Las cartas de Benjamín Franklin

Franklin realizó sus primeros experimentos con electricidad ayudado por algunos amigos, entre ellos Thomas Hopkinson, abogado y juez; Ebenezer Kinnersley, clérigo y profesor; y Philip Syng Jr., maestro platero. Franklin describió los experimentos y sus resultados en cinco cartas que dirigió a Peter Collinson, miembro de la Royal Society de Londres, entre 1747 y 1750. Collinson, a su vez, comunicó dichas cartas a la Sociedad y las publicó en abril de 1751.

En su primera carta, Franklin describió el efecto de las puntas, tanto para atraer como para disipar el fuego eléctrico. Demostró que las puntas actúan rápidamente a una distancia considerable, que las puntas afiladas funcionan mejor que las romas, que las puntas de metal funcionan mejor que la madera seca, y que el objeto puntiagudo debe conectarse a tierra para obtener el máximo efecto de atracción.

A continuación, Franklin introdujo la idea de que frotar vidrio con lana o seda no crea electricidad; más bien, en el momento de la fricción, el vidrio simplemente absorbe el "fuego eléctrico" del material frotado. Cualquier cantidad que se añada al vidrio, la lana o la seda pierde una cantidad igual. Los términos "más" y "menos" se utilizaban para describir estos estados eléctricos; se suponía que el vidrio se electrificaba positivamente y el material frotado, negativamente. La idea de que la electricidad es un fluido único que nunca se crea ni se destruye, sino que simplemente se transfiere de un lugar a otro, fue profunda y simplificó enormemente la interpretación de muchas observaciones.

En su segunda carta, Franklin describió el comportamiento de un condensador de botella de Leiden combinando el concepto de estados positivos y negativos iguales con la suposición de que el vidrio es un aislante perfecto. "¡Qué maravillosamente se combinan y equilibran estos dos estados de la electricidad, el positivo y el negativo , en esta milagrosa botella!". También hizo una analogía entre la electricidad y el rayo al describir una descarga a través del borde dorado de la portada de un libro que produjo "una llama vívida, como el rayo más intenso". 

En su tercera carta, Franklin comenzó a usar términos como "carga" y "descarga" al describir cómo funciona una botella de Leiden, y señaló la importancia de la conexión a tierra al cargar y descargar la botella. También demostró que la electricidad en un dispositivo de este tipo reside completamente en el vidrio y no en los conductores que están dentro y fuera de la botella. Franklin describió cómo varios condensadores podían cargarse en serie "con el mismo trabajo total" que cargar uno, y construyó una "batería eléctrica" ​​(un banco de condensadores en el lenguaje de hoy) utilizando paneles de vidrio de ventana intercalados entre placas delgadas de plomo, y luego los descargó juntos para que proporcionaran la "fuerza de todas las placas de vidrio a la vez a través del cuerpo de cualquier animal que formara el círculo con ellas". Más tarde, Franklin usó descargas de baterías grandes para simular los efectos de los rayos en una variedad de materiales.

En la cuarta carta, aplicó su conocimiento de la electricidad a los rayos al introducir el concepto de chispa o distancia de impacto: Si dos cañones de pistola electrificados “impactan a dos pulgadas de distancia y producen un fuerte chasquido; ¿a qué gran distancia pueden impactar 10.000 acres de nube electrificada y emitir su fuego, y cuán fuerte debe ser ese crujido?”. Basándose en sus experimentos previos con puntas afiladas, Franklin postuló que cuando una nube electrificada pasa sobre una región, podría extraer electricidad de, o descargarla hacia, altas colinas y árboles, torres elevadas, chapiteles, mástiles de barcos y chimeneas. Esta suposición condujo a un consejo práctico contra refugiarse bajo un solo árbol aislado durante una tormenta eléctrica; agacharse en un campo abierto es menos peligroso. Franklin también observó que al aire libre durante una tormenta eléctrica, la ropa tiende a mojarse, proporcionando así una vía conductora fuera del cuerpo. Su analogía de laboratorio fue que “una rata mojada no puede morir por la explosión de una botella eléctrica, mientras que una rata seca sí puede”.

En la quinta carta, Franklin describió cómo las descargas entre conductores lisos o romos se producen con un "golpe y crujido", mientras que las puntas afiladas se descargan silenciosamente y producen grandes efectos a mayores distancias. Luego introdujo lo que él consideraba una "Ley de la Electricidad: las puntas, según su mayor o menor agudeza, absorben y expulsan el fluido eléctrico con mayor o menor potencia, a mayores o menores distancias y en cantidades mayores o menores al mismo tiempo". Dado su interés en los rayos y los efectos de las puntas metálicas, estaba a punto de inventar el pararrayos. 

Inventos náuticos

En sus primeros años de vida, el talento innovador de Franklin y su pasión juvenil por la natación lo llevaron a crear "un método que permite a un nadador recorrer mayores distancias con gran facilidad, mediante una vela". Franklin descubrió que podía aprovechar la fuerza del viento con su cometa y ser arrastrado sin esfuerzo a través de un estanque de una milla de ancho. A los 11 años, también creó una versión temprana de lo que hoy conocemos como aletas de natación. "Hice dos paletas ovaladas... Se parecían mucho a la paleta de un pintor... También adapté las plantas de mis pies a una especie de sandalias". En 1968, la invención de las aletas de natación de Franklin le valió un lugar en el Salón Internacional de la Fama de la Natación.

Franklin cruzó el Atlántico en barco ocho veces a lo largo de su vida, viajes que le brindaron amplias oportunidades para observar el océano y el clima. Su cartografía de la Corriente del Golfo contribuyó a comprender cómo las corrientes oceánicas podían afectar al comercio mundial, ayudando a los capitanes de barco a navegar dentro de ella y, así, a reducir la larga travesía oceánica. Como estaba interesado en mejorar los viajes para hacerlos más eficientes, cómodos y convenientes, imaginó varias formas de agilizar los barcos para realizar viajes más rápidos.