Electricitate

Electricitatea este totalitatea fenomenelor produse de sarcinile electrice.Cuvântul electric provine din cuvântul elin ,,elektron,, care semnifica chihlimbarul adică materialul pe care s-a observat fenomenul electrizării în primele experienţe. Sarcinile electrice sunt energii punctuale posedate de componentele atomului situate în nucleul acestuia numite protoni şi în componentele atomului numite electroni, situate în învelişul atomului.Sarcinile protonice au o orientare complementară sarcinilor electronice şi considerate câte una din fiecare ele au valori egale dar de sens contrar. Din acest motiv în mod convenţional sarcinile protonilor sunt considerate pozitive iar sarcinile electronilor sunt considerate negative.Din această cauză între ele apare fenomenul de atracţie. Electricitatea se manifestă static în echilibrul dintre sarcina electrică pozitivă ( a protonului) şi sarcina electrică negativă (a electronului).Se manifestă dinamic în dezechilibrul dintre sarcinile electronilor din învelişul atomic şi sarcinile protonilor din nucleu.Acest dezechilibru este cauzat de inegalitatea dintre electronii şi protonii atomului.În cazul în care atomii unui corp sunt supraîncărcaţi cu electroni prin raport cu protonii, corpul este încărcat electric negativ atomii corpului respectiv având surplus de electroni, fiind numiţi ioni negativi.În cazul în care atomii unui corp sunt subîncărcaţi electronic, numărul protonilor fiind mai mare decât numărul electronilor din învelişul atomic, atomii respectivi sunt încărcaţi electric pozitiv şi poartă numele de ioni pozitivi, corpul însuşi fiind încărcat electric pozitiv.Diverşi factori ( termici, mecanici, etc.) determină scoaterea electronilor din învelişul electronic al atomilor unui corp şi plasarea lor fie în stare liberă, fie în învelişul atomilor altui corp.

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

Istoric

Din vremurile cele mai vechi era cunoscut că, multe materiale, fiind supuse frecării manifestau o anumită atracţie pentru alte materiale. Acest lucru l-a făcut pe fizicianul Wiliam Gilbert (1544-1603) să presupună că electricitatea nu este o proprietate intrisecă a materiei însăşi, ci mai degrabă un fel de fluid, care e produs sau transferat când corpurile se freacă între ele. Sthephen Gray (1667-1736) relata în 1729 printr-o scrisoare câtorva membri ai Societăţii Regale că "forţa electrică" a unui tub de sticlă frecat poate fi transmisă altor corpuri astfel încât să le confere aceeaşi proprietate de a atrge sau a respinge mici corpuri pe care o avea şi 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 Nicolo Cabeo (1586-1650) şi Francis Hauksbee (1666-1713). Charles-François de Cisternay Du Fay (1698-1739) şi Stephen Gray au fost primii care au descoperit sarcina electrică negativă şi pozitivă şi le-au numit răşinoasă respectiv virtuoasă (de la vitreus din latină, care înseamnă sticlos) datorită faptului că se obţineau frecând răşini respectiv sticlă. Abatele Jean-Antoine Nollet (1700-1770) a fost cel care a pus acest lucru în concordanţă cu teoria fluidelor electrice.

Electrostatica

Încarcarea electrică a unui corp se prezintă, convenţional sub două forme: pozitivă şi negativă şi 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 şi alte particule elementare care posedă sarcină electrică negativă (de exemplu pozitronul), dar acestea spre deosebire de electron nu influenţează comportarea electrică a corpurilor la scară macrocosmică.

Electrostatica se referă la interacţiunile dintre sarcinile electrice în repaus şi poate fi studiată separat de magnetostatică care se referă, la curenţi staţionari; în ambele cazuri, toate mărimile fizice nu depind de timp.