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Charles Proteo Steinmetz

Charles Proteus Steinmetz (nacido Karl August Rudolph Steinmetz ; 9 de abril de 1865 - 26 de octubre de 1923) fue un matemático e ingeniero eléctrico estadounidense y profesor en el Union College . Fomentó el desarrollo de la corriente alterna que hizo posible la expansión de la industria de la energía eléctrica en los Estados Unidos, formulando teorías matemáticas para ingenieros. Hizo descubrimientos innovadores en la comprensión de la histéresis que permitieron a los ingenieros diseñar mejores equipos de aparatos electromagnéticos , especialmente motores eléctricos para su uso en la industria. [1] [2] [a]

En el momento de su muerte, Steinmetz poseía más de 200 patentes. [3] Un genio tanto en matemáticas como en electrónica, realizó un trabajo que le valió los apodos de "Falsificador de rayos" [4] y "El mago de Schenectady". [5] La ecuación de Steinmetz , [6] los sólidos de Steinmetz , las curvas de Steinmetz y el circuito equivalente de Steinmetz [7] llevan su nombre, al igual que numerosos honores y becas, incluido el Premio IEEE Charles Proteus Steinmetz , uno de los más altos reconocimientos técnicos otorgados por la sociedad profesional del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos .

Vida temprana y educación

Steinmetz mantenía una pequeña cabaña con vista al río Mohawk cerca de Schenectady, Nueva York .

Steinmetz nació como Karl August Rudolph Steinmetz el 9 de abril de 1865 en Breslavia , provincia de Silesia , Prusia (ahora Wrocław , Polonia ), hijo de Caroline (Neubert) y Karl Heinrich Steinmetz. [8] [9] Fue bautizado como luterano en la Iglesia Evangélica de Prusia . [10] [11] Steinmetz, que medía solo 1,22 m (4 pies 0 pulgadas) de alto cuando era adulto, [5] tenía enanismo , [9] joroba , [9] y displasia de cadera , al igual que su padre y su abuelo. Steinmetz se graduó con honores en el St. John's Gymnasium en 1882. [12]

Después del Gymnasium, Steinmetz estudió en la Universidad de Breslau para comenzar a trabajar en su título universitario en 1883. Cerca de completar su doctorado en 1888, se vio obligado a huir a Zúrich, Suiza , ya que el gobierno alemán se preparaba para procesarlo por sus actividades socialistas. [13]

Persecución política y emigración

Como las reuniones y la prensa socialista habían sido prohibidas en Alemania, Steinmetz huyó a Zúrich en 1889 para evitar un posible arresto. El profesor de la Universidad de Cornell Ronald R. Kline, autor de Steinmetz: Engineer and Socialist [14] , señala otros factores que reforzaron la decisión de Steinmetz de abandonar su país natal, como los problemas financieros y la perspectiva de una vida más armoniosa con sus amigos y partidarios socialistas que las estresantes circunstancias domésticas de la casa de su padre. [14] : 16–17 

Ante la inminente expiración de su visa, emigró a los Estados Unidos en 1889. Cambió su primer nombre a "Charles" para sonar más americano, y eligió el segundo nombre " Proteus ", un sabio personaje jorobado de la Odisea que conocía muchos secretos, en honor a un epíteto que le otorgaron sus hermanos de fraternidad universitaria. [15]

Activismo político y creencias

Steinmetz fue políticamente activo en los EE. UU. como socialista tecnocrático durante más de treinta años. Tras la introducción por los bolcheviques de un plan tecnocrático para electrificar Rusia, Steinmetz habló de Lenin junto con Albert Einstein como las "dos mentes más grandes de nuestro tiempo". [14] : 253  Creía en un gobierno industrial corporativista que también cubriera su función de bienestar humano. [14] : 230 

Miembro de la Alianza Técnica original , en la que también estaban Thorstein Veblen y Leland Olds , Steinmetz tenía una gran fe en la capacidad de las máquinas para eliminar el trabajo humano y crear abundancia para todos. Lo expresó de esta manera: "Algún día haremos que las cosas buenas de la vida estén al alcance de todos". [ cita requerida ]

