text: En física, l'electricitat és un terme genèric que engloba tot un conjunt de fenòmens que són la manifestació de la presència d'un moviment de càrregues elèctriques. Podem aplicar el terme electricitat a fenòmens prou coneguts com el llamp o l'electricitat estàtica però també a d'altres com el camp electromagnètic o la inducció electromagnètica. La paraula també serveix per designar la branca de la física que estudia els fenòmens elèctrics i les seves aplicacions. L'electricitat va ser estudiada des de l'antiguitat però no va començar a ser compresa fins als segles i . Va ser a finals del quan l'enginyeria elèctrica va aconseguir utilitzar l'electricitat en aplicacions industrials i residencials. Nikola Tesla i Thomas Edison van tenir un paper capdavanter en l'expansió i el desenvolupament de la utilització de l'electricitat, els seus treballs van permetre l'adveniment de la segona revolució industrial. Avui dia, l'energia elèctrica és omnipresent a la vida quotidiana dels països desenvolupats: a partir de diferents fonts d'energia (hidràulica, tèrmica, nuclear), l'electricitat produïda s'utilitza a les llars i a la indústria. En el llenguatge general podem utilitzar el terme electricitat per designar un cert nombre de fenòmens, però és massa ambigu per a ser utilitzat en els diferents àmbits científics i és substituït per un seguit de conceptes més precisos: Càrrega elèctrica: Propietat d'algunes partícules subatòmiques que determina les seves interaccions electromagnètiques. La matèria elèctricament carregada és afectada pels camps electromagnètics i en produeix. Corrent elèctric: Moviment o flux de partícules elèctricament carregades. Camp elèctric: Efecte produït per una càrrega elèctrica sobre altres que en són properes. Potencial elèctric: Capacitat d'un camp elèctric de produir un treball. Electromagnetisme: Interacció fonamental entre els camps electromagnètics i les càrregues elèctriques i el seu moviment. L'electricitat està estretament relacionada amb el magnetisme i per això s'inclou dintre del camp de l'electromagnetisme, que estudia conjuntament els fenòmens elèctrics i magnètics. Naturalesa de l'electricitat De la mateixa manera que la massa, la càrrega elèctrica és una propietat de la matèria que és a l'origen de diferents fenòmens. Ningú ha observat mai de manera directa una càrrega elèctrica, però a partir de l'estudi de certes partícules com els electrons i els protons els científics han deduït que no tenien la mateixa càrrega i que sovint era oposada. Dues càrregues de tipus oposat s'anul·len, la matèria ordinària té tants electrons com protons i, per tant, és elèctricament neutra. En el món de l'electricitat hi ha dos tipus de càrrega elèctrica que es comporten com si fossin oposades, per convenció reben la denominació de positiva i negativa. Les càrregues del mateix signe es repel·leixen, mentre que les càrregues de signe oposat s'atreuen. La magnitud de la força d'atracció o repulsió ve donada per la Llei de Coulomb. El moviment de les càrregues elèctriques dins la matèria és l'origen de l'electricitat. L'electricitat estàtica A la natura, els electrons són portadors de càrrega negativa i els protons de càrrega positiva. Els àtoms que componen la matèria ordinària són formats per electrons que són al voltant d'un nucli atòmic compost de protons i neutrons (que són elèctricament neutres), com que el nombre d'electrons és igual al nombre de protons el conjunt resultant és elèctricament neutre. Quan es freguen certs materials entre si els electrons superficials dels àtoms d'un material són transferits als àtoms de l'altre material. Per exemple, si freguem una barra de vidre amb un teixit de seda es carregarà positivament perquè els seus àtoms perdran electrons que passaran a la seda; si freguem un globus contra els cabells eixuts el carregarem negativament perquè captarà electrons del pèl. Un regle de plàstic fregat contra la roba adquirirà una càrrega negativa, llavors podrà atreure petits fragments de paper. Això és degut al fet que el regle carregat modifica, per inducció electroestàtica, la repartició de càrregues al paper: les càrregues negatives del regle repel·leixen les càrregues negatives dels àtoms del paper i acaben a l'altre extrem del paper, al mateix temps que atreuen les càrregues positives; el resultat és que el regle atreu el paper. El mateix passa amb el CD, un plàstic, de la imatge de la dreta. Es parla d'electricitat estàtica perquè les càrregues elèctriques no circulen sinó que es troben confinades a materials aïllants, el plàstic, el vidre o el paper són resistents a la circulació de les càrregues. Però malgrat tractar-se de materials aïllants se'ls pot associar un corrent elèctric, detectable directament o a través del camp magnètic associat, si aquests materials carregats són en moviment. Corrent elèctric Hi ha materials com els metalls, l'aigua salada, el cos humà o el grafit que permeten que les càrregues elèctriques es desplacin fàcilment al seu través. El moviment de les càrregues elèctriques és el que coneixem com a corrent elèctric, normalment són electrons però qualsevol càrrega en moviment és un corrent elèctric, la seva intensitat es mesura en amperes. En caminar sobre una moqueta el fregament dels peus n'arrencarà electrons i el cos es carregarà d'electricitat estàtica. En tocar el pom metàl·lic de la porta notarem una petita descàrrega elèctrica acompanyada d'un arc elèctric causat pel desplaçament sobtat de les càrregues elèctriques cap a terra a través dels materials conductors de la porta. El moviment de les càrregues és degut al fet que n'hi havia més al cos que a terra. De la mateixa manera que dues càrregues del mateix tipus tenen tendència a repel·lir-se, en un material conductor tenen tendència a desplaçar-se cap al punt menys carregat. Aquesta diferència del nombre de càrregues entre dos cossos és el que s'anomena diferència de potencial. En conseqüència, per tal de crear un corrent elèctric, un moviment de càrregues elèctriques, caldrà un circuit de material conductor que permeti el desplaçament de les càrregues i un sistema capaç de crear una diferència de potencial entre els extrems del circuit. La manera de crear la diferència de potencial és la utilització d'un generador, alguns exemples de generadors elèctrics en serien la pila o la dinamo. Corrent altern i corrent continu Hi ha dos tipus de corrent elèctric: el corrent continu i el corrent altern. Tots els aparells elèctrics que connectem a la xarxa elèctrica s'alimenten amb corrent altern, però molts dels nostres electrodomèstics, com ara el televisor o l'ordinador, tenen circuits electrònics que funcionen amb corrent continu i a voltatges relativament petits, per això disposen d'un transformador que subministra les tensions requerides i circuits rectificadors que converteixen el corrent altern en corrent continu. Les bateries i piles elèctriques subministren corrent continu, el corrent continu és essencial per a la indústria electroquímica, exemples en serien l'obtenció industrial de l'alumini, el magnesi o el coure. El sentit del corrent elèctric La primera definició de corrent elèctric es va fer com un flux de càrregues positives, a causa d'aquesta convenció històrica es considera que les càrregues flueixen des de la part més negativa d'un circuit a la més positiva. Tanmateix, el moviment d'electrons, amb càrrega negativa, és una de les formes més habituals de corrent elèctric, en aquest cas considerarien que els electrons es dirigeixen cap a la part positiva del circuit mentre les càrregues positives restarien immòbils. Però un corrent elèctric pot ser un flux de partícules en qualsevol direcció, cap a la positiva, cap a la negativa o cap a les dues alhora. Per això, en un circuit elèctric es considera que el corrent elèctric circula entre els elèctrodes des del pol positiu cap al pol negatiu del generador de corrent que alimenta el circuit. Però a un fil elèctric, i a qualsevol metall, les càrregues positives (que són els nuclis dels àtoms del metall) no es poden moure i no poden generar cap corrent elèctric, per tant, el corrent serà generat exclusivament pel desplaçament de càrregues negatives, els electrons, cap al pol positiu del generador. La Llei d'Ohm Ohm (1826) va determinar la relació existent entre el corrent que circula per un conductor i la diferència de potencial aplicada a en aquest (voltatge), de manera que la seva relació l'anomenà resistència. D'aquesta forma establí que, a una diferència de potencial constant, el corrent que hi circula per un conductor és inversament proporcional a la resistència d'aquest. Per exemple, un conductor amb una resistència d'1Ω sotmès a 10V de tensió (diferència de potencial), permetrà el pas de 10A de corrent elèctric. Si augmentessim la resistència al doble, el corrent seria la de la meitat, és a dir, 5 A, mentre que la tensió es mantindria a 10V. Aquesta llei permet obtenir el voltatge (V), els ampers (A) o la resistència () sempre que tinguem dos de les tres variables. La llei matemàtica que regeix aquesta relació es coneix com a Llei d'Ohm i es formula així: I com a regla nemotècnica, es pot definir el Triangle d'Ohm: L'electricitat a la natura L'electricitat no és una invenció humana sinó que és present i pot ser observada en diverses formes a la natura, una de les més destacades i conegudes és el llamp. Hi ha moltes manifestacions de l'electricitat a nivell macroscòpic que ens són familiars, en podem citar l'electricitat estàtica generada per fricció, que són degudes a les interaccions entre els camps elèctrics a escala atòmica. El camp magnètic terrestre es considera produït per una dinamo natural, el nucli del planeta generaria el camp magnètic en ser recorregut per corrents elèctrics. Alguns cristalls com el quars, i fins i tot el sucre, generen una diferència de potencial entre les seves cares quan són sotmesos a una pressió externa. Aquest fenomen rep el nom de piezoelectricitat, del grec πιέζειν (piezein) que significa pressionar, i va ser descobert el 1880 pels germans Curie (Pierre i Jacques Curie). L'efecte invers també existeix, quan un cristall és sotmès a un camp elèctric es produeix un petit canvi a les seves dimensions físiques El llamp és una gran descàrrega elèctrica produïda per una acumulació d'electricitat estàtica als núvols. En una situació normal l'aire actua com un aïllant que no permet el pas de l'electricitat, però quan s'ha acumulat prou càrrega als núvols es modifica l'estructura de l'aire i es transforma localment en un plasma ionitzat que condueix l'electricitat formant-se arcs elèctrics entre els núvols i el terra. Un altre fenomen natural de naturalesa elèctrica és el Foc de Sant Elm. Alguns organismes com els taurons tenen la capacitat de detectar i respondre a canvis en camps elèctrics, aquest fenomen es coneix amb el nom de electrolocalització o electropercepció. Altres animals poden generar voltatges que utilitzen com a arma defensiva o de caça. L'ordre dels gimnotiformes, entre els que tenim el conegut exemple de l'anguila elèctrica, detecten la seva presa i l'estaborneixen amb alts voltatges que generen a unes cèl·lules musculars modificades anomenades electròcits. Tots els animals transmeten informació a través de les membranes de les cèl·lules mitjançant pulsacions elèctriques anomenades potencials d'acció, entre les seves funcions es troba la comunicació a través del sistema nerviós entre les neurones i músculs. Un xoc elèctric estimula el sistema i causa que els músculs es contreguin. El potencials d'acció també són els responsables de la coordinació d'accions a certes plantes i mamífers. Història Des dels temps més reculats dels homínids, que l'ambre (resina fòssil de pi extingit) és valorat per la seva condició d'electritzable per fricció, fins al punt que en grec ambre és elektron, d'on prové la paraula electricitat. L'any 600 aC Tales de Milet descriu el poder d'atracció de l'ambre fregat i la seva capacitat de produir guspires. El 1927 es va trobar a l'Iraq un objecte arqueològic d'interpretació discutida, conegut com a bateria de Bagdad, datat