Multiplicador de Cavallo

El multiplicador de Cavallo fue una de las primeras máquinas de influencia electrostática , inventada en 1795 por el naturalista anglo-italiano Tiberio Cavallo . ^{[ 1 ]} Su propósito era multiplicar, o amplificar, una pequeña carga eléctrica hasta un nivel detectable por los electroscopios poco sensibles de la época. El funcionamiento repetido del dispositivo podía producir voltajes lo suficientemente altos como para generar chispas.

Cavallo describió su máquina en su Tratado sobre electricidad de 1795. ^{[ 1 ]} Había examinado el duplicador de carga de Bennet de 1787 y lo encontró deficiente en varios aspectos, especialmente en su funcionamiento inconsistente y su tendencia a retener la carga de un experimento anterior. ^{[ 2 ]} Cavallo decidió construir un dispositivo mejor. Su máquina consistía en cuatro placas de metal sostenidas sobre una tabla de madera por postes, de las cuales tres eran aislantes y una conductora . ^{[ 2 ]}

La carga que se iba a multiplicar se aplicó a la primera de estas placas (placa A ), que estaba colocada sobre un poste aislante. Una placa metálica aislante móvil ( B ) se acercó a A (aunque sin permitirle tocarla) y luego se conectó a tierra . La carga en A provocó una separación de carga en B debido a la inducción electrostática . Luego se movió la placa B , interrumpiendo su conexión a tierra. Como B estaba aislada, adquirió y retuvo una pequeña carga de signo opuesto a la carga en A. [ ^{1 ] La} placa B se trasladó mediante una varilla aislante para ponerla en contacto eléctrico con la tercera placa metálica C , que estaba aislada. Como tanto B como C eran conductoras , B transferiría una parte de su carga a C. Para maximizar la carga transferida, C se colocó muy cerca de una placa metálica final D , que estaba conectada a tierra. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

El experimentador movía repetidamente la placa B hacia adelante y hacia atrás, colocándola cerca de A y conectándola a tierra en un extremo de su movimiento, y luego en contacto con C en el otro. Con cada ciclo, se extraía carga de la Tierra y se añadía a C. Después de un número adecuado de ciclos, se retiraba la placa D conectada a tierra, y el potencial electrostático en C aumentaba hasta aproximadamente el potencial de A multiplicado por el número de operaciones. ^{[ 3 ]}

Cavallo denominó a su dispositivo multiplicador, aunque «adición» era quizás una descripción más precisa de su funcionamiento, ya que la carga en C se acumulaba mediante adiciones sucesivas. ^{[ 1 ]}

La máquina de Wilson, descrita por su inventor en el Nicholson's Journal en agosto de 1804, ^{[ 4 ]} fue un desarrollo de este concepto que operaba simultáneamente dos multiplicadores de Cavallo mediante un par de palancas recíprocas . ^{[ 5 ]} Un lado acumulaba la carga del otro, y dado que las dos placas acumuladoras estaban conectadas entre sí mediante un cable, la máquina de Wilson era un verdadero multiplicador, en lugar de una máquina de suma. ^{[ 1 ]} La carga se acumulaba así más rápidamente que en el multiplicador de Cavallo y la máquina podía generar altos voltajes en un corto período de tiempo. Además, era autoexcitable , ^{[ 5 ]} no necesitaba carga inicial para funcionar, ya que la pequeña carga inicial adquirida por electrificación por contacto era suficiente para iniciar el proceso de acumulación. ^{[ 4 ]}

• Vídeo de la reproducción de la máquina de Wilson