XIX. Fue una guerra de corrientes, con Tesla actuando como un general y Edison actuando como el general opuesto.
Edison presentó al público su lámpara incandescente eléctrica en enero de 1880. Poco después, su sistema de energía recién ideado se instaló en el primer distrito de la ciudad de Nueva York. Cuando Edison accionó el interruptor durante una demostración pública del sistema en 1881, las luces eléctricas parpadearon y desataron una demanda sin precedentes de esta nueva tecnología. Aunque las primeras instalaciones de Edison requerían cableado subterráneo, La demanda era tan grande que partes de la ciudad recibían su electricidad a través de cables expuestos que colgaban de vigas transversales de madera. En 1885, evitar los peligros eléctricos se había convertido en una parte cotidiana de la vida de la ciudad, tanto es así que Brooklyn nombró a su equipo de béisbol los Dodgers porque sus residentes comúnmente esquivaban los golpes de las vías de los tranvías eléctricos [fuente:PBS].
Elihu Thomson muestra un soldador eléctrico en la Feria del Estado de Nueva York impulsado por una dinamo Thomson / Houston. Archivo Hulton / Getty Images El sistema Edison utilizado corriente continua , o DC. La corriente continua siempre fluye en una dirección y es creada por generadores de CC. Edison era un firme partidario de DC, pero tenía limitaciones. El más importante fue el hecho de que la CC era difícil de transmitir económicamente a largas distancias. Edison sabía que la corriente alterna no tenía esta limitación, sin embargo, no creía que la CA fuera una solución viable para los sistemas eléctricos comerciales. Elihu Thomson, uno de los directores de Thomson-Houston y competidor de Edison, creía lo contrario. En 1885, Thomson esbozó un sistema de CA básico que se basaba en líneas de transmisión de alto voltaje para llevar la energía lejos de donde se generaba. El boceto de Thomson también indicó la necesidad de una tecnología para reducir el voltaje en el punto de uso. Conocido como transformador , esta tecnología no estaría completamente desarrollada para uso comercial hasta que Westinghouse Electric Company lo hizo en 1886.
Incluso con el desarrollo del transformador y varias pruebas exitosas de sistemas de alimentación de CA, había un eslabón perdido importante. Ese enlace era el motor de CA. En la página siguiente, veremos cómo Tesla hizo la conexión.
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Los generadores dentro de la presa Hoover producen corriente alterna para Arizona, Nevada y California. Imágenes de David McNew / Getty Mientras Edison se afanaba por comercializar su lámpara eléctrica, Tesla resolvió un problema que lo había intrigado desde que era estudiante en la Escuela Politécnica Joanneum en Graz. Austria. Mientras estudiaba allí, Tesla vio una demostración de un Gramme dinamo . Una dinamo es un generador que usa un conmutador - contactos montados en el eje de la máquina - para producir corriente continua en lugar de corriente alterna. Tesla le mencionó a su instructor que podría ser posible deshacerse del conmutador, que chispeó horriblemente mientras funcionaba la dínamo. Esta sugerencia provocó el ridículo de su maestro, pero capturó la imaginación de Tesla.
En 1881, Tesla tuvo una idea inspirada:¿qué pasaría si uno cambiara el campo magnético en el estator de una dínamo en lugar de alterar los polos magnéticos del rotor? Este fue un concepto revolucionario que dio la vuelta a las convenciones. En una dinamo tradicional, el estator estacionario proporciona un campo magnético constante, mientras que un conjunto de devanados giratorios, el rotor, gira dentro de ese campo. Tesla vio que si este arreglo se invirtiera, el conmutador podría eliminarse.
Por supuesto, Llevar esta idea a la realidad llevaría años de trabajo. Tesla comenzó en 1882 mientras trabajaba en Continental Edison Company en París. Durante el día, instalaría sistemas de iluminación incandescentes basados en el sistema de alimentación de CC de Edison. En su tiempo libre, experimentaría con diseños de motores de CA. Esto se prolongó durante dos años, hasta que Tesla se transfirió a Edison Machine Works en la ciudad de Nueva York. Según algunas cuentas, Tesla describió sus ideas sobre AC al famoso inventor estadounidense, pero Edison no mostró interés. En lugar de, hizo que Tesla hiciera mejoras en las plantas de generación de CC existentes. Tesla lo hizo, sólo para decepcionarse cuando Edison no le pagó adecuadamente. Tesla renunció, y los caminos de los dos hombres divergieron permanentemente.
Después de cavar zanjas y quedar atrapado en un mal negocio, Tesla finalmente recibió el respaldo financiero de Charles Peck, un abogado, y Alfred S. Brown, superintendente de Western Union. Peck y Brown ayudaron a Tesla a establecer un laboratorio a solo unas cuadras del laboratorio de Edison en Manhattan. y animó al joven ingeniero a perfeccionar su motor de CA. Tesla hizo precisamente eso, construyendo lo que se conocería como un motor de inducción polifásico . El término polifase se refiere a un motor basado en múltiples corrientes alternas, no sólo uno. El término inducción se refiere al proceso mediante el cual los imanes del estator giratorios inducen el flujo de corriente en el rotor. El motor original de Tesla era una versión de dos fases que presentaba un estator con dos pares de imanes, un par para cada una de las dos fases de CA.
En 1887, Tesla solicitó siete patentes estadounidenses que describen un sistema de CA completo basado en su motor de inducción y que incluye generadores, transformadores Líneas de transmisión e iluminación. Unos meses después, Tesla pronunció una conferencia sobre su nuevo y revolucionario sistema en el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos. La conferencia causó sensación y, a pesar de una campaña anti-AC iniciada por Edison, convenció a muchos expertos de que un sistema de alimentación de CA era más que factible:era muy superior al de CC.