al voltant del 250 aC, que s'assembla a una cel·la electroquímica. No s'han trobat documents que en demostrin la seva utilització. Ni romans, ni gots, ni àrabs, ni els cristians de l'edat mitjana, no progressaren en absolut, ans al contrari, desconeixien totalment l'electricitat, amb l'excepció d'algun alquimista. No fou fins a la publicació del llibre De Magnete, el 1600 per William Gilbert, on es va descriure els fenòmens coneguts pels grecs, utilitzant la paraula llatina electricus i va establir les diferències entre magnetisme i electricitat. El 1660 Otto von Guericke va inventar un generador electroestàtic. Benjamin Franklin el 1752, formula la teoria del corrent elèctric, explicant la presència de càrregues positives i negatives. El 1800 Alessandro Volta torna a inventar la Bateria de Bagdad i descriu la diferència de potencial elèctric. El 1876, Thomas Alva Edison, que tenia por a l'obscuritat, crea "La Fàbrica d'invents de tota classe" a Menlo Park, New Jersey. El 1878, després d'una sèrie d'importants invents, experimenta amb el recent invent de Sir Joseph Wilson Swan: la làmpada incandescent, basada en els experiments de Hienrich Göbel, descobrint més de 1.000 maneres diferents amb diferents metalls i fibres, de com no construir la bombeta i gastant més de 50.000$; finalment patenta el filament de bambú carbonitzat per industrialitzar la bombeta d'incandescència. El 21 d'octubre 1879 inaugura la primera sèrie de focus en paral·lel que va funcionar 48 hores, busca finançament en John Pierpoint Morgan, per fundar l'Edison General Electric, basada en els principis moderns de generació i producció, estrenant el 1882 la primera planta elèctrica de corrent continu al carrer Pearl de Nova York, també dissenya una locomotora i un cotxe elèctrics; comença una nova era. Mentre Edison recomanava al Senat la llei contra el transport del corrent elèctric a molt alta tensió va irrompre un altre mag de les patents, el revolucionari, bohemi i genial Nikola Tesla (800 patents), empleat a la companyia telefònica de Budapest subsidiària d'Edison, amb el projecte del generador de corrent altern; Edison li justificà la seva oposició a la molt alta tensió perquè no es podia emmagatzemar, però sobretot per extremadament perillosa, cara i inhumana, i li ofereix perfeccionar els generadors de corrent continu autogestionària basant-se en les energies lliures, hi treballa molt eficientment, però obstinat i convençut, amb fe cega, de les seves teories, trenca relacions amb Edison i no para fins a inaugurar, el 1893, el primer generador hidroelèctric de corrent altern als salts del Niàgara, il·luminar 50.000 focus a l'Exposició Universal i transmetre-la fins a la ciutat de Buffalo (Estat de Nova York). Amb la convocatòria del concurs per la concessió del subministrament d'energia elèctrica a la ciutat de Nova York, esclata una guerra pública entre partidaris del corrent continu de l'Edison General Electric i partidaris del corrent altern de Westinhouse, fins a tal punt que Edison per tal de demostrar el perill mortal de l'Alta Tensió organitza execucions públiques de gossos i gats, fins i tot filma l'electrocució d'un elefant sobre una planxa de ferro en el Zoo de Nova York, horroritzant l'opinió pública, excepte aquells que posteriorment apliquen el "progrés" per inventar la cadira elèctrica; la primera execució humana fou un fracàs. Els accionistes d'Edison General Electric exigiren apostar pel corrent altern, J. P. Morgan acomiadà Edison per oposar-s'hi i eliminà el seu nom de la companyia. Al mateix temps Tesla cedia els seus drets per salvar la companyia Westinhouse. Els beneficis en termes empresarials, fou el que decidí d'apostar pel transport de l'energia a grans distàncies, amb la consegüent construcció de transformadors per elevar l'alta tensió (1000 V) en què es genera l'energia elèctrica a la molt alta tensió (132.000 V o 400.000 V) és a dir, pujar el voltatge per reduir la intensitat (són inversament proporcionals), amb la finalitat de reduir pèrdues per Efecte Joule en el transport a grans distàncies; posteriorment per la distribució es redueix el voltatge a la Mitja Tensió (de 25-30 kV, passant per 45 kV fins a 66 kV) en les subestacions, a partir d'aquí encara s'ha de tornar a reduir segons si s'utilitzen en la indústria (entre 33 kV i 380 V) o en instal·lacions domiciliàries (entre 220 i 110 V), on actualment per utilitzar-la es torna a reduir fins als 9 V o 12 V del corrent continu. A més d'aquest gran negoci de construccions hi havia més beneficis en termes empresarials a favor de la molt alta tensió, gràcies al fet que el corrent altern no es pot emmagatzemar i se n'ha d'estar produint constantment, preveient el màxim consum per evitar caigudes de tensió. Producció L'electricitat representa al voltant d'un terç de l'energia consumida al món, l'electrotècnia és la part de la ciència que s'ocupa de les aplicacions domèstiques i industrials de l'electricitat: producció, transformació, transport, distribució i utilització. En general, la generació d'energia elèctrica consisteix a transformar alguna classe d'energia química, mecànica, tèrmica o lumínica, entre d'altres, en energia elèctrica El mètode més habitual per a produir grans quantitats d'electricitat és la utilització d'un generador, que converteix l'energia mecànica en corrent altern. La font d'energia no ha de ser necessàriament de tipus mecànic, per exemple, en el cas de les piles és químic i en el cas dels panells solars és l'efecte fotoelèctric. Generació massiva Per a la generació industrial es recorre a instal·lacions denominades centrals elèctriques, que executen alguna de les transformacions esmentades en l'apartat anterior. Aquestes constitueixen el primer esglaó del sistema de subministrament elèctric. La generació elèctrica es realitza, bàsicament, mitjançant un generador, si bé aquests no difereixen entre si pel que fa al seu principi de funcionament, varien en funció de la forma en que s'accionen. Explicat d'una altra manera, difereix en quina font d'energia primària s'utilitza per convertir l'energia continguda en ella, en energia elèctrica. Hi ha molts tipus de centrals productores d'electricitat que es diferencien unes de les altres en la manera en com obtenen l'electricitat. L'energia que origina la major part de l'electricitat és generada a partir d'altres fonts d'energia, com la calor, que al seu torn és aconseguida d'un altre tipus d'energia com poden ser els combustibles fòssils, o una energia renovable, com podria ser l'energia solar. També es pot utilitzar una energia mecànica directament com en el cas de les centrals hidroelèctriques o les eòliques. Les centrals hidroelèctriques utilitzen la força de l'aigua. Les centrals nuclears utilitzen l'urani. Les centrals tèrmiques cremen carbó, petroli o biomassa. Els parcs eòlics aprofiten la força del vent. Les plaques fotovoltaiques i les plaques solars aprofiten l'energia del Sol. Generació a petita escala Un grup electrogen permet generar electricitat a partir de l'acció d'un alternador. Una bateria elèctrica (o pila) genera electricitat mitjançant una reacció química entre dues substàncies que es troben en el seu interior. Una pila de combustible té un funcionament similar a la pila, però està dissenyada per operar sota un flux continu de reactius. Un generador termoelèctric per radioisòtops genera electricitat a partir de la desintegració radioactiva de determinats elements. Transport i distribució El corrent elèctric que circula a través de la xarxa elèctrica és sovint de tipus altern i trifàsic perquè és més econòmic de produir i de transportar. Tot i que el consumidor final necessita corrent de baixa tensió, que és poc perillosa, quan es tracta de grans distàncies és més econòmic transportar corrent a molt alta tensió. A potència constant, si s'augmenta la tensió es redueix la intensitat del corrent (( en monofase) i també les pèrdues per efecte Joule o pèrdues tèrmiques (). A més l'efecte pell limita la circulació del corrent a la superfície exterior dels conductors, el que obligaria a la utilització de cables de coure de gran secció. Per això s'utilitzen transformadors elevadors de tensió per tal de reduir la intensitat del corrent durant el transport i transformador que baixen la tensió per crear el corrent de baixa tensió que es distribueix als consumidors. El consum d'energia elèctrica com a indicador econòmic Una part molt important de l'energia elèctrica és consumida per les empreses, i depèn fortament de la seva activitat (per exemple, un restaurant només consumeix electricitat, per il·luminació i climatització, quan està obert, i el motor d'una màquina a una fàbrica només consumeix electricitat quan està funcionant). A més, com que l'electricitat no es pot emmagatzemar, la variació del seu consum respon instantàniament amb la variació de l'activitat. Per tant, el consum d'energia elèctrica és un indicador indirecte útil per seguir l'evolució de l'activitat econòmica. Tot i això, cal tenir en compte que hi ha factors diferents a la variació de l'activitat econòmica que poden afectar el consum d'electricitat: El consum d'electricitat de les famílies representa també una part important del total (per exemple, a la ciutat de Barcelona representa més de la meitat del total del consum en baixa tensió segons la web de l'ajuntament. Aquest consum no depèn de l'activitat de les empreses ni, a curt termini, depèn tampoc gaire de la variació de la renda de les famílies. Les condicions climàtiques afecten molt al consum d'electricitat pel consum en climatització. Es pot fer un tractament estadístic per mirar d'aïllar aquest factor, però si s'analitza la variació interanual del consum s'anul·la bona part de l'efecte del clima, ja que comparem el consum en el mateix mes o el mateix trimestre d'anys diferents, en els que les temperatures podem esperar que no siguin gaire diferents. D'altres indicadors indirectes poden no tenir aquests problemes. Per exemple, el consum aparent de ciment (que ens informa de l'activitat del sector de la construcció) no l'afecta el consum domèstic ni varia gaire amb les condicions meteorològiques (si més no, en el nostre clima). Els perills de l'electricitat L'aplicació d'un voltatge sobre el cos humà provoca la circulació d'un corrent elèctric a través dels teixits, el llindar de percepció varia segons la freqüència del corrent i el camí que segueixi, se situaria entre 0,1 i 1 mA per a les freqüències elèctriques més habituals malgrat que sota determinades condicions es pot arriba a detectar corrents de l'ordre dels microampères. Si el corrent és prou gran causarà la contracció dels músculs, la fibril·lació del cor i cremades als teixits. L'absència visual de cremades no significa que no n'hi hagi d'internes, que poden esdevenir necrosi, al llarg del camí que ha seguit l'electricitat a través del cos. El dolor que causa un xoc elèctric pot ser intens i per això ha estat utilitzada com a mètode de tortura. També s'ha utilitzar com a mètode d'execució, la mort causada per un xoc elèctric rep el nom d'electrocució. Es considera que una tensió a partir de 500V AC (corrent altern) o 12000V DC (corrent continu) és perillós i potencialment mortal. Les conseqüències d'una enrampada dependran de la natura de la tensió implicada (corrent altern o corrent continu), de la resistència del cos humà (que disminueix a mesura que augmenta la tensió, 5.000 ohms a molt baixa tensió per 1.000 ohms a 220 V AC), de l'amplitud del corrent i del temps d'exposició al corrent. Hi ha uns llindars que s'accepten de manera generalitzada i sobre els que es basen les normes de seguretat: A partir de 20 mA hi ha risc de fibril·lació cardíaca si el corrent passa pel cor. Per això es considera que per sota de la molt baixa tensió (50 V AC i 120 V DC) hi ha poc risc pels humans. A partir de 1.000 V hi ha perill fins i tot sense que hi hagi contacte amb el conductor perquè es produeix la ionització de l'aire i esdevé conductor. Les distàncies mínimes de separació respecte dels conductors són calculades en funció de la tensió. Aquesta característica és la que porta a prohibir l'entrada a llocs on hi hagi transformadors elèctrics, a establir una distància mínima entre els conductors d'una línia d'alta tensió. La ionització de l'aire també és la causa del soroll que se sent quan som a prop d'una d'aquestes línies d'alta tensió. Contaminació electromagnètica Les infraestructures elèctriques com les línies d'alta tensió generen camps electromagnètics de baixa freqüència, aquest tipus de radiacions no ionitzants no tenen l'energia suficient per provocar mutacions de l'ADN i, per tant, no serien potencialment cancerígenes. Avui dia es parla de contaminació electromagnètica per a referir-se a l'exposició dels éssers vius o els aparells a un camp electromagnètic i es discuteix sobre els efectes nocius d'aquesta exposició sobre la salut o la fertilitat. Cronologia En els punts següents s'anomenen les deferents invencions i descobriments: 630-550 aC Tales de Milet va ser el primer a observar el fet que l'ambre, en ser fregat, adquireix el poder d'atracció sobre alguns objectes. 