El documento describe la historia y conceptos fundamentales de la electricidad. Explica que la electricidad ha sido estudiada desde la antigüedad pero su comprensión científica comenzó en los siglos XVII y XVIII. Detalla algunos hitos clave como las observaciones de Tales de Mileto y los descubrimientos posteriores de científicos como Gilbert, Galvani, Volta y Maxwell que llevaron a la unificación de la electricidad y el magnetismo. También resume los principales usos e ideas como la carga eléctrica, corriente elé

1. La electricidad (del griego ήλεκτρον élektron, cuyo significado es ‘ámbar’)1 es el conjunto de
fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una
gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción
electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Es una forma de energía tan versátil que tiene un
sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación.2
La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:
 Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina
su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influida por
los campos electromagnéticos.
 Corriente eléctrica: el flujo de electrones que circula por un conductor en un determinado
momento. Se mide en amperios.
 Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica, incluso
cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor
cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento
producen campos magnéticos.
 Potencial eléctrico: es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para atraer una carga
positiva unitaria que desde el punto de referencia hasta el punto considerado, va en contra de la
fuerza eléctrica y a velocidad constante.
 Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos
variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
Índice
 1Historia de la electricidad
 2Usos
 3Conceptos
o 3.1Carga eléctrica
o 3.2Corriente eléctrica
o 3.3Campo eléctrico
o 3.4Potencial eléctrico
o 3.5Electromagnetismo
o 3.6Circuitos eléctricos
 4Propiedades eléctricas de los materiales
o 4.1Origen microscópico
o 4.2Conductividad y resistividad
 5Producción y usos de la electricidad
o 5.1Generación y transmisión
o 5.2Aplicaciones de la electricidad
 6Electricidad en la naturaleza
o 6.1Mundo inorgánico
 6.1.1Descargas eléctricas atmosféricas
 6.1.2Campo magnético terrestre
o 6.2Mundo orgánico
 6.2.1Uso biológico
 7Véase también
 8Referencias
 9Bibliografía

2.  10Enlaces externos
Historia de la electricidad[editar]
Esta sección es un extracto de Historia de la electricidad[editar]
Un fragmento de ámbar como el que pudo utilizar Tales de Mileto en su experimentación del efecto
triboeléctrico. El nombre en griego de este material (ελεκτρον, elektron) se utilizó para nombrar al fenómeno y
la ciencia que lo estudia, a partir del libro De Magnetes, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete
Tellure, de William Gilbert (1600).
La historia de la electricidad se refiere al estudio de la electricidad, al descubrimiento de sus leyes
como fenómeno físico y a la invención de artefactos para su uso práctico. Como también se
denomina electricidad a la rama de la ciencia que estudia el fenómeno y a la rama de
la tecnología que lo aplica, la historia de la electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de
la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución. El fenómeno de la
electricidad se ha estudiado desde la antigüedad, pero su estudio científico comenzó en los siglos
XVII y XVIII. A finales del siglo XIX, los ingenieros lograron aprovecharla para uso doméstico e
industrial. La rápida expansión de la tecnología eléctrica la convirtió en la columna vertebral de la
sociedad industrial moderna.3
Mucho antes de que existiera algún conocimiento sobre la electricidad, la humanidad era consciente
de las descargas eléctricas producidas por peces eléctricos. Textos del Antiguo Egipto que datan
del 2750 a. C. se referían a estos peces como «los tronadores del Nilo», descritos como los
protectores de los otros peces. Posteriormente, los peces eléctricos también fueron descritos por
los romanos, griegos, árabes, naturalistas y físicos.4
Autores antiguos como Plinio el
Viejo o Escribonio Largo,56 describieron el efecto adormecedor de las descargas eléctricas
producidas por peces eléctricos y rayas eléctricas. Además, sabían que estas descargas podían
transmitirse por materias conductoras.7
Los pacientes de enfermedades como la gota y el dolor de
cabeza se trataban con peces eléctricos, con la esperanza de que la descarga pudiera curarlos.6 La
primera aproximación al estudio del rayo y a su relación con la electricidad se atribuye a los árabes,
que antes del siglo XV tenían una palabra para rayo (raad) aplicado a la raya eléctrica.
En culturas antiguas del Mediterráneo se sabía que al frotar ciertos objetos, como una barra
de ámbar, con lana o piel, se obtenían pequeñas cargas (efecto triboeléctrico) que atraían
pequeños objetos, y frotando mucho tiempo podía causar la aparición de una chispa. Cerca de la
antigua ciudad griega de Magnesia se encontraban las denominadas piedras de Magnesia, que
incluían magnetita y los antiguos griegos observaron que los trozos de este material se atraían entre
sí, y también a pequeños objetos de hierro. Las palabras magneto (equivalente en español a imán)
y magnetismo derivan de ese topónimo. Hacia el año 600 a. C., el filósofo griego Tales de
Mileto hizo una serie de observaciones sobre electricidad estática. Concluyó que la fricción dotaba
de magnetismo al ámbar, al contrario que minerales como la magnetita, que no necesitaban
frotarse.8910 Tales se equivocó al creer que esta atracción la producía un campo magnético, aunque

