Electricidad. Lo que para nosotros es un fenómeno cotidiano con el que calentamos nuestras casas, arrancamos nuestros autos, iluminamos nuestras habitaciones y operamos nuestros electrodomésticos fue para los estadounidenses coloniales una fuerza misteriosa y desconocida. Durante siglos, los europeos conocían la carga estática que se produce cuando dos objetos se frotan. Los científicos inventaron un generador primitivo en el siglo XVII y una batería, la jarra Leiden, en el siglo siguiente. Pero qué tipo de fuerza era la electricidad y para qué se podía utilizar eran preguntas sin respuesta. Durante el siglo XVIII en Europa, la electricidad se convirtió en el estudio científico más popular, la fuente de entretenimiento en los palacios reales y el medio por el cual se podían realizar trucos aparentemente mágicos. El interés de Benjamin Franklin por la electricidad se originó cuando vio a un conferencista científico itinerante, Archibald Spencer, realizar un “espectáculo de electricidad” en Boston. Pronto Franklin adquirió suficientes tubos de vidrio, varillas de hierro, seda, corcho y cadenas para realizar sus propios experimentos. A finales de la década de 1600, Franklin pasó la mayor parte de su tiempo realizando experimentos con electricidad y registrando sus resultados en varias cartas a corresponsales estadounidenses y europeos.
La cometa. Franklin hizo varios descubrimientos importantes sobre la electricidad. Las teorías europeas contemporáneas sugirieron que la electricidad constaba de dos fluidos, pero Franklin descubrió que era una sola fuerza. Se dio cuenta de que esta fuerza estaba presente en la naturaleza en cantidades variables, que sus "partículas" penetraban sutilmente en la materia y que un aumento neto de carga eléctrica en un cuerpo se correspondía con una disminución neta de carga eléctrica en otro. Su descubrimiento más famoso confirmó lo que los europeos habían sospechado durante mucho tiempo, que los rayos eran un fenómeno eléctrico. En junio de 1752, Franklin construyó una cometa de seda con un alambre de metal que sobresalía de su parte superior. Voló la cometa en una tormenta mientras estaba de pie en un cobertizo para protegerse. En su mano sostenía un cordel atado a la cometa. Ató una cinta de seda al cordel cerca de su mano y también colocó una llave. Un rayo nunca golpeó la cometa. Más bien, la cometa condujo la carga eléctrica de las nubes a lo largo del hilo hasta la llave. Cuando Franklin movió su mano hacia el
clave, sintió una chispa eléctrica aguda. Franklin concluyó en una carta a Peter Collinson, “de Electric Fire así obtenido, ... todos los Otros Experimentos Eléctricos [pueden] realizarse, que generalmente se hacen con la ayuda de un Globo o Tubo de Vidrio frotado, y por lo tanto la Igualdad de la Materia Eléctrica con la del Rayo completamente demostrado ".
La estufa franklin
Cuando se menciona la venerable estufa Franklin, uno siempre piensa en una gran estufa de hierro fundido con una tetera hirviendo. Pero la estufa Franklin de imaginación popular es bastante diferente a la de la historia. Franklin describió y publicitó su invento en un panfleto de 1744, Un relato de las nuevas chimeneas de Pensilvania inventadas. El propósito de la chimenea, o estufa, era calentar el aire frío de manera eficiente y desplazarlo a una habitación mientras expulsaba el humo de manera segura por el conducto de humos. El panfleto de Franklin incluía un diagrama de la chimenea, que estaba hecha completamente de hierro. El aire frío entró por un orificio en la placa inferior. El aire frío se calentó en la caja de aire, que se calentó con leña quemada en la chimenea. El aire caliente entraba a la habitación mediante placas laterales ventiladas. El humo tenía que descender por debajo de la estufa antes de subir por el conducto de humos, situado detrás de la estufa.
Franklin fue un gran inventor, pero su Pennsylvania Fireplace tenía un defecto grave: el problema era el humo. Según el diseño de Franklin, el humo tenía que descender por medio de un pasaje cortado a través del piso antes de ascender por la chimenea. Pero el humo no podía descender a menos que el suelo estuviera relativamente caliente, lo que proporcionaría la corriente necesaria. Un piso frío significaba que el humo retrocedía hacia la estufa y, por lo tanto, hacia la habitación.
Fuente: I. Bernard Cohen, La ciencia de Benjamin Franklin (Cambridge, Mass .: Harvard University Press, 1990).
Pararrayos. Habiendo demostrado que un objeto en una tormenta atraía una carga eléctrica de las nubes, Franklin abogó por el uso de barras de hierro para proteger edificios e incluso barcos de los rayos. De hecho, en septiembre de 1752 Franklin instaló un pararrayos en su propia casa en Filadelfia. Franklin creía en los pararrayos conectados a tierra para conducir la electricidad de las nubes a través del pararrayos al suelo. El pararrayos de Franklin se elevó nueve pies por encima de su chimenea. La delgada varilla de metal se extendía desde la chimenea a través de la escalera hasta su estudio, donde se dividió en dos varillas, cada una con una campana al final. Entre las dos campanas colgaba una bola de metal unida a un hilo de seda. Cuando el pararrayos condujo una carga eléctrica de una tormenta, la carga obligó a la bola a hacer sonar las campanas. "Una noche", le escribió Franklin a un amigo, "me ... despertaron fuertes grietas en la escalera". No encontró campanas sonando, sino una intensa carga eléctrica de luz blanca que iba de campana en campana, iluminando toda la escalera. Benjamin Franklin fue el primero en la historia mundial en utilizar un
pararrayos de puesta a tierra para proteger un edificio público o privado.