374-287 aC el filòsof grec Teofrast va ser el primer què en un tractat escrit tres segles després de Tales va establir que altres substàncies tenien aquest mateixa característica, deixant així constància del primer estudi científic sobre l'electricitat. 1600: la reina Elisabet I d'Anglaterra ordena al físic reial William Gilbert (1544-1603) estudiar els imants per millorar l'exactitud de les brúixoles utilitzades a la navegació, sent aquest treball la base principal per a la definició dels fonaments de l'electroestàtica i magnetisme. 1672: el físic alemany Otto von Guericke (1602-1686) va desenvolupar la primera màquina electroestàtica per produir càrregues elèctriques. 1733: el francès Charles François de Cisternay du Fay (1698-1739) va ser el primer a identificar l'existència de dues càrregues elèctriques, les quals va denominar electricitat vítria i resinosa, més tard conegudes com a positiva i negativa. 1745: Es desenvolupa el que donaria pas al condensador elèctric, l'ampolla de Leiden per E. G. von Kleist (1700-1748) i Pieter van Musschenbroek (1692-1761) a la Universitat de Leiden, amb aquesta ampolla es va emmagatzemar electricitat estàtica. 1752: Benjamin Franklin (1706-1790) va demostrar la naturalesa elèctrica dels llamps. Va desenvolupar la teoria que l'electricitat és un fluid que existeix en la matèria i el seu flux es deu a l'excés o defecte del mateix en ella. Invent el parallamps. 1766: el químic Joseph Priestley (1733-1804) prova que la força que s'exerceix entre les càrregues elèctriques varia de forma inversament proporcional a la distància que les separa. Priestley va demostrar que la càrrega elèctrica es distribueix uniformement en la superfície d'una esfera buida, i que al seu interior, no hi ha un camp elèctric, ni una força elèctrica. 1776: Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) va inventar la balança de torsió amb la qual, va mesurar amb exactitud la força entre les càrregues elèctriques i corroborar que aquesta força era proporcional al producte de les càrregues individuals i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa. El coulomb és la mesura de la càrrega elèctrica. 1800: Alessandro Volta (1745-1827) construeix la primera cel electroestàtica i la bateria elèctrica capaç de produir corrent elèctric. La seva inspiració li va venir de l'estudi del físic italià Luigi Galvani (1737-1798) sobre els corrents nervioses-elèctriques a les cuixes de granotes. Les seves investigacions posteriors li van permetre elaborar una cel·la química capaç de produir corrent continu, desenvolupament la pila voltaica. Entre 1801-1815 sir Humphry Davy (1778-1829) desenvolupa l'electroquímica (nom assignat per ell mateix), explorant l'ús de la pila de Volta o bateria, i tractant d'entendre com aquesta funciona. 1801: l'arc elèctric i la incandescència en un conductor energitzada amb una bateria. 1806: publica el resultat de les seves investigacions sobre l'electròlisi, on aconsegueix la separació del magnesi, bari, estronci, calci, sodi, potassi i bor. 1807: fabrica una pila amb més de 2000 plaques dobles, amb la qual descobreix el clor i demostra que és un element, en lloc d'un àcid. 1815: inventa làmpada de seguretat per als minaires, amb la col·laboració de Michael Faraday. 1812: el matemàtic francès Siméon Denis Poisson (1781-1849) va publicar l'equació de Poisson, el seu treball més important relacionat amb l'aplicació matemàtica a l'electricitat i magnetisme, descrivint les lleis de l'electroestàtica. 1819: el científic danès Hans Christian Oersted (1777-1851) descobreix l'electromagnetisme, quan en un experiment per als seus estudiants, l'agulla de la brúixola posada accidentalment prop d'un cable energitzat per una pila voltaica, es va moure. Aquest descobriment va ser crucial en el desenvolupament de l'electricitat, ja que va posar en evidència la relació existent entre l'electricitat i el magnetisme. 1820: els francesos Jean-Baptiste Biot (1774-1862) i Félix Savart (1791-1841), determinen la llei de Biot-Savart amb la qual calculen la força que exerceix un camp magnètic sobre una càrrega elèctrica i defineixen que la intensitat del camp magnètic produït per un corrent elèctric és inversament proporcional al quadrat de la distància. 1823: l'anglès William Sturgeon (1753-1850) construeix el primer electroimant. 1823: André-Marie Ampère (1775-1836) estableix els principis de l'electrodinàmica, quan arriba a la conclusió que la força electromotriu és producte de dos efectes: la tensió elèctrica i el corrent elèctric. Experimenta amb conductors, determinant que aquests s'atreuen si els corrents flueixen en la mateixa direcció, i es repel·leixen quan flueixen en contra. 1826: el físic alemany Georg Simon Ohm (1789-1854) va formular la llei d'Ohm, definint la relació exacta entre la tensió i el corrent. L'Ohm és la unitat de mesura de la resistència elèctrica. 1828: el matemàtic anglès George Green (1793-1841) va publicar el treball "An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the Theories of Electricity and Magnetism" en el qual va ampliar el treball de Poisson obtenint una solució general per al càlcul dels potencials. 1828: l'americà Joseph Henry (1799-1878) va perfeccionar els electroimants, va observar que la polaritat canviava en canviar la direcció del flux de corrent, i va desenvolupar el concepte d'autoinductància. El 1846 va ser nomenat com el primer director del Museu Smithsonian. 1831: Michael Faraday (1791-1867) als 14 anys treballava com enquadernador, la qual cosa li va permetre tenir el temps necessari per llegir i desenvolupar el seu interès per la física i la química. Malgrat la seva baixa preparació formal, va fer un pas fonamental en el desenvolupament de l'electricitat en establir que el magnetisme produeix electricitat a través del moviment. 1835: Samuel Morse (1791-1867), mentre tornava d'un dels seus viatges, va concebre la idea d'un simple circuit electromagnètic per transmetre informació, inventant el telègraf. El 1843 va construir una línia de 41 milles des Baltimore fins al Capitoli a Washington DC. 1858 ATC The American Telegraph Company construeix el primer cable transatlàntic de telègraf des de la costa est dels Estats Units fins a Irlanda. 1840-42: el físic anglès James Prescott Joule (1818-1889) va descobrir l'equivalència entre treball mecànic i la caloria, junt amb el científic alemany Hermann von Helmholtz (1821-1894) va definir la primera llei de la termodinàmica van demostrar que els circuits elèctrics complien amb la llei de la conservació de l'energia i que l'electricitat era una forma d'energia. Joule també va inventar la soldadura elèctrica d'arc i va demostrar que la calor generada pel corrent elèctric era proporcional al quadrat del corrent. 1845: el físic alemany Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), als 21 anys, va anunciar les lleis que permeten calcular els corrents, i tensions en xarxes elèctriques conegudes com a Lleis de Kirchhoff I i II. 1847: l'anglès William Staite (1809-1854) va rebre el crèdit per al desenvolupament de la llum d'arc què serien comercialment utilitzades a partir de 1876 amb les millores introduïdes pel rus Paul Jablochkoff (1847-1894). 1854: el matemàtic anglès William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907), amb el seu treball sobre l'anàlisi teòric sobre transmissió per cable, va fer possible el desenvolupament del cable transatlàntic. El 1851 va definir la segona llei de la termodinàmica. El 1858 va inventar el cable flexible. 1859: El Científic Alemany Julius Plücker (1801-1868) va descobrir els raigs catòdics. 1868: el científic belga Zénobe Gramme (1826-1901) va construir la primera màquina de corrent continu, la dinamo, punt de partida de la nova indústria elèctrica. El 1870 va patentar la teoria de la màquina magneto-elèctrica per a produir corrent continu. 1870: el matemàtic anglès James Clerk Maxwell (1831-1879) va formular les quatre equacions que serveixen de fonament de la teoria electromagnètica. Va deduir que la llum és una ona electromagnètica, i que l'energia es transmet per ones electromagnètiques a la velocitat de la llum. 1876: l'escocès-americà Alexander Graham Bell (1847-1922) va inventar el telèfon. 1879: el físic anglès Joseph John Thomson (1856-1940) va demostrar que els raigs catòdics eren constituïts de partícules atòmiques de càrrega negatives a le què anomenà "corpuscles", actualment coneguts com a electrons. 1881: Thomas Alva Edison (1847-1931) produeix la primera llum incandescent amb un filament de cotó carbonitzat. Aquest filament va romandre encès durant 44 hores. 1881: va desenvolupar el filament de bambú amb 1/7 lúmens per watts. El 1904 el filament de tungstè amb una eficiència de 7.9 lúmens per watts. El 1910 el llum de 100 watts amb rendiment de 10 lúmens per watts. 1882 va instal·lar el primer sistema elèctric per vendre energia per a la il·luminació incandescent als Estats Units per a l'estació Pearl Street de la ciutat de Nova York. 1884: Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) va demostrar la validesa de les equacions de Maxwell i les va reescriure tal com es coneixen avui en dia. El 1888 va rebre el reconeixement pels seus treballs sobre les ones electromagnètiques: propagació, polarització i reflexió d'ones. 1884: el físic anglès John Henry Poynting (1852-1914), alumne de Maxwell, va publicar un article en el qual demostrava que el flux d'energia es podia calcular mitjançant una equació que representa la interrelació entre el camp elèctric i magnètic. Aquesta equació representa l'anomenat Vector de Poynting. 1888: l'inventor i investigador serbi-americà Nikola Tesla (1857-1943) va desenvolupar la teoria de camps rotatoris, base dels generadors i del motor elèctric asincrònic de corrent altern. 1888, el motor d'inducció, la millora de la dinamo, el mètode per convertir i distribuir corrents elèctriques. 1890, el motor de corrent altern. 1892, el sistema de transmissió de potència. 1893 a la fira de Chicago, George Westinghouse i Tesla presenten tot un sistema elèctric en corrent altern a escala per a demostrar les seves bondats. 1894, el generador elèctric. 1896 l'equip per produir corrents i tensions d'alta freqüència. 1897 millores en el transformador elèctric. 2016 Westinghouse posa en servei la primera planta de Generació d'Electricitat comercial de corrent alterna al Niagara. Vegeu també Enrampada elèctrica Electrònica Llista d'empreses comercialitzadores d'energia elèctrica dels Països Catalans Balanç net zero per a l'autoconsum elèctric Comptador elèctric Electricista Notes i referències Enllaços externs Electricitat i magnetisme, vídeos i explicacions sobre fenòmens relacionats amb l'electricitat. (en castellà) Web de tecnologia elèctrica Recull complet d'anotacions i apunts sobre tot allò relacionat amb el món de la tecnologia aplicada a l'electricitat. (en castellà)


source: wikipedia

