Electricitatea

                                    Electricitatea



Electricitatea este totalitatea fenomenelor produse de sarcinile electrice. Cuvântul electric provine din cuvântul elin „elektron” care semnifica chihlimbar, adică acel material pe care s-a observat fenomenul electrizării în primele experiențe. Sarcinile electrice sunt energii punctuale posedate de componentele atomului situate în nucleul acestuia numite protoni și în componentele atomului numite electroni, situate în învelișul atomului. Sarcinile protonice au o orientare complementară sarcinilor electronice și considerate câte una din fiecare ele au valori egale dar de sens contrar. Din acest motiv în mod convențional sarcinile protonilor sunt considerate pozitive iar sarcinile electronilor sunt considerate negative. Din această cauză între ele apare fenomenul de atracție.

Electricitatea se manifestă static în echilibrul dintre sarcina electrică pozitivă (a protonului) și sarcina electrică negativă (a electronului). Se manifestă dinamic în dezechilibrul dintre sarcinile electronilor din învelișul atomic și sarcinile protonilor din nucleu. Acest dezechilibru este cauzat de inegalitatea dintre electronii și protonii atomului. În cazul în care atomii unui corp sunt supraîncărcați cu electroni prin raport cu protonii, corpul este încărcat electric negativ atomii corpului respectiv având surplus de electroni, fiind numiți ioni negativi. În cazul în care atomii unui corp sunt subîncărcați electronic, numărul protonilor fiind mai mare decât numărul electronilor din învelișul atomic, atomii respectivi sunt încărcați electric pozitiv și poartă numele de ioni pozitivi, corpul însuși fiind încărcat electric pozitiv. Diverși factori (termici, mecanici, etc.) determină eliberarea electronilor din învelișul electronic al atomilor unui corp și plasarea lor fie în stare liberă, fie în învelișul atomilor altui corp.

Electricitatea este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul fenomenelor electrice. Are doua părți principale : electrostatica și electrocinetica. Deși anumite fenomene electrice erau cunoscute încă din antichitate (exemplu: electrizarea chihlimbarul, orientarea acului magnetic în câmpul magnetic al Terrei etc.), studiul științific al acestora a început abia în secolul al XVII-lea. Odată cu revoluția industrială, au fost făcute o serie de noi descoperiri care au dus la inventarea a numeroase mașini și aparate pentru folosirea practică a fenomenelor electrice. Au urmat numeroase studii asupra electricității.

Din vremurile cele mai vechi era cunoscut că, multe materiale, fiind supuse frecării manifestau o anumită atracție pentru alte materiale. Acest lucru l-a făcut pe fizicianul William Gilbert (1544-1603) să presupună că electricitatea nu este o proprietate intrisecă a materiei însăși, ci mai degrabă un fel de fluid, care e produs sau transferat când corpurile se freacă între ele. Stephen Gray (1667-1736) relata în 1729 printr-o scrisoare câtorva membri ai Societății Regale că "forța electrică" a unui tub de sticlă frecat poate fi transmisă altor corpuri astfel încât să le confere aceeași proprietate de a atrage sau a respinge mici corpuri pe care o avea și tubul. Devenise clar că, electricitatea, orice era ea, putea fi separată de corpul în care a fost produsă. Printre primii care au observat respingerea electrică au fost Niccolò Cabeo (1586-1650) și Francis Hauksbee (1666-1712). Charles François de Cisternay du Fay (1698-1739) și Stephen Gray au fost primii care au descoperit sarcina electrică negativă și pozitivă și le-au numit rășinoasă, respectiv vitroasă (de la vitreus din latină, care înseamnă sticlos) datorită faptului că se obțineau frecând rășini, respectiv sticlă. Abatele Jean-Antoine Nollet (1700-1770) a fost cel care a pus acest lucru în concordanță cu teoria fluidelor electrice.

Sarcina electrică a unui corp se prezintă, convențional sub două forme: pozitivă și negativă și este de determinată de faptul că în corpul respectiv este fie o lipsă de electroni, fie un exces de electroni, adică de particule mici de materie ce poartă cea mai mică sarcină electrică negativă: e= 1,602*10^-19C. Există și alte particule elementare care posedă sarcină electrică negativă (de exemplu pozitronul), dar acestea spre deosebire de electron nu influențează comportarea electrică a corpurilor la scară macrocosmică.

Electrostatica se referă la interacțiunile dintre sarcinile electrice în repaus și poate fi studiată separat de magnetostatică care se referă la curenți staționari; în ambele cazuri, toate mărimile fizice nu depind de timp.