¿Qué es la electricidad?
La electricidad es el término con el que se conocen todos los fenómenos físicos relacionados con las cargas eléctricas. De igual forma, es el nombre con el que se conoce al estudio de estos fenómenos dentro de la física, como parte de un fenómeno mayor: el electromagnetismo, que tiene su origen en las ondas electromagnéticas. En la actualidad, la energía eléctrica es indispensable para la humanidad. Esta se obtiene de diversas fuentes, como los combustibles fósiles, las centrales hidroeléctricas, las centrales nucleares, la energía eólica, la energía geotérmica o la combustión de biomasa, y puede ser utilizada para todo tipo de propósitos, como el transporte, la iluminación, la climatización, la transmisión de señales o el funcionamiento de distintos aparatos como los televisores, los computadores, los celulares, etc.
¿Cuáles son los conceptos básicos de la electricidad?
Algunos de los principales conceptos asociados a la electricidad son:
Carga eléctrica: es la propiedad de los electrones y los protones, las partículas subatómicas cargadas de la materia, para ejercer fuerzas de atracción o repulsión. Dado que los protones tienen carga positiva, estos atraen a los electrones, de carga negativa; mientras que partículas de la misma naturaleza se repelen.
Corriente eléctrica: es el paso de carga eléctrica a través de un conductor.
Conductores: son los materiales que permiten el paso de carga eléctrica por toda su superficie, como el metal y sus aleaciones, las soluciones salinas y la materia en estado plasma.
Dieléctricos: son los materiales que no permiten el tránsito de grandes cantidades de carga eléctrica, por lo cual se emplean como aislantes. Estos son la goma, el vidrio, el papel, la cera, los plásticos, la madera, la porcelana y la cerámica, entre otros.
Campo eléctrico: es un campo de fuerza que se crea alrededor de un cuerpo cargado eléctricamente y que actúa sobre los cuerpos cargados dentro de su área, de forma similar a como funciona el campo gravitatorio, sólo que, a diferencia de este, puede atraer y repeler objetos cargados.
Diferencia de potencial: también conocida como tensión eléctrica, es el trabajo por unidad de carga que el campo eléctrico ejerce sobre una partícula cargada para trasladarla de un punto a otro.
Electromagnetismo: es el estudio de los fenómenos magnéticos y eléctricos como parte de un mismo fenómeno. Esto fue planteado por Michael Faraday, aunque fue teorizado completamente por J. C. Maxwell
Circuitos eléctricos: es la interconexión de varios componentes eléctricos que permiten una trayectoria cerrada de carga eléctrica. Estos pueden estar en serie, cuando los componentes están en secuencia; o en paralelo, cuando la posición de unos componentes coincide con la de sus terminales.
¿Cuál es la historia del estudio de la electricidad?
La electricidad ha sido estudiada desde la antigüedad, cuando los antiguos seres humanos se detenían a observar la actividad eléctrica del cielo en forma de rayos y truenos. De igual manera, este fenómeno se encontraba en otros lugares de la naturaleza, como los imanes, la estática o los peces eléctricos. Estos últimos eran venerados en Egipto como los tronadores del Nilo y usados en Roma, Grecia y otras culturas para tratar enfermedades, extendiendo su carga eléctrica con materiales conductores. Tales de Mileto más tarde descubrió el efecto triboeléctrico al frotar una piedra de ámbar. De hecho, este material era denominado en Grecia como elektron, de donde proviene la palabra electricidad.
Luego de la invención de la brújula, poco puede decirse sobre la investigación de la electricidad como fenómeno físico hasta la Revolución científica, cuando el filósofo inglés William Gilbert mostró la diferencia entre el efecto que producía la magnetita y el ámbar al ser frotado. Al trabajo de Gilbert le siguieron el de otros notables investigadores de la electricidad, como Otto von Guericke, Henry Cavendish, Du Fay, Pieter van Musschenbroek, William Watson, Luigi Galvani, Alessandro Volta, Charles-Augustin de Coulomb, Benjamin Franklin, André-Marie Ampère, Michael Faraday y Georg Simon Ohm. Más tarde, comenzó a emplearse la electricidad en la vida cotidiana a partir del telégrafo eléctrico. Así, surgieron distintos inventos y dispositivos que empleaban la energía eléctrica y que cambiaron la vida humana tal y como se conocía, como los electrodomésticos.