text: Egipte (; ; (sahídic) o (bohàiric); egipci antic: Kemet), oficialment República Àrab d'Egipte, és un estat de l'Àfrica nord-oriental. Amb una extensió d'1.020.000 km2, inclou la península del Sinaí (considerada part de l'Àsia sud-occidental), mentre que la majoria del país se situa al nord d'Àfrica. Limita amb Líbia a l'oest, amb el Sudan al sud, amb la mar Roja a l'est, amb Israel i la franja de Gaza al nord-est i amb la Mediterrània al nord. Egipte és un dels Estats més poblats del continent africà. La gran majoria de la població viu a les vores del riu Nil (uns 40,000 km2) i del canal de Suez. Hi ha extenses àrees del territori que són part del desert del Sàhara i que molt sovint estan deshabitades. La capital és el Caire, gran metròpoli de més de quinze milions d'habitants, i la segueixen en importància Alexandria, amb més de tres milions i mig, i Gizeh, dins l'aglomeració urbana cairota, amb més de dos milions; Shubra al-Khayma (també dins l'aglomeració del Caire) i Port Saïd passen del mig milió d'habitants. El país és famós per la seva antiga civilització i per alguns dels seus impressionants monuments, com ara les piràmides, el temple de Karnak o la Vall dels Reis. A hores d'ara, Egipte és àmpliament considerat el principal focus polític i cultural del món àrab. Etimologia Un dels noms del país en egipci antic és Kemet (kṃt), que significa 'terra negra' (de kem, 'negre'), i fa referència als fèrtils dipòsits negres fruit de les inundacions periòdiques del riu Nil, en oposició a la paraula deshret (dšṛt), que significa 'terra vermella', en referència al desert. El nom va passar al copte -última evolució de la llengua egípcia- com a kīmi o kīmə, i al grec com a Χημία (Khēmía). Miṣr és la transliteració del nom àrab i modern del país, que en àrab egipci és Maṣr. Aquesta paraula, d'origen semita amb la mateixa arrel que la paraula hebrea מִצְרַיִם (Mitzráyim), literalment significa 'dos estrets', una referència a la separació dinàstica antiga de l'alt i el baix Egipte. La paraula originalment presentava la connotació de «metròpoli» o «civilització», i també significa 'país' o 'terra de la frontera'. El nom català «Egipte» prové del llatí Aegyptus, que es deriva al seu torn del grec antic Αίγυπτος (Aígyptos). El terme es deriva de l'egipci tardà: Hikuptah, nom de Memfis, una corrupció de l'egipci primer Hat-ka-Ptah, que significa 'terra del ka [ànima] de Ptah' el nom del temple del déu Ptah localitzat a Memfis. El nom en grec i els adjectius corresponents aigýpti, aigýptios, van passar al copte com a gyptios, kyptios i del copte a l'àrab com a qubṭī que es transformà en qubṭ, i precisament d'aquest mot prové la paraula catalana «copte». Estrabó va formular una etimologia folklòrica en què el grec Aigyptos havia evolucionat com a nom compost de l'Aἰγαίου ὑπτίως (Aegaeon uptiōs) que vol dir 'per sota de l'Egeu'. Geografia física Egipte és un Estat de l'Àfrica septentrional amb una extensió d'aproximadament 1 milió de quilòmetres quadrats. És situat al nord-est del continent africà, tot i que inclou la península asiàtica del Sinaí. Limita al nord amb la mar Mediterrània, al nord-est amb Israel, a l'est amb la mar Roja, al sud amb Sudan i a l'oest amb Líbia. La major part del territori és desèrtic; només la franja fèrtil al llarg del riu Nil, el delta del Nil i altres oasis dispersos són habitables. El Nil és l'element més important de la topografia d'Egipte, i divideix el territori en dues parts en travessar-lo de nord a sud amb una extensió de 1.200 km. Les franges o petites valls a les ribes del Nil són molt fèrtils i fecundes en comparació amb el desert que les envolten. Fisiogràficament s'hi distingeixen quatre regions: El desert de Líbia o desert Líbic a l'oest del Nil, un altiplà, l'altitud del qual augmenta de la costa mediterrània cap al sud, i dividit per la depressió de Qattara. El desert Aràbic a l'est del Nil, format per una serralada costanera paral·lela a la mar Roja amb la qual limita a l'est, formada de materials cristal·lins i metamòrfics. La vall del Nil. La península del Sinaí, un horst de forma triangular que uneix els continents asiàtic i africà, on es troba el punt més alt d'Egipte, la Muntanya Caterina amb 2637 m. Atesa la situació geogràfica i les característiques fisiogràfiques del territori, el clima d'Egipte és predominantment àrid, llevat de la costa nord, que gaudeix d'un clima de tipus mediterrani sec. La precipitació anual és molt baixa i no supera els 250 mm. Les temperatures diürnes varien considerablement; de la mateixa manera hi ha una gran variació estacional, tot i que només s'hi distingeixen dues estacions: l'hivern i l'estiu. Les tempestes de sorra són molt comunes, i s'hi coneixen com a khamsins, que en àrab vol dir "cinquantes", ja que hom diu que n'hi ha, de tempestes de sorra, cinquanta dies de l'any. Política i govern Estructura política La República Àrab d'Egipte és governada actualment d'acord amb la constitució de 1971, aprovada per referèndum l'11 de setembre. Segons aquesta, Egipte és Estat democràtic i socialista, en què l'islam és religió d'Estat i l'àrab la llengua nacional. El govern està dividit en tres branques: l'autoritat executiva és ostentada pel president de la república, el cap d'Estat. El president, des del 2005, és elegit per vot popular per un període de sis anys, i pot ser reelegit indefinidament. El president designa un o més vicepresidents, el primer ministre i els altres ministres. El president és el comandant suprem de les forces armades. l'autoritat legislativa resideix en l'Assemblea del Poble (Majlis aix-Xab), integrada per membres electes -la gran majoria- i membres designats pel president. L'Assemblea ha de tenir un nombre específic de dones. Els membres electes hi són elegits segons un mètode complex de representació proporcional per un període de cinc anys. El president no té la facultat per a dissoldre el Parlament si no n'aconsegueix l'aprovació del poble per mitjà d'un referèndum. Des del 1980 hi ha una Assemblea Consultiva (Consell de la Xura), com a cambra alta, que pot proposar esmenes constitucionals i aconsella el president. A prop de dos-terços dels seus membres són elegits per vot popular, per un període de sis anys, mentre que la resta són designats pel president. l'autoritat judicial recau sobre una judicatura independent. Tot i que constitucionalment Egipte és un sistema multipartidista i semipresidencial en què el poder executiu es divideix entre el president i el primer ministre, a la pràctica gairebé tota l'autoritat executiva ha recaigut únicament en el president, el qual ha estat elegit durant més de 50 anys en comicis en què només hi havia un candidat. El 2005, però, després de l'aprovació de noves lleis per tal de "consolidar més llibertats i la democràcia", es van celebrar les primeres eleccions presidencials en què es van acceptar altres candidats. Tanmateix, la nova llei contenia restriccions diverses i estrictes que van evitar que la participació de possibles candidats molt populars, com ara Ayman Nour, assegurant així la reelecció de Mubarak, acompanyada d'acusacions de frau i violència. El 19 de març del 2007 el parlament va aprovar trenta-quatre esmenes constitucionals que prohibeixen que els partits fessin ús de la religió com a fonament per a les activitats polítiques i permeten l'aprovació de noves lleis antiterroristes que reemplacen la legislació d'emergència vigent des de 1981. A més, donen al president l'autoritat per a dissoldre el parlament. Els membres de l'oposició no hi van votar, i s'esperava un boicot en el referèndum com a protesta per les suposades violacions a les pràctiques democràtiques. Només el 27% dels votants registrats van participar en el referèndum. El 27 de maig, el govern va anunciar que el 75,9% dels que van participar en el referèndum van aprovar les esmenes constitucionals. Divisió administrativa Egipte es divideix en 27 governacions (en àrab: muhafazat, sing. muhafazah). Les dades corresponen a l'any 2006. Economia L'economia d'Egipte depèn principalment de l'agricultura, les exportacions del petroli i el turisme. Hi ha de tres a quatre milions d'egipcis treballant a l'estranger, principalment a l'Aràbia Saudita, el Golf Pèrsic i Europa. Als Estats Units també hi ha una població significativa d'immigrants egipcis. La construcció de la resclosa alta d'Assuan el 1971 i el Llac Nasser han alterat l'agricultura i l'ecologia del riu Nil i d'Egipte. Una població en creixement ràpid, sumats a la limitada i escassa terra arable i dependència en el Nil continuen afectant negativament l'economia. El govern ha treballat per a preparar l'economia per al nou mil·lenni mitjançant reformes econòmiques i grans inversions en comunicacions i infraestructures. Egipte ha rebut des de 1979 ajuda econòmica externa dels Estats Units (2.200 milions de dòlars/any). Els seus principals beneficis provenen del turisme i del trànsit marítim del Canal de Suez. Les condicions econòmiques han començat a millorar considerablement després d'un període d'estancament des de l'adopció de polítiques més liberals pel govern, també de l'increment dels beneficis i del mercat de valors. En el seu informe anual, l'FMI ha classificat Egipte com un dels països del món que emprenen més reformes econòmiques. Alguns dels principals punts de les reformes econòmiques inclouen una rebaixa radical de duanes, una nova llei d'impostos en vigor des de 2005 que redueix els impostos sobre les empreses d'un 40% a un 20%, que han comportat un augment del 100% en els beneficis dels impostos el 2006. La inversió estrangera directa a Egipte ha augmentat considerablement en els últims anys a causa de les mesures de liberalització portades a terme pel ministre d'inversions Mahmoud Mohieddin, sobrepassant els 6.000 milions de dòlars el 2006. Egipte sobrepassà a Sud-àfrica com al màxim receptor d'Inversió Estrangera Directa el 2007 a Àfrica. Un dels principals problemes de l'economia egípcia és la davallada de la riquesa de la població mitjana, ja que els preus dels béns bàsics continuen pujant mentre el poder adquisitiu de la població mitjana es perd. S'està millorant la infraestructura ferroviària mitjançant inversions del govern (3.000 milions de dòlars), amb de la promesa del govern egipci després de l'accident ferroviari del 2006, que va costar la vida a més de 100 persones. L'economia egípcia és considerada com una de les noves economies emergents al món, amb un grup de països agrupats amb el nom de CIVETS. Geografia humana i societat Vegeu la llista de les ciutats d'Egipte Demografia Egipte és el país més populós de l'Orient Mitjà i el segon més populós del continent africà, amb una població estimada de 78 milions de persones. Gairebé la meitat de la població es concentra a les vores del Nil —en especial el Caire i Alexandria— o a la regió del delta del Nil i a prop del canal de Suez. Aproximadament, el 90% de la població és musulmana, i el 10% professen el cristianisme, en especial el cristianisme copte. Els egipcis són el grup ètnic més gran del país, el 94% de la població total. Les minories ètniques són les tribus àrabs beduïnes que viuen als deserts orientals i a la península del Sinaí, els siwis, de parla amaziga, i les comunitats antigues nubianes. També hi viuen comunitats tribals dels beja, concentrades al cantó sud-est del país, i alguns clans doms, que viuen al delta del Nil i a Faium els quals estan sent assimilats progressivament en incrementar-se la urbanització. L'antiga comunitat jueva, molt nombrosa en temps antics, ha desaparegut; només n'hi ha uns pocs. Algunes ruïnes històriques i arqueològiques jueves es troben a Alexandria, el Caire i altres ciutats. Llengües La llengua oficial d'Egipte és l'àrab, tot i que se'n parlen diversos dialectes, els quals poden diferir molt de la llengua original literària. La llengua àrab estàndard (al-fusha, àrab "clar") s'ensenya a les escoles i és la lingua franca del món àrab. Per contra, els dialectes moderns (coneguts com a al-ammiyahh, àrab "comú") tot i que difereixen entre si, es coneixen com a llengua àrab egípcia col·loquial. Hom distingeix tres dialectes: el dialecte dels beduïns del desert oriental i de la península del Sinaí el dialecte dels beduïns del desert occidental el