Para llevar una buena idea al mercado, se necesita algo de influencia. En este caso, la influencia provino de un inventor que hizo una fortuna en la industria ferroviaria. Lea más sobre su apoyo al trabajo de Tesla en la página siguiente.
Thomas A. Edison se encuentra junto a su dínamo eléctrica original. Biblioteca del Congreso de EE. UU. / Science Faction / Getty Images George Westinghouse, cuya propia compañía eléctrica estaba luchando por resolver los detalles de un sistema de energía de CA exitoso, escuché sobre la conferencia de Tesla de 1888 e inmediatamente se sintió intrigado. Cuando Peck y Brown se acercaron a Westinghouse para comercializar los inventos de Tesla, el empresario responsable del freno de aire del ferrocarril hizo una oferta generosa. Estuvo de acuerdo en pagar $ 25, 000 en efectivo, así como $ 50, 000 en billetes y una pequeña regalía por cada caballo de fuerza de electricidad procedente del motor.
Westinghouse llevó los inventos de Tesla a Pittsburgh, Penn., donde esperaba usar la tecnología para impulsar los tranvías de la ciudad. Tesla siguió, y como empleado de Westinghouse Electric Company, consultado sobre la implementación. El proyecto no se desarrolló sin problemas, y Tesla se enfrentaba con frecuencia a los ingenieros de Westinghouse. Finalmente, sin embargo, todos se unieron para encontrar la fórmula correcta:un sistema de CA basado en tres fases, Corriente de 60 ciclos. Hoy dia, casi todas las compañías eléctricas de Estados Unidos y Canadá suministran corriente de 60 ciclos, lo que significa que el aire acondicionado completa 60 cambios de dirección en un segundo. Esto se conoce como frecuencia del sistema.
A principios de la década de 1890, Edison y los partidarios de DC se sintieron genuinamente amenazados. Continuaron afirmando que el aire acondicionado era peligroso y señalaron como prueba un desastroso intento de electrocución en 1890. Pero sufrieron un duro golpe en 1893, cuando Westinghouse ganó la licitación para iluminar la Feria Mundial de Chicago. Su competencia era General Electric (GE), la empresa formada por la fusión entre Edison General Electric y Thomson-Houston. GE fue el portador de la antorcha líder en energía basada en CC. Westinghouse ganó la licitación por costo, pero cuando el presidente Grover Cleveland movió un interruptor a la luz 100, 000 lámparas incandescentes en el recinto ferial, muy pocos dudaban de la superioridad de la energía CA.
Westinghouse apaciguó a muchos escépticos restantes en 1895 al diseñar una planta hidroeléctrica en las Cataratas del Niágara que incorporó todos los avances realizados en AC. En primer lugar, la planta solo suministró energía a Buffalo, Nueva York. Pero no pasó mucho tiempo antes de que se transmitiera energía a la ciudad de Nueva York, ayudando a cimentar Broadway como la Gran Vía Blanca en la imaginación del público.
En este momento, Tesla se había retirado de los detalles del día a día de las plantas de energía y las implementaciones prácticas de CA. Se había mudado a la ciudad de Nueva York, donde abrió un nuevo laboratorio en el que pudo explorar otras ideas, máquinas y dispositivos. Muchos de estos inventos no estaban relacionados con la generación de energía o la electricidad. Pero su impacto en el campo de la ingeniería eléctrica fue enorme. De hecho, Se puede decir que el motor de CA de Tesla y el sistema de CA polifásico ganaron la guerra de las corrientes porque forman la base de toda la generación y distribución de energía moderna. Sin embargo, la corriente continua, el bebé de Edison, no desapareció por completo. Todavía opera sistemas eléctricos de automóviles, locomotoras y algunos tipos de motores.
Para obtener más información sobre la electricidad y otras ideas iluminadoras, visite los enlaces en la página siguiente.
Cuando yo era un niño, "Schoolhouse Rock" cantaba sus lecciones de la televisión todos los sábados por la mañana. ¿Recuerdas el de la necesidad de la madre? El de los grandes inventores de Estados Unidos:Eli Whitney, Samuel Morse, Alexander Graham Bell y, por supuesto, Thomas Edison. Es curioso que Nikola Tesla no haya aparecido. Entonces otra vez Una cosa que te sorprende al leer sobre Tesla y las grandes guerras de la electricidad de finales del siglo XIX es lo despiadados que podrían ser los principales actores. Después de todo, había mucho en juego, como quién se iba a enriquecer con el cableado de toda la nación. Edison pudo haber sido un gran inventor, pero no siempre fue agradable, y no siempre jugó limpio. De muchas maneras, trató de sacar a Tesla del camino para asegurarse de que su modelo de generación de energía de CC, y su reputación, permanecieran firmemente plantados en la mente del público.
La otra cosa que me llamó la atención mientras escribía sobre este momento en la historia de Estados Unidos no fue la luz que se avecinaba, pero la oscuridad. Antes de que los ingenieros conectaran la ciudad de Nueva York y las bombillas incandescentes ardieran en todos los rincones, las calles deben haber estado oscuras, lugares oscuros, incluso con lámparas de gas. Una caminata nocturna a principios de siglo habría traído un toque de miedo incluso a las almas más valientes. Y solo cuando finalmente se encendieron las luces, la gran Ciudad Gótica podría convertirse en lo que siempre aspiró a ser:la ciudad que nunca duerme.