El optimismo tecnoutópico de Steinmetz estaba profundamente entrelazado con sus creencias políticas, y estaba convencido de que la expansión de la electrificación conduciría inevitablemente a la sociedad humana hacia el socialismo. [16]

Electrotecnia

Steinmetz hacia 1915

Steinmetz es conocido por su contribución en tres campos principales de la teoría de sistemas de corriente alterna (CA) : histéresis , análisis de estado estable y transitorios . [17]

Teoría de histéresis de corriente alterna

Poco después de llegar a los Estados Unidos, Steinmetz fue a trabajar para Rudolf Eickemeyer en Yonkers, Nueva York , y publicó en el campo de la histéresis magnética, obteniendo reconocimiento profesional mundial. [18] La firma de Eickemeyer desarrolló transformadores para su uso en la transmisión de energía eléctrica , entre muchos otros dispositivos mecánicos y eléctricos. En 1893, la compañía de Eickemeyer, junto con todas sus patentes y diseños, fue comprada por la recién formada General Electric Company, donde Steinmetz rápidamente se hizo conocido como el mago de la ingeniería en la comunidad de ingenieros de GE. [18]

Teoría de circuitos de estado estable de corriente alterna

El trabajo de Steinmetz revolucionó la teoría y el análisis de circuitos de CA , que se habían llevado a cabo utilizando métodos complejos y que consumían mucho tiempo basados ​​en el cálculo . En el artículo innovador, "Cantidades complejas y su uso en ingeniería eléctrica", presentado en una reunión de julio de 1893 publicada en el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (AIEE) , Steinmetz simplificó estos métodos complicados a "un simple problema de álgebra". Sistematizó el uso de la representación fasorial de números complejos en textos educativos de ingeniería eléctrica, mediante los cuales se utiliza la letra minúscula "j" para designar el operador de rotación de 90 grados en el análisis de sistemas de CA. [2] [19] Sus libros seminales y muchos otros artículos del AIEE "enseñaron a toda una generación de ingenieros cómo lidiar con los fenómenos de CA". [2] [20]

Teoría de transitorios de corriente alterna

Steinmetz también hizo avanzar enormemente la comprensión de los rayos . Sus experimentos sistemáticos dieron como resultado el primer "rayo artificial" creado en laboratorio, lo que le valió el apodo de "el falsificador de rayos ". [4] Estos se llevaron a cabo en un laboratorio del tamaño de un campo de fútbol en General Electric, utilizando generadores de 120.000 voltios . También erigió una torre de rayos para atraer rayos naturales y estudiar sus patrones y efectos, lo que dio lugar a varias teorías. [21]

Vida profesional

Steinmetz ejerció las siguientes funciones profesionales:

Se le concedió un título honorario de la Universidad de Harvard en 1901 [22] y un doctorado del Union College en 1903. [22]

Steinmetz escribió 13 libros y 60 artículos, no exclusivamente sobre ingeniería. [ se necesita más explicación ] Fue miembro y asesor de la fraternidad Phi Gamma Delta en el Union College, cuya sala capitular fue una de las primeras residencias electrificadas. [24]

Mientras se desempeñaba como presidente de la Junta de Educación de Schenectady, Steinmetz introdujo numerosas reformas progresistas, entre ellas horarios escolares ampliados, comidas escolares, enfermeras escolares , clases especiales para los hijos de inmigrantes y la distribución de libros de texto gratuitos. [15]

Vida personal

Steinmetz posó en el interior de su automóvil Detroit Electric de 1914 , detrás de algunos miembros de su familia adoptiva. De izquierda a derecha, aparecen sus nietos Midge, Billy y Joe Hayden, y su hijo adoptivo Joseph LeRoy Hayden. [25]