dialecte de l'Alt Egipte el dialecte del Caire El dialecte del Caire és prominent, i ja que la ciutat és el centre de la indústria cinematogràfica del món àrab, aquest dialecte és entès per tots els parlants de l'àrab. El SIL International ha llistat un total d'onze llengües a l'estat egipci: Àrab, egipci oriental, bedawi: 780.000 parlants a Egipte. Es parla sobretot a les regions Beduïnes, a la península del Sinaí i a zones de la costa de la Mar Roja. També es parla a Israel, Jordània, Palestina i Síria. Àrab, egipci: 44.406.000 parlants a Egipte. També es parla a Iraq, Israel, Jordània, Kuwait, Líbia, Aràbia Saudita, els Emirats Àrabs Units i el Iemen. Àrab, Sa`idi, o alt egipci: 18.900.000 parlants a l'Egipte Meridional, des del Caire a la frontera amb el Sudan. També hi ha alguns parlants a Líbia. Àrab estàndard. Àrab, egipci occidental, bedawi: 300.000 parlants a regions beduïnes entre Alexandria i la frontera amb Líbia. També es parla als oasis occidentals. Domari: 234.000 parlants a Egipte, sobretot a Dakahlia, al nord del Caire. És una llengua d'origen iranià, parlada sobretot per gitanos (a Egipte n'hi ha 1.080.000). Egipci, llengua de signes. Grec: 42.000 parlants a Egipte. La majoria a Alexandria. Kenuzi-Dongola: 100.000 parlants a les valls de l'Alt Nil, sobretot a Kom Ombo. Nobiin: 200.000 parlants a la província del Nord, a la zona de Wadi Halfa, a la frontera sud de l'estat. Siwi: 5000 parlants al desert del nord-oest, a l'oasi de Siwa, a moltes poblacions aïllades als oasis occidentals. És una llengua amaziga. Copte: Llengua extinta. A més a més, a Egipte també hi ha presents les llengües següents: Adyge amharic (5.000 parlants), amharic (5.000), armeni (100.000), àrab marroquí, àrab sud levantí (50.000), àrab sudanès (3.800.000), tosk albanès (18.000) i oromo central occidental. Cultura i oci La cultura egípcia té més de cinc mil anys d'història escrita. L'antic Egipte va ser una de les primeres civilitzacions humanes amb una cultura complexa, diferenciada i estable que va influenciar altres cultures d'Europa, de l'Orient Mitjà i d'Àfrica. Després de l'era faraònica, tanmateix, Egipte va ser influenciat per l'hel·lenisme, el cristianisme i la cultura musulmana. En l'actualitat, molts aspectes de la cultura antiga d'Egipte coexisteixen i interaccionen amb altres elements posteriors, així com la influència de la cultura occidental. La capital d'Egipte, el Caire, és la ciutat més gran d'Àfrica, i per molts mil·lennis ha estat un centre d'aprenentatge, cultura i comerç. Renaixement Les obres de l'erudit del , Rifa'a at-Tahtawi, van donar llum al Renaixement egipci i van marcar la transició de l'Egipte medieval a l'Egipte modern. Les seves obres van renovar l'interès en l'Antic Egipte i van exposar la societat egípcia als principis de la Il·lustració. Tahtawi va cofundar, amb el reformador de l'educació Ali Mubarak, una escola nadiua d'egiptologia inspirant-se en els erudits medievals egipcis com ara As-Suyutí i Al-Maqrizí, els quals havien estudiat la història i la llengua de l'època Antiga. El Renaixement egipci va continuar fins al a través de les obres de Muhammad Abduh, Ahmed Lufti el-Sayed, Tawfiq el-Hakim, Louis Awad, Qasim Amin, Salama Moussa, Taha Hussein i Mahmoud Mokhtar. Van formar un camí liberal perquè Egipte expressés el seu compromís amb la llibertat individual, el secularisme i la fe en la ciència per fer progrés. Les belles arts Els egipcis van ser una de les primeres grans civilitzacions a codificar elements de disseny en l'art i en l'arquitectura. Les pintures murals, al servei dels faraons, van seguir un codi rígid de regles i significats visuals. La civilització egípcia és reconeguda per les seves piràmides colossals i tombes. Alguns exemples són les Piràmides de Djoser dissenyades per l'arquitecte i enginyer Imhotep, l'Esfinx, i el temple d'Abu Simbel. L'art modern i contemporani d'Egipte és divers, des de l'arquitectura veràncula de Hassan Fathy i Ramses Wissa Wassef a les famoses escultures de mahmoud Mokhtar i la iconografia copta d'Issac Fanous. Arts escèniques El Teatre d'Òpera del Caire és el centre d'arts escèniques més important d'Egipte. A més, el Caire és el centre de la indústria cinematogràfica, televisiva i musical no només del país sinó tot el món àrab, amb més de 30 canals de satèl·lit i més cent pel·lícules produïdes a l'any. El festival de cine anual del Caire és un dels onze festivals de classe mundial, segons la Federació Internacional dels Productors de Cine. Literatura La literatura constitueix un element important en la vida d'Egipte. Els novel·listes i poetes egipcis van ser un dels primers a experimentar amb els estils moderns de la literatura àrab, i les formes que van desenvolupar han estat imitades per tot l'Orient Mitjà. La primera novel·la egípcia moderna, Zaynab per Muhammad Husayn Haykal va ser publicada el 1913 en el dialecte àrab egipci. El novel·lista egipci Naguib Mahfouz va ser el primer escriptor en llengua àrab a guanyar el Premi Nobel en Literatura. Hi ha escriptores egípcies, com ara Nawal El Saadawi, conegudes pel seu activisme feminista. La poesia vernacular és, potser el gènere literari més popular entre els egipcis amb les representacions de les obres d'Ahmed Fouad Negm, Salah Jaheen i Abdel Rahman el-Abnudi. Egipte compte amb dues gran fires internacionals que giren entorn de la literatura, la Fira Internacional del Llibre d'Alexandria, celebrada dins del recinte de la Bibliotheca Alexandrina, i la Fira del Caire, la més important de tota la regió per volum de visitants i nombre d'editors que s'hi congreguen. Música La música egípcia és una combinació rica d'elements nadius, mediterranis, africans i occidentals. En l'antiguitat, els egipcis tocaven apres i flautes així com dos instruments autòctons: el ney i el llaüt egipci o oud. La música contemporània egípcia inclou les obres creatives d'Abdu-l Hamuli, Almaz i Mahmud Osman, que van influenciar altres músics prominents com ara Sayed Darwish, Umm-Kulthum, Mohammed Abdel i Abdel Halim Hafez. Història Hi ha proves de presència humana a la vall del Nil des del paleolític com ara artefactes i petròglifs a les vores del Nil i als oasis del desert. El 10000 aC, una cultura de caçadors-recol·lectors i pescadors reemplaçaren una cultura anterior que molia grans. Els canvis climàtics o l'excés en l'ús de les àrees pastorals dessecaren les àrees verdes, formant el Sàhara. Les tribus antigues començaren a emigrar al riu Nil, on desenvoluparen una economia agrícola i una societat més centralitzada. Al voltant del 6000 aC, ja havien aparegut a la vall del Nil l'agricultura organitzada i la construcció d'edificis de gran magnitud. Durant el neolític, diverses cultures predinàstiques s'hi desenvoluparen de manera independent a l'Alt i Baix Egipte. La cultura badariana i els successors de Naqada són considerats els precursors de la civilització dinàstica egípcia. Tot i que s'havien format altres comunitats al nord que coexistien amb les comunitats de l'Alt Egipte, romangueren culturalment separats, però units per mitjà del comerç. L'evidència més antiga dels jeroglífics egipcis aparegué durant el període predinàstic a Naqada, a prop del 3200 aC. Es formà un regne unificat a prop del 3150 aC pel rei Menes, inaugurant una sèrie de dinasties egípcies que governaren Egipte per tres mil·lennis. A partir de llavors, els egipcis es referien al seu país unificat com a tawy, que vol dir "dues terres" i després com a kemet, la "terra negra" en referència als dipòsits de terra fèrtil negra del riu Nil. La cultura egípcia florí durant aquest període, única en la seva religió, l'art, la llengua i els seus costums. Les primeres dues dinasties de l'Egipte unificat prepararen el període del Regne Antic, c. 2700 al 2200 aC, conegut per les seves piràmides, sobretot la piràmide de Djoser de la tercera dinastia i les piràmides de Gizeh de la quarta dinastia. El Primer Període Intermedi d'Egipte començà en un temps d'agitació política. Les abundants inundacions del Nil i l'estabilització del govern, tanmateix, permeteren la prosperitat del país durant el Regne Mitjà c. 2040 aC en què destacà el regnat del faraó Amenemhet III. Un segon període de desunió, conegut com el Segon Període Intermedi, fou herald de la primera dinastia estrangera, del poble semita dels hiskses. Els invasors hikses prengueren la major part del Baix Egipte a prop del 1650 aC i fundaren una nova capital a Avaris. Foren fets fora per una força de l'Alt Egipte encapçalada per Amosis I que fundà la 18a dinastia i mogué la capital de Memfis a Tebes. El Nou Regne (c.1550−1070 aC) començà amb la 18a dinastia la qual protagonitzà l'Egipte com a potència i que estengué l'imperi fins a Jebel Barkal a Núbia i incloïa diverses regions del Llevant a l'est. Aquest període és famós pels faraons Hatshepsut, Tuthmosis III, Akhenaton i la seva esposa Nefertiti, Tutankamon i Ramsès II. Les primeres expressions monoteistes sorgiren en aquest període en l'atenisme. Els contactes freqüents amb altres nacions portaren noves idees al Nou Regne. El país fou envaït posteriorment pels libis, nubians i assiris, però els egipcis els feren fora i prengueren de bell nou el control del seu país. La 30a dinastia fou l'última dinastia nadiua a governar durant el període faraònic; Egipte caigué en mans dels perses el 343 aC, amb la derrota de l'últim faraó nadiu, Nectabeu II. Després Egipte passà a mans dels grecs i després dels romans. Així començà un període de dominació estrangera de més de dos mil anys. Abans que Egipte es convertís en part de l'Imperi Romà d'Orient, el cristianisme hi havia estat portat per Sant Marc l'evangelista, el primer segle dC. El regne de Dioclecià marcà la transició de l'Imperi Romà a l'Imperi Romà d'Orient a Egipte, acompanyat d'un gran nombre de cristians egipcis. El Nou Testament ja havia estat traduït a l'egipci. Després del Concili de Calcedònia el 451 dC, s'establí fermament l'Església Copta Egípcia. Els romans pogueren reprendre el control després d'una breu invasió persa al començament del , però el 639 fou envaïda pels àrabs musulmans, que hi portaren el sunnisme. Vegeu Egipte (província del Califat). En aquest període els egipcis començaren a combinar llur nova fe amb llurs creences i pràctiques nadiues que havien sobreviscut a través del cristianisme copte, i així sorgiren les ordres del sufisme que han sobreviscut fins ara. Els governadors musulmans, anomenats pel califat islàmic controlaren Egipte durant els sis segles següents, incloent-hi un període en què fou seu del califat sota els fatimites. Amb la fi de la dinastia aiúbida els mamelucs, una casta militar turca-circassiana, prengué el control del país el . Continuaren governant fins a la conquesta d'Egipte pels turcs otomans el 1517. L'estiu de 1798 Napoleó Bonaparte va dirigir una campanya sobre Egipte, ocupant algunes zones, però va ser incapaç de transportar el seu exèrcit de tornada a França per mar després de perdre la batalla del Nil contra Nelson el 3 d'agost, havent d'abandonar tots els territoris ocupats. Després d'aquesta invasió de curta durada (un parell de mesos), els egipcis tingueren l'oportunitat de practicar una certa autonomia. Un cop evacuades les tropes franceses, van esclatar unes guerres civils entre els turcs otomans, els mamelucs i els mercenaris albanesos, a la fi de les quals el 1866, es fundà l'Assemblea de Delegats com a institució de consell per al govern. Els membres de l'Assemblea foren elegits de totes les regions d'Egipte i tingué una influència significativa en les decisions governamentals. Després de la construcció del Canal de Suez el 1869, Egipte es convertí en un centre mundial de comerç i transportació. Tanmateix, el país s'endeutà severament amb les potències europees. Com a resultat, el Regne Unit prengué el control del govern d'Egipte el 1882 per poder protegir els seus interessos financers, especialment els interessos sobre el Canal de Suez, governat per la Convenció de Constantinoble de 1888. El 1885 l'albanès Muhàmmad Alí Paixà fou designat com el virrei otomà prenent control teòric d'Egipte. Dirigí