9.1: Introducción a la Electricidad

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**Figura\(\PageIndex{1}\): La** electricidad estática de esta diapositiva de plástico hace que el cabello del niño se ponga de punta. El movimiento deslizante despojó electrones del cuerpo del niño, dejando un exceso de cargas positivas, que se repelen entre sí a lo largo de cada mechón de cabello. (crédito: Ken Bosma/Wikimedia Commons)

La imagen del político y científico estadounidense Benjamin Franklin (1706—1790) volando una cometa en una tormenta eléctrica es familiar para todos los escolares. (Ver Figura.) En este experimento, Franklin demostró una conexión entre los rayos y la electricidad estática. Se sacaron chispas de una llave colgada en una cuerda de cometa durante una tormenta eléctrica. Estas chispas eran como las producidas por la electricidad estática, como la chispa que salta de tu dedo a un pomo de puerta de metal después de cruzar una alfombra de lana. Lo que Franklin demostró en su peligroso experimento fue una conexión entre fenómenos en dos escalas distintas: una la gran potencia de una tormenta eléctrica, la otra un efecto de proporciones más humanas. Conexiones como esta revelan la unidad subyacente de las leyes de la naturaleza, aspecto que los humanos encontramos particularmente atractivo.

**Figura**\(\PageIndex{2}\): Cuando Benjamin Franklin demostró que el rayo estaba relacionado con la electricidad estática, hizo una conexión que ahora forma parte de la evidencia de que todas las fuerzas experimentadas directamente excepto la fuerza gravitacional son manifestaciones de la fuerza electromagnética.

Nuestra comprensión de la electricidad y la gama de fenómenos que son de naturaleza eléctrica se ha expandido enormemente desde aquellos primeros días. Por ejemplo, las interacciones atómicas y moleculares, como las fuerzas de fricción, cohesión y adhesión, son ahora conocidas por ser manifestaciones de la fuerza electromagnética. La electricidad estática es solo un aspecto de la fuerza electromagnética, que también incluye la electricidad móvil y el magnetismo. Además, todas las fuerzas macroscópicas que experimentamos directamente, como las sensaciones del tacto y la tensión en una cuerda, se deben a la fuerza electromagnética, una de las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza. La fuerza gravitacional, otra fuerza fundamental, en realidad se percibe a través de la interacción electromagnética de moléculas, como entre las que están en nuestros pies y las que están en la parte superior de una báscula de baño. (Las otras dos fuerzas fundamentales, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil, no pueden ser percibidas a escala humana.)

En este capítulo, desarrollaremos los conceptos de campos eléctricos y potencial eléctrico (también conocido como voltaje), los cuales se utilizan para describir la fuerza eléctrica y la energía eléctrica. Considerar, por ejemplo, grandes cantidades de energía eléctrica almacenada en baterías o transmitida a través del país a través de líneas eléctricas, o considerar las señales eléctricas enviadas en nuestros sistemas nerviosos a nivel molecular, con iones que cruzan las membranas celulares y transfieren información, o el papel de la electricidad en nuestros electrodomésticos y dispositivos, incluyendo su computadora portátil y teléfonos inteligentes. Analizaremos las leyes que nos ayudan a describir los circuitos eléctricos y comenzaremos a explorar algunas de las muchas aplicaciones de la electricidad.

Glosario

electricidad estática: una acumulación de carga eléctrica en la superficie de un objeto

fuerza electromagnética: una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza; la fuerza electromagnética consiste en electricidad estática, electricidad móvil y magnetismo