Steinmetz padecía cifosis , al igual que su padre y su abuelo. A pesar de su amor por los niños y la vida familiar, Steinmetz permaneció soltero para evitar que su deformidad espinal se transmitiera a sus descendientes. [15]

Cuando Joseph LeRoy Hayden, un asistente de laboratorio leal y trabajador, anunció que se casaría y buscaría su propia vivienda, Steinmetz hizo la inusual propuesta de abrir su gran casa, con laboratorio de investigación, invernadero y oficina, a los Hayden y su futura familia. Hayden estaba a favor de la idea, pero su futura esposa desconfiaba de este arreglo poco ortodoxo. Ella aceptó después de que Steinmetz le asegurara que podría administrar la casa como quisiera. [15]

Después de un comienzo difícil, el acuerdo funcionó bien para todas las partes, especialmente después de que nacieran tres hijos Hayden. Steinmetz adoptó legalmente a Joseph Hayden como su hijo, convirtiéndose en abuelo de los jóvenes, entreteniéndolos con historias fantásticas y demostraciones científicas espectaculares. El inusual y armonioso arreglo de vida perduró por el resto de la vida de Steinmetz. [15]

Steinmetz fundó el primer club de planeadores de Estados Unidos, pero ninguno de sus prototipos "podía ser digno del término 'vuelo ' ". [26] [27] [b]

Steinmetz fue agnóstico durante toda su vida . [28] [c] Murió el 26 de octubre de 1923 y fue enterrado en el cementerio de Vale en Schenectady .

Legado

Visita grupal a la estación inalámbrica Marconi en Somerset, Nueva Jersey, en 1921, incluidos Steinmetz (centro) y Albert Einstein (a su derecha)

Steinmetz obtuvo un amplio reconocimiento entre la comunidad científica y numerosos premios y honores tanto durante su vida como póstumamente.

La ecuación de Steinmetz , derivada de sus experimentos, define la energía térmica aproximada liberada por histéresis magnética, por ciclo por unidad de volumen de material magnético. Un sólido de Steinmetz es el cuerpo sólido generado por la intersección de dos o tres cilindros de igual radio en ángulos rectos. El circuito equivalente de Steinmetz todavía se utiliza ampliamente para el diseño y prueba de máquinas de inducción. [29]

Uno de los mayores reconocimientos técnicos otorgados por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , el " Premio IEEE Charles Proteus Steinmetz ", se otorga por contribuciones importantes a la estandarización dentro del campo de la ingeniería eléctrica y electrónica. Otros premios incluyen el Certificado de Mérito del Instituto Franklin , 1908; la Medalla Elliott Cresson , 1913; y la Medalla Cedergren , 1914. [30] Steinmetz también fue miembro electo tanto de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias como de la Sociedad Filosófica Estadounidense . [31] [32]

La serie de conferencias conmemorativas Charles P. Steinmetz se inició en su honor en 1925, [33] patrocinada por la sucursal de Schenectady del IEEE . [34] Hasta 2017 se han celebrado setenta y tres reuniones, celebradas casi exclusivamente en el Union College , con figuras notables como el físico experimental y premio Nobel Robert A. Millikan , el inventor del helicóptero Igor Sikorsky , el pionero de los submarinos nucleares Almirante Hyman G. Rickover (1963), el inventor de semiconductores y ganador del Nobel William Shockley y el "padre fundador" de Internet Leonard Kleinrock . [35]

La conexión de Steinmetz con la Union se celebra aún más con el Simposio anual Steinmetz, [36] un evento de un día en el que los estudiantes de grado de la Union dan presentaciones sobre las investigaciones que han realizado. El Steinmetz Hall, que alberga el centro de computación de Union College, lleva su nombre.