una campanya de modernització i d'obres públiques que incloïa diversos projectes d'irrigació, reformes agràries i la industrialització, que el seu successor Isma'il Pasha continuà i estengué. Poc després de la intervenció política, el Regne Unit envià tropes a Alexandria i a la zona del canal prenent avantatge de la debilitat militar d'Egipte. Amb la derrota de l'exèrcit egipci en la Batalla de Tel el-Kebir, les tropes britàniques arribaren al Caire i destituïren el govern nacionalista i les forces armades egípcies. Tècnicament, Egipte continuà com a província otomana fins al 1914, any en què el Regne Unit formalment declarà un protectorat sobre Egipte i destituí l'últim khedive Abbas Hilmi II. El seu oncle, Hussein Kamal fou designat com a sultà. Moviment nacionalista i independència tutelada Entre 1882 i 1906 es començà a formar un moviment nacionalista per la independència. L'incident de Dinshaway motivà els egipcis a prendre accions més directes en contra de l'ocupació britànica. Es fundaren els primers partits polítics. Després de la Primera Guerra Mundial, Saad Zaghlul i el Partit Wafd dirigiren el moviment nacionalista egipci i aconseguiren la majoria de l'Assemblea Legislativa local. Quan els britànics exiliaren Zaghlul i els seus associats el 8 de març, 1919, el país s'aixecà en la seva primera revolució moderna. El Regne Unit declarà la independència unilateral d'Egipte el 22 de febrer, 1922. Revolució de 1952. Nasser El nou govern egipci escrigué i promulgà una nova constitució el 1923 basada en el sistema parlamentari de representació. Saad Zaghlul fou elegit com a primer ministre d'Egipte el 1924. El 1936 se signà el Tractat anglo-egipci de 1936. La inestabilitat del govern, causada pels romanents del control britànic i la influència del rei obriren pas a un cop d'Estat que destituí la monarquia i dissolgué el parlament, esdeveniment conegut com la revolució egípcia de 1952. Els militars en el Moviment dels Oficials Lliures, forçaren el rei Faruk I a abdicar a favor del seu fill Fuad II. El 18 de juny, 1953, es declarà la República d'Egipte, i el general Naguib, que seria titllat de dictador i eliminat del poder pel consell de la revolució. Gamal Abdel Nasser prengué el poder com a president i declarà la independència plena d'Egipte del Regne Unit el 18 de juny de 1956. Nacionalització de Suez i Guerra dels sis dies La nacionalització del canal de Suez que emprengué Nasser el 26 de juny de 1956, provocà una crisi política però hi permeté la llibertat de navegació excepte per a Israel que consideraren el gran enemic d'Egipte i que s'havia constituït com a Estat independent el 1948. El 1958 l'Egipte, i a instàncies dels sirians, es fusionà amb Síria per formar la República Àrab Unida, presidida pel mateix Nasser i capdavantera del panarabisme. Tanmateix, Síria se'n separà el 1961. El 1964 es promulgà una nova constitució que nacionalitzà el 90% de les empreses i creà un partit únic, la Unió Socialista Àrab. Després de derrota en la Guerra dels Sis Dies en què Israel havia envaït i ocupat el Sinaí Nasser presentà la seva renúncia, que l'Assemblea l'obligà a retirar. Tres anys després, Nasser morí i fou succeït per Anwar Sadat. Sadat canvià la política exterior, anteriorment aliat a la Unió Soviètica, i s'apropà als Estats Units i expulsà els consellers soviètics el 1972. Inicià una política de reforma econòmica coneguda com la Infitah, i alhora prengué accions dràstiques en contra de l'oposició religiosa i secular. Guerra del Yom Kippur El 1973 Egipte amb Síria iniciaren la Guerra del Yom Kippur, un atac sorpresa en contra de les forces israelianes que ocupaven la península del Sinaí i les Alts del Golan des de la Guerra dels Sis Dies. Tots dos, els Estats Units i la Unió Soviètica hi intervingueren i aconseguiren un cessament al foc. Tot i que no fou un èxit militar, la majoria dels historiadors afirmen que la Guerra del Yom Kippur fou una victòria política per a Sadat que li permeté recuperar el Sinaí després a canvi de signar la pau amb Israel el 1979, després d'una visita històrica. Aquesta iniciativa de Sadat provocà una gran controvèrsia en el món àrab, per la qual Egipte fou expulsat de la Lliga Àrab, tot i que tenia el suport de la gran majoria dels ciutadans egipcis. Sadat fou assassinat per un soldat fonamentalista religiós al Caire el 1981. Fou succeït per Hosni Mubarak. Des de 1991, Mubarak ha emprès diverses accions ambicioses de reforma econòmica per tal de reduir el sector públic i expandir el sector privat; tanmateix, no hi ha hagut un procés paral·lel de reforma política. Revolta popular del 2011 La Revolta popular del 2011 va ser un seguit de manifestacions al carrer, protestes i actes de desobediència civil que van començar el 25 de gener del 2011 i que es van difondre per tot el país. Les manifestacions i els disturbis van ser duts a terme per diversos grups socials i s'inspiraren principalment en la Revolució del Gessamí de Tunísia. Les manifestacions i revoltes van ser espontànies i una resposta a l'excés de brutalitat policíaca, a les lleis d'emergència de l'estat, a les altes taxes d'atur, al desig d'augmentar el salari mínim, a la manca d'habitatges i aliments, la inflació, la corrupció, la mancada de llibertat d'opinió i les pobres condicions de vida. L'objectiu dels protestants és la dimissió del president Hosni Mubarak, qui ha estat en el poder més de 30 anys. Mubarak va dimitir l'11 de febrer del 2011. El 3 de juliol del 2013, l'exèrcit va donar un nou cop d'estat, derrocant el poder dels Germans Musulmans i de Mohamed Mursi, el primer president elegit democràticament a Egipte. Ni l'Organització de les Nacions Unides ni els Estats Units van condemnar els fets. Els membres del nou govern de l'exèrcit egipci, encapçalat per l'economista Hazem el-Beblawi, van suspendre la Constitució i van fer centenars de detencions dels partidaris del president derrocat. El 14 d'agost del 2013 l'exèrcit va matar a centenars de partidaris del president derrocat en un assalt policial. L'endemà, el Ministeri de Sanitat egipci va confirmar almenys 525 morts i 3.717 ferits, mentre que els Germans Musulmans denunciaven més de 4.000 morts. Referències Vegeu també Antic Egipte Història de l'antic Egipte (3000 aC - 332 aC) Egipte (mitologia) Egipte Predinàstic Egipte Ptolemaic Egipte (província romana) Egipte (província del Califat) Universitat del Caire Gastronomia d'Egipte Enllaços externs Govern d'Egipte (en anglès) . Portal d'informació d'Egipte (en anglès) . Història d'Egipte (en anglès).


text: Lefecte d'hivernacle és el procés pel qual l'atmosfera d'un planeta fa que s'escalfi, permetent l'entrada de radiació solar visible, però impedint o dificultant l'emissió de calor des del planeta. El nom defecte d'hivernacle s'utilitza perquè, d'acord amb una descripció simple, els hivernacles s'escalfen d'una manera semblant. L'efecte d'hivernacle es dóna a la Terra i es produeix de forma similar a Venus, Mart i probablement a d'altres planetes amb atmosferes. A l'atmosfera de la Terra alguns gasos, com ara el CO2, el vapor d'aigua i en menys quantitat l'ozó, retenen la radiació que produeix, absorbeixen gran part de l'energia i eviten que torni a l'espai. Això contribueix a mantenir el planeta calent. Des de principi del hi ha hagut una preocupació creixent que el canvi de composició de gasos de l'atmosfera, amb una creixent presència del CO2 antropogènic, canvïi l'equilibri tèrmic del planeta i acceleri el seu canvi climàtic. Concepte i problemàtica Part de la radiació solar que arriba a l'atmosfera terrestre és reflectida, una altra part és absorbida, i la major part arriba a la superfície terrestre. Això fa que s'escalfi la superfície, i que es transformi part d'aquesta calor en forma de radiació, però a longituds d'ona més llargues que la de la radiació solar original. Part d'aquesta radiació infraroja torna a l'espai, però una altra part escalfa l'atmosfera, i de retruc, reescalfa la superfície terrestre. D'aquesta manera, aquests gasos impedeixen que part d'aquesta radiació escapi de la terra, tot contribuint a fer que la temperatura mitjana de l'aire superficial del planeta sigui apta per a la vida. L'efecte hivernacle és per tant, un fenomen natural de l'atmosfera, sense el qual la vida a la Terra, tal com la coneixem, no seria possible. Aquests gasos, que tan sols representen aproximadament l'1% de l'atmosfera contribueixen a la retenció de la calor i a mantenir el planeta uns 30 °C més calent que si aquesta capa no existís: en la seva absència, la superfície de la Terra es congelaria a –18,1 °C; gràcies a la seva presència, té una mitjana de 15 °C. El problema actual és que la quantitat d'aquests gasos naturals amb efecte d'hivernacle han augmentat a l'atmosfera i s'hi han abocat, a més, gasos amb efecte hivernacle no presents de manera natural. S'admet que un augment d'aquest efecte natural per l'increment en la concentració d'aquests gasos, posarà en perill la composició, la capacitat de recuperació i la productivitat dels ecosistemes naturals i es preveu que l'increment continuat de la temperatura alterarà les regions climàtiques i els corrents oceànics, amb possibles conseqüències importants sobre les activitats humanes. Cap altre canvi ambiental global té tantes conseqüències com l'augment de les concentracions de gasos d'efecte hivernacle atmosfèrics en general i del CO2 antropogènic en particular. La raó és senzilla: el canvi climàtic resultant afectarà totes les parts de la biosfera així com totes les activitats humanes. Història del concepte i evolució en registres històrics Les conseqüències de les emissions de CO2 han rebut molta atenció des que l'escalfament global es va convertir en la principal preocupació mediambiental, primer als països rics (a final dels anys vuitanta del ), poc després a nivell mundial. La primera Convenció sobre el Clima de l'ONU va ser el 1992. Però no hi ha res de nou sobre la nostra comprensió de l'efecte hivernacle, sobre la seva necessitat per a la vida a la Terra i sobre el seu vincle amb el clima. A la fi de la dècada de 1820, Joseph Fourier, un matemàtic i físic francès, va descriure l'atmosfera actuant com un vidre d'hivernacle, que deixa passar la llum però bloqueja l'escapada dels raigs invisibles reradiats, que tenen una alta longitud d'ona. El 1861, el físic irlandès John Tyndall va identificar el vapor d'aigua com l'absorbidor dominant de la radiació sortint, i el 1896 el químic suec Svante Arrhenius va publicar els primers càlculs de l'augment de la temperatura global causat per una eventual duplicació del CO2 atmosfèric preindustrial: va predir un augment mitjà anual de 4,95 °C als tròpics i poc més de 6 °C a l'Àrtic, molt dins del rang dels últims models informàtics actuals del clima global. Eunice Newton Foote (1819-1888) va realitzar una sèrie d'experiments que van demostrar les interaccions dels raigs del sol sobre diferents gasos i va ser una pionera en l'estudi de l'escalfament de la Terra. Fa més d'un segle que es coneixen els efectes relacionats amb les noves emissions de CO2, però, al mateix temps, l'existència de vida a la Terra depèn de la presència de gasos d'efecte hivernacle. El vapor d'aigua representa gairebé dos terços de l'efecte global; el CO2 gairebé una quarta part; i els CH4, N2O i O3 fan la majoria de la resta. El CO2 es manté a l'atmosfera durant centenars d'anys, i a mesura que n'augmenta la concentració canvien el balanç de radiació de la biosfera: des de mitjan del el forçament de radiació atribuïble al CO2 ha estat d'uns 2 W/m2, i el total és d'uns 3 W/m2 després d'afegir-hi l'efecte d'altres gasos d'efecte hivernacle. Durant el darrer mil·lenni, les concentracions de CO2 han estat notablement estables, des de la mínima de 275 ppm a principis del fins a la màxima de gairebé 285 ppm a finals del (CO2-Terra 2019; figura 6.1). En canvi, els guanys recents han estat extraordinàriament ràpids. Van arribar a les 350 ppm el 1998, les 400 ppm el 2015 i han superat les 414 ppm el juliol del 2020. Fonaments Tots els cossos, pel simple fet d'estar a una certa temperatura