Electricidad
La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos asociados a la presencia y al movimiento de las cargas eléctricas.
La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos asociados a la presencia y al movimiento de cargas eléctricas. Abarca desde la chispa que salta al tocar un picaporte hasta la red que alimenta ciudades enteras, y es la base de la iluminación, las comunicaciones, la industria y casi toda la tecnología moderna.
¿Qué es la electricidad?
La palabra procede del griego élektron, «ámbar». Los griegos, entre ellos Tales de Mileto, observaron que el ámbar frotado atraía cuerpos ligeros. En 1600 William Gilbert acuñó el adjetivo electricus para describir ese efecto.
Hoy sabemos que la electricidad se debe a una propiedad de la materia: la carga eléctrica. Existen dos tipos, positiva y negativa. El electrón tiene carga negativa y el protón positiva, ambas de valor absoluto e = 1,602 × 10⁻¹⁹ C. Las cargas del mismo signo se repelen y las de signo contrario se atraen. La materia es neutra cuando hay tantas cargas positivas como negativas.
Magnitudes y fórmulas fundamentales
La interacción entre dos cargas puntuales viene dada por la ley de Coulomb (1785):
Cuando las cargas se desplazan de forma ordenada por un conductor aparece la corriente eléctrica. Su relación con la tensión y la resistencia es la ley de Ohm, y la potencia se obtiene del producto de tensión por intensidad:
| Magnitud | Símbolo | Unidad (SI) |
|---|---|---|
| Carga eléctrica | q | culombio (C) |
| Intensidad de corriente | I | amperio (A) |
| Tensión o diferencia de potencial | V | voltio (V) |
| Resistencia | R | ohmio (Ω) |
| Potencia | P | vatio (W) |
| Energía | E | julio (J); 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J |
El voltaje es el «empuje» que mueve las cargas, la intensidad mide cuántas cargas pasan por segundo (1 A = 1 C/s) y la resistencia expresa la oposición del material a ese paso.
Tipos de electricidad
- Electricidad estática: acumulación de cargas en un cuerpo en reposo, como al frotar un globo o al caminar sobre una moqueta. Se estudia en la electrostática. Los rayos son una descarga estática a gran escala.
- Electricidad dinámica: cargas en movimiento. Puede ser corriente continua (sentido constante, como en pilas y baterías) o corriente alterna (el sentido se invierte periódicamente; en España, 50 veces por segundo, es decir, 50 Hz y 230 V en la red doméstica).
Materiales conductores y aislantes
En los metales hay electrones poco ligados que se mueven con facilidad, por lo que son buenos conductores (cobre, plata, aluminio). En los aislantes (vidrio, plástico, caucho, cerámica) los electrones están fuertemente retenidos. Entre ambos grupos están los semiconductores, como el silicio, cuyo comportamiento se puede controlar y que sostienen toda la electrónica actual.
Cómo se genera la electricidad
La mayor parte se produce con generadores que aprovechan la inducción electromagnética descubierta por Faraday en 1831: una bobina que gira dentro de un campo magnético crea una tensión (ley de Faraday). El generador es movido por una turbina impulsada por vapor (centrales térmicas y nucleares), agua (hidráulicas), viento (eólicas) o gas. Otras vías son el efecto fotovoltaico, que convierte la luz en electricidad en las células solares, y las reacciones químicas de pilas y baterías.
Breve historia
- 1600: Gilbert distingue electricidad y magnetismo.
- 1785: Coulomb formula su ley de fuerzas entre cargas.
- 1800: Volta construye la pila, primera fuente de corriente continua.
- 1820: Ørsted descubre que una corriente desvía una brújula; Ampère desarrolla la teoría.
- 1831: Faraday descubre la inducción.
- 1865: Maxwell unifica electricidad, magnetismo y luz (electromagnetismo).
- Finales del siglo XIX: Edison, Tesla y Westinghouse impulsan las primeras redes eléctricas.
Seguridad eléctrica
Lo peligroso para el cuerpo es la intensidad que lo atraviesa. Corrientes de unos pocos miliamperios producen sensación de hormigueo, y desde unas decenas de miliamperios pueden provocar contracciones musculares graves o fibrilación cardíaca. Por ello las instalaciones llevan interruptores diferenciales, toma de tierra y aislamiento. Nunca se debe manipular un aparato mojado o conectado a la red.
Ejercicios resueltos
1. Una plancha de resistencia 46 Ω se conecta a 230 V. ¿Qué intensidad circula y qué potencia consume?
I = V / R = 230 / 46 = 5,0 A. P = V · I = 230 · 5,0 = 1 150 W.
2. Un calefactor de 2 000 W funciona durante 3 horas. ¿Cuánta energía consume?
E = P · t = 2 kW · 3 h = 6 kWh, que equivalen a 6 · 3,6 × 10⁶ = 2,16 × 10⁷ J.
3. Dos cargas de 1,0 µC están separadas 10 cm en el vacío. Calcula la fuerza entre ellas.
F = k · q₁ · q₂ / r² = 8,99 × 10⁹ · (1,0 × 10⁻⁶)² / (0,10)² = 0,90 N, repulsiva porque ambas cargas son del mismo signo.
¿Qué es la electricidad en palabras sencillas?
Es la energía asociada a las cargas eléctricas, especialmente cuando se desplazan por un conductor. Es lo que hace funcionar bombillas, electrodomésticos y dispositivos electrónicos.
¿Cuál es la diferencia entre voltaje, intensidad y potencia?
El voltaje (V) es la diferencia de potencial que impulsa las cargas, la intensidad (A) es la cantidad de carga que circula por segundo y la potencia (W) es la energía que se transforma por segundo; se calcula como P = V · I.
¿Por qué los metales conducen la electricidad?
Porque tienen electrones de valencia débilmente ligados que pueden desplazarse por toda la red del metal cuando se aplica una diferencia de potencial.
¿Cuál es la diferencia entre corriente continua y alterna?
En la continua las cargas circulan siempre en el mismo sentido; en la alterna el sentido cambia periódicamente. La alterna se usa en la red por su facilidad de transporte con transformadores; la continua, en baterías y electrónica.
¿Quién descubrió la electricidad?
No la descubrió una sola persona. Los griegos observaron la electricidad estática, Gilbert la estudió en 1600, Volta inventó la pila, y Faraday y Maxwell establecieron su relación con el magnetismo.
Referencias
- Tipler, P. A. y Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología. Reverté.
- Serway, R. A. y Jewett, J. W. Física para ciencias e ingeniería. Cengage Learning.
- Feynman, R. P., Leighton, R. B. y Sands, M. The Feynman Lectures on Physics, vol. II. Addison-Wesley.
Conceptos relacionados: energía eléctrica, campo eléctrico y magnetismo.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Electricidad». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/fisica/electricidad/