La beca Charles P. Steinmetz es otorgada anualmente por la universidad, [37] financiada desde su creación en 1923 por la General Electric Company. [34] Una beca conmemorativa Charles P. Steinmetz adicional fue establecida más tarde en Union por Marjorie Hayden, hija de Joseph y Corrine Hayden, y se otorga a estudiantes que se especializan en ingeniería o física. [38]

En 1971, el Union College compró un automóvil Detroit Electric "Duplex Drive Brougham" de 1914 que perteneció a Steinmetz y lo restauró para usarlo en ceremonias del campus. El automóvil de Steinmetz se exhibe de manera permanente en el corredor del primer piso entre el Wold Center y el edificio FW Olin. [39] [40]

Una escuela secundaria pública de Chicago, Steinmetz College Prep , lleva su nombre, [41] así como una escuela pública de Schenectady, la Steinmetz Career and Leadership Academy, anteriormente Steinmetz Middle-School.

Un parque público en el norte de Schenectady, Nueva York, recibió su nombre en 1931. [42]

En 1983, el Servicio Postal de Estados Unidos incluyó a Steinmetz en una serie de sellos postales en conmemoración de inventores estadounidenses. [43]

En mayo de 2015, una estatua de bronce de tamaño natural de Charles Steinmetz conociendo a Thomas Edison , obra del escultor y fundidor Dexter Benedict, fue inaugurada en una plaza en la esquina de Erie Boulevards y South Ferry Street en Schenectady. [44]

La cabaña del río Mohawk de Charles Steinmetz está preservada y en exhibición en la colección al aire libre de estructuras históricas en Greenfield Village, parte del complejo del Museo Henry Ford en Dearborn, Michigan. [45]

En la cultura popular

Steinmetz aparece en la trilogía USA de John Dos Passos en una de las biografías. [46] [47] También actúa como un personaje principal en The Lightning Keeper de Starling Lawrence . [48]

Steinmetz es un personaje importante en la novela Electric City de Elizabeth Rosner .

En el corto de Los Tres Chiflados de 1944 "Busy Buddies", Moe Howard hace referencia a Steinmetz. [49]

En 1959, el actor Rod Steiger interpretó a Steinmetz en la serie antológica de televisión de la CBS , The Joseph Cotten Show . El episodio se centró en sus actividades socialistas en Alemania. [ cita requerida ]

Una famosa anécdota sobre Steinmetz se refiere a una consulta para la resolución de problemas en la planta River Rouge de Henry Ford . Un aspecto humorístico de la historia es la "factura detallada" que presentó por el trabajo realizado. [15]

Bibliografía

Patentes

En el momento de su muerte, Steinmetz poseía más de 200 patentes: [3]

Obras

Véase también

Notas explicativas

  1. ^ Citando a Alger: "Steinmetz era verdaderamente el santo patrono del negocio de motores de GE". [2]
  2. ^ Fundó la Mohawk Aerial Navigation Company, Ltd. [26] Steinmetz también se asoció con otros para establecer la Mohawk River Aerial Navigation, Transportation, and Exploration Company, Unlimited. [27]
  3. ^ Citando a Hammond, "Esto lo ha colocado ante el público como un ateo.* El título no lo negó. El escritor lo calificó como un agnóstico confirmado, ya que un ateo es una persona que sabe que no existe Dios, y Steinmetz no era de esa opinión..." [28]

Citas

  1. ^ Charles Proteus Steinmetz. Perfil del Salón de la Fama de Invent Now , Inc. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 25 de mayo de 2014 .
  2. ^ abcd Alger y Arnold 1976, págs. 1380-1383
  3. ^ desde "CP Steinmetz". Becklaser.
  4. ^ ab "Steinmetz, el forjador de rayos; Charles Proteus Steinmetz: una biografía de John Winthrop Hammond". The New York Times . 2 de noviembre de 1924.
  5. ^ ab King, Gilbert. "Charles Proteus Steinmetz, el mago de Schenectady".
  6. ^ Knowlton 1949, pág. 49, §2-67, eq. 2-66; pág. 323, §4-280, eq. 4-47
  7. ^ Knowlton 1949, pág. 711, §7-207, figura 7-84
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Fuentes generales

Enlaces externos