Mr James Casey, W. A. Graham, W. A. Winterbottom, David Sarnoff, Thomas J. Hayden, Ernst Julius Berg, S. Benedict, Professor Albert Einstein, Mr John Carson, Dr.Charles Proteus Steinmetz, Dr A.N. Goldsmith, Mr A. Malsin, Dr Irving Langmuir, Dr Albert W. Hull, Mr E.B. Pillsbury, Dr Saul Dushman, Mr RH Ranger, Dr G.H. Campbell, Mr C. H. Taylor, Dr W. Wilson
Charles Proteus Steinmetz (a quién vemos en el centro de la foto superior con un traje claro) fué un pequeño gran hombre, matemático e ingeniero eléctrico de finales del siglo XIX y principios del XX.
Steinmetz nació en Breslavia, Prusia (hoy en día la encontrariamos al suroeste Polonia). Sufría de cifosis, displasia y enanismo, llevó una vida solitaria, iluminada solamente por la luz de su genio y la dulzura de su carácter. Terminado su doctorado tuvo que emigrar a Suiza y más tarde a EEUU como polizón debido a sus ideas socialistas. Pronto empezó a trabajar en Eickemeyer & Osterheld en un pequeño laboratorio donde realizaría la mayoría de sus experimentos. Más tarde esta empresa sería absorbida por General Electrics, esta le permitió seguir trabajando en su pequeño laboratorio.
Como curiosidad destacar que sus excentricidades se hicieron famosas, en su despacho tenía el siguiente letrero: "No smoking, no Steinmetz" y se enfadaba cuando le decían de que estaba absolutamente prohibido fumar en los laboratorios, pero él se quedaba fumando aunque estuviese prohibido para todos
Ahora que os he contado un poco su historia me gustaría tratar de explicar de la manera más sencilla posible una sus grandes contribuciones, el uso de fasores en corriente alterna.
Los fasores y la corriente alterna.
Primero hay que saber en que consiste la electricidad. Existen tres medidas, el Voltaje(o tensión V), la Intensidad(o corriente I) e Impedancia (Z), estas se relacionan según la expresión V=Z·I. Usando el simil del agua imaginemos una presa y queremos extraer el agua por un agujero en la parte inferior, el Voltaje sería lo alto que tenemos el nivel del agua por lo que cuanto más agua tengamos más presión hay en el agujero. La Impedancia sería el tamaño del agujero, cuando más grande es el agujero más facilidad tiene el agua para pasar y por lo tanto menos resistencia. Y por último la Intensidad sería el agua que sale por el agujero.
En la época de Steinmetz se estaba empezando a conocer algo que hoy todos tenemos en casa, la corriente alterna. La diferencia con la corriente continua es que mientras esta es como un chorro de agua que fluye del punto A al punto B, la corriente alterna va cambiando su sentido, primero va del punto A al punto B y despues del punto B al punto A y esto lo hace 50 veces cada segundo y de forma senoidal (60 en Estados Unidos).
Si esto lo dibujamos queda así:
Pués Steinmetz consiguió demostrar matemáticamente un método para simplificar esto. Steinmetz ideó un sistema que consiste en operar con las ondas como si fueran simples vectores.
Además cuando tenemos la necesidad de derivar o integrar ondas esto se soluciona girando el vector que queremos derivar o integrar 90º en sentido antihorario u horario respectivamente.
Esto simplifica el problema de manera que pasamos de tener que trabajar con derivadas e integrales de expresiones de ondas a poder operar con operaciones algebraicas básicas como es trabajar con vectores.
Como última curiosidad os dejo la historia de la marca de tiza que le costó a Ford 10000$ a principios del siglo XX.
La anécdota aparece reflejada en una carta de Jack B. Scott a los editores de la revista LIFE en su edición del 14 de mayo de 1965. En esa carta, que traduzco libremente, se mencionaba lo siguiente:
Steinmetz nació en Breslavia, Prusia (hoy en día la encontrariamos al suroeste Polonia). Sufría de cifosis, displasia y enanismo, llevó una vida solitaria, iluminada solamente por la luz de su genio y la dulzura de su carácter. Terminado su doctorado tuvo que emigrar a Suiza y más tarde a EEUU como polizón debido a sus ideas socialistas. Pronto empezó a trabajar en Eickemeyer & Osterheld en un pequeño laboratorio donde realizaría la mayoría de sus experimentos. Más tarde esta empresa sería absorbida por General Electrics, esta le permitió seguir trabajando en su pequeño laboratorio.
Como curiosidad destacar que sus excentricidades se hicieron famosas, en su despacho tenía el siguiente letrero: "No smoking, no Steinmetz" y se enfadaba cuando le decían de que estaba absolutamente prohibido fumar en los laboratorios, pero él se quedaba fumando aunque estuviese prohibido para todos
Ahora que os he contado un poco su historia me gustaría tratar de explicar de la manera más sencilla posible una sus grandes contribuciones, el uso de fasores en corriente alterna.