superior al zero absolut, emeten una determinada quantitat de radiació electromagnètica (vegeu cos negre). Quan l'energia del Sol arriba a la superfície de la Terra, aquesta s'escalfa. L'energia absorbida és remesa com radiació infraroja. Tanmateix, no tota aquesta radiació pot pot ser reflectida a l'espai, ja que una part és absorbida novament per l'atmosfera (al voltant d'un 90 %). L'atmosfera fa efecte d'un «mantell aïllant», que és un fenomen semblant a què manté la temperatura càlida en l'interior d'un hivernacle, fenomen del qual rep el seu nom. A més d'estabilitzar la temperatura, l'atmosfera també protegeix de la radiació còsmica. El balanç entre radiació absorbida i transmesa per l'atmosfera a diferents longituds d'ona és el que produeix l'efecte hivernacle. L'atmosfera absorbeix més fàcilment la radiació infraroja de sortida que no pas la radiació visible rebuda del Sol, i això és el que fa que la Terra sigui més calenta del que ho seria sense atmosfera. D'aquesta manera, l'equilibri tèrmic s'estableix a una temperatura superior a què s'obtindria sense aquest efecte. La importància dels efectes d'absorció i remissió de radiació en l'atmosfera són fonamentals per al desenvolupament de la vida tal com la coneixem. De fet, si no existira aquest efecte, la temperatura mitjana de la Terra seria entre 30 °C i 40 °C menor, situant-se a quasi 20 °C sota zero (-20). Efecte d'hivernacle a l'atmosfera de Venus De tots els planetes del sistema solar, Venus és el que té un efecte d'hivernacle més intens a causa de la densitat i composició de la seva atmosfera. Quan va començar l'estudi de l'atmosfera de Venus en les dècades de 1960-70, van sorgir els primers senyals d'alarma sobre un possible efecte hivernacle en la Terra provocat per l'augment de la concentració de diòxid de carboni en l'atmosfera. Efecte de l'augment dels gasos a efecte d'hivernacle Les conseqüències en són principalmen: Desertització i sequeres, que causen fam endèmica Grans incendis forestals, que augmenta encara més el canvi. Inundacions. Fusió del gel antàrtic, que causa un ascens del nivell del mar, el que nega les zones costaneres i accelera l'erosió de les platges Destrucció d'ecosistemes. El protocol de Kyoto de 1997, que va entrar en vigor el 16 de febrer de 2005, i l'Acord de París de 2015, en vigor a partir de l'any 2020 son uns convenis internacionals que intenten limitar globalment les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle, sorgits de la preocupació internacional per l'escalfament global que podrien incrementar les emissions descontrolades d'aquests gasos. Referències Clima Medi ambient Contaminació atmosfèrica Canvi climàtic


text: L'electromagnetisme és la part de la física que estudia els camps electromagnètics, uns camps que exerceixen una força sobre les partícules amb càrrega elèctrica alhora que són afectats per la presència i el moviment d'aquestes partícules. El camp magnètic es produeix pel moviment de les càrregues elèctriques, com per exemple en el cas del corrent elèctric. El camp magnètic produeix una força magnètica del mateix tipus que la dels imants. Un camp magnètic canviant produeix un camp elèctric, es tracta del fenomen de la inducció electromagnètica que s'utilitza en el funcionament dels generadors elèctrics, els motors elèctrics i els transformadors. De manera similar, un camp elèctric canviant genera un camp magnètic. Com a conseqüència d'aquesta interdependència entre els camps elèctrics i magnètics, té sentit considerar tots dos com una única entitat, el camp electromagnètic. Aquesta unificació va ser desenvolupada per diferents físics en el curs del i va culminar amb els treballs de James Clerk Maxwell que va unificar els treballs anteriors en una sola teoria. Més tard Oliver Heaviside va simplificar i reformular les equacions de Maxwell en la forma en què les coneixem avui. Maxwell va descobrir la natura electromagnètica de la llum i, com a conseqüència, avui es considera que la llum és una alteració oscil·latòria que es propaga en el camp electromagnètic, com una ona electromagnètica. Les diferents freqüències de l'oscil·lació originen les diferents formes de radiació electromagnètica de l'espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio a baixes freqüències als raigs gamma a les més altes freqüències, passant per la llum visible a freqüències mitjanes. Les implicacions teòriques de l'electromagnetisme van portar a Albert Einstein a desenvolupar la relativitat especial el 1905. El descobriment de la mecànica quàntica obligà a formular una teoria quàntica de l'electromagnetisme, completada a la dècada del 1940 i coneguda com a electrodinàmica quàntica. Història Coneixem algunes versions sobre l'origen de l'electromagnetisme. La primera és la dels xinesos, que suggereixen que va ser conegut a principis de l'any 2000 aC. Una altra es basa en el fet que els antics grecs van començar a observar els fenòmens elèctrics i magnètics cap a l'any 700 aC. En aquells moments van descobrir que un tros d'ambre fregat s'electrificava i era capaç d'atreure fils de palla o plomes. La paraula elèctric prové de la paraula grega per a l'ambre: ηλεκτρον (elektron). La vertadera existència de la força magnètica es va conèixer en observar que fragments d'una roca natural anomenada magnetita (Fe3 O4) atreia el ferro. El nom de la pedra ve del nom del districte de Grècia on es va descobrir, Magnèsia de Tessàlia. Otto von Guericke, (1602-1688), més conegut pels seus experiments amb el buit, va treballar al final de la seva carrera en electricitat estàtica i el 1663 va idear la primera màquina electroestàtica, amb ella va descobrir que dos cossos electrificats del mateix tipus es repel·lien (fins llavors només es coneixia l'atracció electroestàtica). També li va permetre d'observar com sortien espurnes d'una bola de sofre mentre la carregava, efecte que més tard seria conegut com a electroluminescència. Stephen Gray, (1666-1736), va descobrir la conductivitat elèctrica utilitzant tubs de vidre electrificats per fregament i va estendre els seus experiments a altres materials diferenciant entre els conductors i els aïllants. Charles François de Cisternay du Fay, (1698-1739), va experimentar amb diferents materials i va trobar que només hi havia dos tipus d'electricitat estàtica: la que es produïa fregant el vidre i la que es produïa fregant l'ambre, i que els objectes carregats amb la d'un tipus es repel·lien mentre que els de diferent tipus s'atreien. És el que avui considerem com a càrregues positives i negatives. El 1745 Ewald Georg von Kleist va descobrir que es podia emmagatzemar una càrrega elèctrica en una ampolla embolcallada en una fulla d'argent, carregant la fulla amb un generador electroestàtic. El 1746 Pieter van Musschenbroek va fer la mateixa descoberta a la universitat de Leiden de manera independent, Musschenbroek va difondre el seu descobriment entre el món científic de l'època i avui és conegut com a ampolla de Leiden, el primer condensador de la història. Durant la segona meitat del els experiments elèctrics es van posar de moda com a entreteniment. Als salons de l'alta societat i davant el gran públic s'utilitzaven màquines electroestàtiques per electrificar les persones. El 1751 Benjamin Franklin va publicar els seus experiments elèctrics, aprofitava el principi de conservació de la càrrega, també descobert pel físic anglès William Watson i d'altres, però era el primer a utilitzar el terme positiu i negatiu per a denominar els dos tipus d'electricitat (llavors anomenat fluid elèctric). Franklin va postular que només hi havia un únic tipus d'electricitat i que un cos contenia la mateixa quantitat d'electricitat positiva que d'electricitat negativa, de manera que l'una anul·lava l'altra. I per tant, l'electrificació no era altra cosa que la presència d'un dels dos tipus en major proporció. El 1752 Franklin va conjecturar que els llamps eren una descàrrega elèctrica i proposà d'utilitzar un estel durant una tempesta per carregar una ampolla de Leiden com a demostració. El 1752 Thomas-François Dalibard va portar a terme l'experiment amb èxit; uns mesos després ho faria el mateix Franklin. El 1753, el físic alemany Georg Wilhelm Richmann va perdre la vida en un experiment similar. Joseph Priestley (1733 - 1804) va fer experiments sobre la conductivitat dels materials i treballant amb esferes carregades va arribar a la llei de la inversa del quadrat com a explicació del comportament de les càrregues elèctriques, però no va anar més enllà per generalitzar les seves observacions i el seu descobriment no va tenir més transcendència. El mateix li va passar a John Robison (1739 – 1805) que va arribar experimentalment a la llei de la inversa del quadrat però no va publicar les seves observacions i van restar oblidades. Charles-Augustin de Coulomb (1736 – 1806) va utilitzar una balança de torsió d'invenció pròpia per estudiar el comportament de les càrregues elèctriques i va arribar a la llei de la inversa del quadrat aplicada a l'electricitat. Va ser formulada com una llei general coneguda com la llei de Coulomb. Henry Cavendish (1731 - 1810) va portar a terme un gran nombre d'experiments, però no van ser coneguts fins un segle més tard, quan James Clerk Maxwell els va recuperar i publicar el 1879 quan altres científics ja havien arribat als mateixos resultats. Cavendish va arribar a comprovar la llei de la inversa del quadrat de la distància, va crear una unitat de capacitància (una esfera d'una polzada de diàmetre), va trobar la fórmula de la capacitància d'un condensador, va utilitzar el concepte de constant dielèctrica d'un material, va arribar al concepte de potencial elèctric i va establir la relació entre aquest i el corrent avui coneguda com a llei d'Ohm i va establir les lleis que regeixen la divisió del corrent als circuits paral·lels, avui atribuïdes a Charles Wheatstone. Luigi Galvani (1737 – 1798) va descobrir els efectes de l'electricitat sobre els músculs d'una granota, iniciant el bioelectromagnetisme. El 1790 va portar a terme una sèrie d'experiments per estudiar la resposta als estímuls de l'electricitat sobre la contracció dels músculs de les granotes en ser tocats per un conductor connectat a una màquina electroestàtica. Galvani va explicar les seves observacions amb la hipòtesi de l'existència d'una electricitat animal que en contacte amb el metall carregat extern produïa la contracció, pensava que el múscul era un magatzem d'electricitat. El 1791 va publicar els resultats de les seves experiències a De viribus electricitatis in motu musculari commentarius. El terme galvanisme s'utilitza per denominar la contracció dels músculs sotmesos a un corrent elèctric. Alessandro Volta (1745 – 1827), professor de física, primer a Como i després a la Universitat de Pavia, es va dedicar a l'estudi l'electricitat i el 1775 va inventar un generador electroestàtic anomenat electròfor. Intentant mesurar la càrrega elèctrica va arribar a construir un aparell que molt més tard s'anomenaria voltímetre. En conèixer els treballs de Galvani va reproduir els seus experiments però va arribar a la conclusió que la granota no era un dipòsit d'electricitat sinó que es limitava a detectar la seva presència, actuava com un electròmetre. Experimentant amb les granotes i els arcs de metall de Galvani va trobar que dos metalls en contacte adquirien potencials diferents, fenomen que rebria el nom d'efecte Volta. Basant-se en aquesta descoberta, el 1800 va inventar la pila voltaica; durant la seva investigació Volta va posar en contacte diversos parells de discs alterns de coure, argent i zinc separats per roba o cartró impregnats amb salmorra per incrementar la conductivitat, observant que es produïa un corrent elèctric continu entre els seus extrems i d'una intensitat força més gran que la que s'obtenia amb les màquines electroestàtiques. Les piles voltaiques van suposar un abans i un després a la història de l'electricitat, se'n van construir grans piles capaces de subministrar fins a 10 amperes a 1.000 volts, un canvi radical si comparem aquests valors amb els