La electricidad se encuentra en todo lo que nos rodea, es la alimentación de la tecnología que utilizamos en nuestros teléfonos celulares, computadoras, luces, soldadores, ventiladores, etc. Es difícil escapar de ella en nuestro mundo moderno. Incluso cuando intentas escapar de la electricidad, está presente en el trabajo que realiza la naturaleza, desde el rayo en una tormenta hasta las sinapsis dentro de nuestro cuerpo. Pero, ¿qué es exactamente la electricidad? Esta es una pregunta muy complicada, y a medida que investiguemos en mayor profundidad este tema nos crearemos más y nuevas preguntas, en realidad no hay una respuesta definitiva, sólo representaciones abstractas de cómo la electricidad interactúa con nuestro entorno.

La electricidad es un fenómeno natural que se produce en toda la naturaleza y que toma diferentes formas. En este tutorial nos centraremos en la corriente eléctrica: energía que alimentara nuestros equipos electrónicos. Nuestro objetivo es entender cómo fluye la electricidad a partir de una fuente de alimentación, como circula a través de cables iluminando LED, motores, y como entrega energía a nuestros dispositivos de comunicación.

La electricidad es brevemente definida como flujo de carga eléctrica, pero hay mucho más detrás de esa simple declaración. ¿De dónde provienen las cargas eléctricas? ¿Cómo podemos transportar estas cargas eléctricas? ¿Desde y hasta dónde la podemos trasladar? ¿De qué manera una carga eléctrica causa un movimiento mecánico en un motor o hace que las cosas se enciendan?

Para comenzar a explicar qué es la electricidad necesitamos realizar un análisis y estudio más allá de la materia y las moléculas, nos referimos a los átomos que componen todo con lo cual interactuamos en la vida.

Este tutorial se basa en un entendimiento básico de la física, la fuerza, la energía, los átomos y campos, en particular. Vamos a pasar por alto algunos conceptos básicos de la física, pero te puede ayudar realizar consultas en otras fuentes de información antes de continuar con este tutorial.

El átomo

Para entender los fundamentos de la electricidad, tenemos que comenzar por centrarnos en los átomos, uno de los bloques básicos de la vida y de la materia.

Los átomos existen en más de cien formas diferentes, pero podemos nombrar los elementos químicos como el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, y el cobre. Los átomos de los elementos, pueden combinarse para formar moléculas, que construyen la materia que podemos ver y tocar físicamente en nuestro día a día.

Los átomos son muy pequeños y se extienden a un tamaño máximo de 300 picómetros de largo (esto es 3×10-10 o 0.0000000003 metros). Un centavo de cobre (si en realidad estuviera construido de un 100% de cobre) tendría 3.2×1022 átomos (32. 000,000,000,000,000,000,000 átomos) de cobre en su interior.

Puede ser que el átomo no sea lo suficientemente pequeño para poder explicar el funcionamiento de la electricidad. Tenemos que introducirnos un nivel más abajo en la materia y mirar en los bloques de construcción de los átomos: protones, neutrones y electrones.

Bloques de Construcción de Átomos

Un átomo está construido por una combinación de tres partículas distintas: electrones, protones y neutrones. Cada átomo tiene un núcleo central, donde los protones y los neutrones están densamente empaquetados. Rodeando al núcleo se encuentra un grupo de electrones orbitándolo.