Los fasores y la corriente alterna.
Primero hay que saber en que consiste la electricidad. Existen tres medidas, el Voltaje(o tensión V), la Intensidad(o corriente I) e Impedancia (Z), estas se relacionan según la expresión V=Z·I. Usando el simil del agua imaginemos una presa y queremos extraer el agua por un agujero en la parte inferior, el Voltaje sería lo alto que tenemos el nivel del agua por lo que cuanto más agua tengamos más presión hay en el agujero. La Impedancia sería el tamaño del agujero, cuando más grande es el agujero más facilidad tiene el agua para pasar y por lo tanto menos resistencia. Y por último la Intensidad sería el agua que sale por el agujero.
En la época de Steinmetz se estaba empezando a conocer algo que hoy todos tenemos en casa, la corriente alterna. La diferencia con la corriente continua es que mientras esta es como un chorro de agua que fluye del punto A al punto B, la corriente alterna va cambiando su sentido, primero va del punto A al punto B y despues del punto B al punto A y esto lo hace 50 veces cada segundo y de forma senoidal (60 en Estados Unidos).
Si esto lo dibujamos queda así:
Como puedes imaginar definir esto matemáticamente resulta como poco engorroso y más si tenemos en cuenta que dependeniendo de la impedancia la corriente puede ser una onda que empieza antes o después de la onda de tensión. Y claro, esto ocurre para cada impedancia diferente del circuito. Si vemos la tensión en la entrada, la salida y una impedancia cualquiera del circuito es normal encontrarnos que cada una es una onda diferente y que cada una empieza en un instante diferente.
Pués Steinmetz consiguió demostrar matemáticamente un método para simplificar esto. Steinmetz ideó un sistema que consiste en operar con las ondas como si fueran simples vectores.
Como se puede apreciar en la imágen de la izquierda si tenemos dos ondas (y1(t) y y2(t)) con el mismo periodo y queremos sumarlas podemos hacerlo sumando los vectores que representan dichas onda.
Además cuando tenemos la necesidad de derivar o integrar ondas esto se soluciona girando el vector que queremos derivar o integrar 90º en sentido antihorario u horario respectivamente.
Esto simplifica el problema de manera que pasamos de tener que trabajar con derivadas e integrales de expresiones de ondas a poder operar con operaciones algebraicas básicas como es trabajar con vectores.
Como última curiosidad os dejo la historia de la marca de tiza que le costó a Ford 10000$ a principios del siglo XX.
La anécdota aparece reflejada en una carta de Jack B. Scott a los editores de la revista LIFE en su edición del 14 de mayo de 1965. En esa carta, que traduzco libremente, se mencionaba lo siguiente:
Señores. En su artículo sobre Steinmetz (abril 23) mencionan una consulta que realizó Henry Ford. Mi padre, Burt Scott, que trabajó para Henry Ford durante muchos años, me contó una historia acerca de aquel encuentro. En la planta de Ford situada en River Rouge tenían problemas técnicos con un nuevo generador de gran tamaño. Los ingenieros eléctricos de la factoría eran incapaces de encontrar dónde se hallaba el problema, por lo que Henry Ford solicitó la ayuda de Setinmetz. Cuando el “pequeño gigante” llegó a la fábrica, se negó a recibir cualquier tipo de ayuda, sólo solicitó una libreta, un lapicero y un camastro.Durante dos interminables días, y noches, Steinmetz se dedicó a escuchar el sonido del generador y a realizar incontables cálculos. Entonces, pidió una escalera, cinta métrica y una tiza. Subió con esfuerzo a lo alto del generador y midió con sumo cuidado, colocando una precisa marca de tiza en una parte de la enorme máquina. Hecho esto, descenció por la escalera y comentó a los escépticos presentes que era necesario desmontar una placa del lateral del generador y eliminar 16 vueltas de la bobina a partir del punto en que había realizado la marca de tiza.Los ingenieros introdujeron más tarde las correcciones sugeridas por Steinmetz y el generador comenzó a partir de entonces a funcionar perfectamente. Al poco le llegó a Ford una factura por 10.000 dólares firmada por Steinmetz desde General Electric. Ford devolvió la factura, agradeciendo el buen trabajo realizado por Steinmetz, pero solicitando respetuosamente una factura detallada. Steinmetz respondió enviando de nuevo la factura a Ford con el siguiente detalle:
Marca de tiza en el generador………. $1
Y, satisfecha la petición de Ford, la factura fue abonada sin ninguna queja.Saber dónde hacer la marca ………… $9.999Total a pagar…………………….. $10.000
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