generadors electroestàtics capaços de produir descàrregues elèctriques d'alt voltatge però d'una intensitat molt petita. La pila voltaica va ser utilitzada en nombrosos experiments: va portar a William Nicholson i Anthony Carlisle a l'electròlisi de l'aigua; Humphry Davy va demostrar que el corrent elèctric de la pila voltaica era causat per una reacció química i no per l'efecte volta; William Hyde Wollaston va demostrar que l'electricitat de la pila voltaica era idèntica a la que produïen els generadors electroestàtics. L'electricitat i el magnetisme es van desenvolupar com a ciències independentment l'una de l'altra fins al 1820, quan un físic i químic danès anomenat Hans Christian Ørsted (1777 – 1851) que pensava que totes les forces de la natura eren relacionades entre si, va observar una relació entre els dos fenòmens: experimentant amb una pila voltaica Ørsted va veure que el corrent elèctric que passava per un filferro podia afectar a l'agulla magnètica d'una brúixola (experiment d'Ørsted). Poc després es va comprovar que tot fenomen magnètic era produït per corrents elèctrics i s'unificaren de manera definitiva el magnetisme i l'electricitat, originant la branca de física coneguda com a electromagnetisme. Francesc Joan Domènec Aragó (1786 - 1853), va presenciar l'experiment d'Ørsted a Ginebra en què el corrent elèctric desvia una agulla imantada i el va repetir a París animant a Ampère a investigar sobre el fenomen. Va descobrir la imantació de ferro per un corrent elèctric i, de manera independent a Ampère, va construir el primer electroimant. André-Marie Ampère (1775 – 1836) va assistir a la presentació que Francesc Aragó va fer a l'Acadèmia Francesa de les Ciències el setembre del 1820 de les descobertes d'Ørsted i va desenvolupar un interès tan gran sobre el tema que en molt poc temps, el 25 de setembre del 1820, va llegir una memòria sobre l'efecte del corrent elèctric d'una pila voltaica sobre una agulla magnètica i presenta un fet nou: la interacció de dos corrents sense mediació d'un imant. Ampère va continuar treballant sobre els corrents elèctrics durant els anys següents, presentant memòries a l'Acadèmia de les Ciències i publicant els resultats del seu treball, finalment el 1827 va publicar Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l'expérience on va exposar els seus experiments i els fonaments dels fenòmens observats (el que avui coneixem com a llei d'Ampère): Dos conductors paral·lels a través dels quals passa un corrent en el mateix sentit s'atreuen i es repel·leixen si els corrents van en sentit oposat; l'efecte magnètic d'un conductor a través del que passa un corrent elèctric és idèntic al d'un imant permanent; la magnetització és alineament de les molècules a causa d'un camp magnètic extern. El 1820, Jean-Baptiste Biot (1774-1862) i Félix Savart (1791-1841) van formular una llei fonamental de la magnetoestàtica que descriu el camp magnètic induït per un corrent elèctric i és coneguda com a llei de Biot-Savart. Van observar que la força del camp magnètic generat entorn d'un fil conductor pel que passava un corrent continu era inversament proporcional a la distància respecte al conductor. El 1827 Georg Simon Ohm (1787-1854) va publicar la seva obra Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuit galvànic tractat matemàticament) on establia una teoria completa de l'electricitat i la coneguda relació entre el voltatge, el corrent elèctric i la resistència del conductor (llei d'Ohm). Ohm havia començat a experimentar amb la pila voltaica i havia determinat que el corrent que flueix a través d'un conductor era proporcional a l'àrea de la seva secció, i inversament proporcional a la seva llargària. Els resultats dels seus experiments el portarien a formular la seva teoria. L'existència d'ones electromagnètiques, de les quals les microones formen part de l'espectre d'alta freqüència, van ser predites per James Clerk Maxwell el 1864 per les seves famoses equacions. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz va ser el primer a demostrar l'existència d'ones electromagnètiques mitjançant la construcció d'un aparell per a produir ones de ràdio. La força electromagnètica La força electromagnètica és la força que un camp electromagnètic exerceix sobre les partícules carregades elèctricament. És una de les quatre forces fonamentals, les altres són la força nuclear forta (que manté unit el nucli atòmic), la força nuclear feble (que causa algunes formes de radioactivitat) i la força gravitacional. Totes les altres forces es deriven d'aquestes quatre de fonamentals. La realitat és que la força electromagnètica és la responsable de gairebé tots els fenòmens que trobem a la vida diària, excepció feta de la gravetat. Grosso modo, podrien dir que les forces implicades en les interaccions entre àtoms poden ser examinades com una força electromagnètica que actua sobre els protons i electrons, elèctricament carregats, dintre dels àtoms. Això inclou les forces que experimentem quan "empenyem" o "tibem" objectes materials ordinaris, que provindrien de les forces intermoleculars entre les molècules del nostre cos i les dels objectes. I també inclouria totes les formes de fenòmens químics, que apareixerien a partir de les interaccions entre els orbitals atòmics. D'acord amb la teoria electromagnètica actual, les forces electromagnètiques intervenen per mitjà de la transferència de fotons virtuals. Electrodinàmica clàssica El científic William Gilbert va proposar, en el seu De Magnete (1600), que l'electricitat i el magnetisme, malgrat ambdós eren capaços de provocar atraccions i repulsions d'objectes, eren efectes diferents. Els mariners van notar que les descàrregues dels llamps podien afectar l'agulla de la brúixola, però la relació entre el llamp i l'electricitat no fou confirmat fins que Benjamin Franklin va proposar els seus experiments el 1752. Un dels primers a descobrir i publicar una relació entre el corrent elèctric fet per l'home i el magnetisme fou Gian Domenico Romagnosi, que el 1802 va observar que connectant un cable entre els extrems d'una pila voltaica desviava l'agulla d'una brúixola propera. Tanmateix el fenomen no fou àmpliament conegut fins al 1820, quan Hans Christian Ørsted va fer un experiment similar. El treball de Ørsted va influir sobre Ampère per arribar a la teoria de l'electromagnetisme amb el suport de fonaments matemàtics. Una acurada teoria de l'electromagnetisme, coneguda com a electromagnetisme clàssic va ser desenvolupada per diversos físics al llarg del i van culminar amb els treballs de Maxwell, que va unificar els desenvolupaments anteriors en una única teoria i va descobrir la natura electromagnètica de la llum. A l'electromagnetisme clàssic, els camps electromagnètics obeeixen a un conjunt d'equacions conegudes com les equacions de Maxwell, i la força electromagnètica ve donada per la llei de la força de Lorentz. Una de les particularitats de l'electromagnetisme clàssic és que és difícil conciliar-lo amb la mecànica clàssica, però en canvi és compatible amb la relativitat especial. D'acord amb les equacions de Maxwell, la velocitat de la llum és una constant universal, només depèn de la permitivitat i la permeabilitat del buit. Això atempta contra la invariància galileana, un dels principis bàsics de la mecànica clàssica. Una via per a reconciliar les dues teories seria assumir l'existència de l'èter lumínic a través del qual es propagaria la llum. Però tots els experiments adreçats a detectar la seva presència van fallar. El 1905, Albert Einstein va solucionar el problema amb la introducció de la relativitat especial, que reemplaça la cinemàtica clàssica amb una nova teoria compatible amb l'electromagnetisme clàssic. Addicionalment, la teoria de la relativitat mostra que en sistemes de referència en moviment un camp magnètic es transforma en un camp al qual el component elèctric no és nul i viceversa; d'aquesta manera mostra de manera sòlida que són dues cares d'una mateixa moneda i, per tant, l'apropiat del terme electromagnetisme. L'efecte fotoelèctric i l'electrodinàmica quàntica En una altra publicació del mateix any 1905, Einstein va minar els fonaments de l'electromagnetisme clàssic. La seva teoria de l'efecte fotoelèctric (per la qual va guanyar el premi Nobel de física el 1921) proposava que la llum pot existir en forma de partícules discretes, que més tard rebrien el nom de fotons. La teoria d'Einstein sobre l'efecte fotoelèctric va augmentar la comprensió de la solució que Max Planck havia presentat el 1900 sobre la catàstrofe ultraviolada, Planck havia mostrat que els objectes calents emetien radiació electromagnètica en forma de paquets discrets, cosa que conduïa al fet que l'energia total emesa per un cos negre radiant havia de ser finita. Aquests dos resultats eren en contradicció directa amb el concepte clàssic de la llum com una ona contínua. Les teories de Planck i Einstein foren l'origen de la mecànica quàntica que fou formulada el 1925, tot i que necessitada d'una teoria quàntica de l'electromagnetisme. Aquesta teoria fou completada el 1940 i és coneguda com a electrodinàmica quàntica, dins de la mecànica quàntica l'electromagnetisme forma part de la teoria quàntica de camps, l'electrodinàmica quàntica descriu tots els fenòmens que impliquen les partícules elèctricament carregades com a interaccions que funcionen per mitjà de l'intercanvi de fotons. És una teoria molt exacta, les seves prediccions teòriques tenen una precisió sense comparació dins del domini de la física. L'electromagnetisme relativista L'intent d'explicar l'electromagnetisme a partir de la teoria de la relativitat d'Albert Einstein va donar lloc a treballs com el de Edward M. Purcell que el 1963 va utilitzar la teoria de la relativitat especial per derivar l'existència del magnetisme i la radiació. Unitats Referències Bibliografia Llibres Revistes Vegeu també Electrodinàmica clàssica Força d'Abraham-Lorentz Experiment de la doble escletxa Electricitat Electroimant Enllaços externs La Baldufa Projecte de la Universitat Politècnica de Catalunya dedicat a la divulgació de la física, conté recursos a nivell de batxillerat i a nivell universitari. MIT Video Lectures - Electricity and Magnetism Primavera del 2002. Lliçons del Professor Walter Lewin. Electricity and Magnetism - Llibre de text en línia (utilitza àlgebra, amb algunes seccions opcionals que utilitzen càlcul infinitesimal)


text: Els Hostalets d'en Bas és un poble al municipi de la Vall d'en Bas (la Garrotxa) declarat bé cultural d'interès nacional. El poble dels Hostalets es troba a l'esquerra del riu Fluvià, aigua amunt del poble de Sant Esteve d'en Bas, antic cap del municipi al qual pertanyia. Dels seus orígens resta l'antic hostal de Can Llonga. La disposició dels dos carrers que formen el poble -el carrer de Vic i el carrer de Teixeda-, que conflueixen a l'església de Santa Maria, respon a la funció inicial que tingué com a lloc d'hostalatge nascut a la vora d'un camí. Les seves cases, de planta baixa, un o dos pisos i golfes, presenten una tipologia molt unitària, amb la teulada a dues vessants amb el carener paral·lel a la façana i un ràfec de força volada, que protegeix les balconades de fusta característiques. El material de construcció predominant és la pedra tot just desbastada en els murs, i ben escairada i buixardada en els muntants i les llindes, tot i que aquestes poden ser també de fusta. A moltes llindes de les cases es repeteixen dates del (1716, 1719, 1727, 1735), tot i que n'hi ha d'anteriors (1660). La restauració soferta pels Hostalets d'en Bas d'ençà de la declaració com a Conjunt Històrico-Artístic ha restat autenticitat a la seva fesomia agrària i pagesa. Història La plana d'en Bas, situada al S. de la comarca de la Garrotxa, era el nucli central de les terres patrimonials dels vescomtes de Bas. El nucli dels Hostalets d'en Bas va sorgir el entorn de l'antic camí de Vic a Olot pel Collsacabra. Galeria d'imatges Referències Entitats de població de la Vall d'en Bas Patrimoni monumental de la Vall d'en Bas Monuments històrics de la Garrotxa