3. más tarde la ciencia probaría la relación entre el magnetismo y la electricidad. Según una teoría
controvertida, los partos podrían haber conocido la electrodeposición, basándose en el
descubrimiento en 1936 de la batería de Bagdad,11 similar a una celda voltaica, aunque es dudoso
que el artefacto fuera de naturaleza eléctrica.12
Esas especulaciones y registros fragmentarios fueron el tratamiento casi exclusivo (con la notable
excepción del uso del magnetismo para la brújula) que hay desde la Antigüedad hasta la Revolución
científica del siglo XVII; aunque todavía entonces pasaba por ser poco más que una curiosidad para
mostrar en los salones. Las primeras aportaciones que pueden entenderse como aproximaciones
sucesivas al fenómeno eléctrico fueron realizadas como William Gilbert, que realizó un estudio
cuidadoso de electricidad y magnetismo. Diferenció el efecto producido por trozos de magnetita, de
la electricidad estática producida al frotar ámbar.10 Además, acuñó el
término neolatino electricus (que, a su vez, proviene de ήλεκτρον [elektron], la palabra griega para
ámbar) para referirse a la propiedad de atraer pequeños objetos después de haberlos frotado.13
Esto originó los términos eléctrico y electricidad, que aparecen por vez primera en 1646 en la
publicación Pseudodoxia Epidemica de Thomas Browne.14
Esos estudios fueron seguidas por investigadores sistemáticos como von Guericke, Cavendish,1516
Du Fay,17
van Musschenbroek18
(botella de Leyden) o William Watson.19
Las observaciones
sometidas a método científico empiezan a dar sus frutos con Galvani,20
Volta,21
Coulomb22
y Franklin,23
y, ya a comienzos del siglo XIX, con Ampère,24
Faraday25
y Ohm. Los nombres de
estos pioneros terminaron bautizando las unidades hoy utilizadas en la medida de las distintas
magnitudes del fenómeno. La comprensión final de la electricidad se logró recién con su unificación
con el magnetismo en un único fenómeno electromagnético descrito por las ecuaciones de
Maxwell (1861-1865).26
Los desarrollos tecnológicos que produjeron la Primera Revolución Industrial no hicieron uso de la
electricidad. Su primera aplicación práctica generalizada fue el telégrafo eléctrico de Samuel
Morse (1833) —precedido por Gauss y Weber, 1822—, que revolucionó las telecomunicaciones.27
La generación industrial de electricidad comenzó partir del cuarto final del siglo XIX , cuando se
extendió la iluminación eléctrica de las calles y de las viviendas. La creciente sucesión de
aplicaciones de esta forma de energía hizo de la electricidad una de las principales fuerzas motrices
de la Segunda Revolución Industrial.28 Más que de grandes teóricos como lord Kelvin, fue el
momento de grandes ingenieros e inventores, como Gramme,29 Tesla, Sprague, Westinghouse,30
von Siemens31
Graham Bell,32
y, sobre todo, Alva Edison y su revolucionaria manera de entender la
relación entre investigación científico-técnica y mercado capitalista, que convirtió la innovación
tecnológica en una actividad industrial.3334. Los sucesivos cambios de paradigma de la primera
mitad del siglo XX (relativista y cuántico) estudiarán la función de la electricidad en una nueva
dimensión: atómica y subatómica.

4. Multiplicador de tensión Cockcroft-Walton utilizado en un acelerador de partículas de 1937, que alcanzaba un
millón de voltios.
La electrificación no sólo fue un proceso técnico, sino un verdadero cambio social de implicaciones
extraordinarias, comenzando por el alumbrado y siguiendo por todo tipo de procesos industriales
(motor eléctrico, metalurgia, refrigeración...) y de comunicaciones (telefonía, radio). Lenin, durante
la Revolución bolchevique, definió el socialismo como la suma de la electrificación y el poder de
los soviets,35
pero fue sobre todo la sociedad de consumo que nació en los países capitalistas, la
que dependió en mayor medida de la utilización doméstica de la electricidad en
los electrodomésticos, y fue en estos países donde la retroalimentación entre ciencia, tecnología y
sociedad desarrolló las complejas estructuras que permitieron los actuales sistemas de I+D e I+D+I,
en que la iniciativa pública y privada se interpenetran, y las figuras individuales se difuminan en los
equipos de investigación.
La energía eléctrica es esencial para la sociedad de la información de la tercera revolución
industrial que se viene produciendo desde la segunda mitad del siglo XX
(transistor, televisión, computación, robótica, internet...). Únicamente puede comparársele en
importancia la motorización dependiente del petróleo (que también es ampliamente utilizado, como
los demás combustibles fósiles, en la generación de electricidad). Ambos procesos exigieron
cantidades cada vez mayores de energía, lo que está en el origen de la crisis
energética y medioambiental y de la búsqueda de nuevas fuentes de energía, la mayoría con
inmediata utilización eléctrica (energía nuclear y energías alternativas, dadas las limitaciones de la
tradicional hidroelectricidad). Los problemas que tiene la electricidad para su almacenamiento y
transporte a largas distancias, y para la autonomía de los aparatos móviles, son retos técnicos aún
no resueltos de forma suficientemente eficaz.
El impacto cultural de lo que Marshall McLuhan denominó Edad de la Electricidad, que seguiría a
la Edad de la Mecanización (por comparación a cómo la Edad de los Metales siguió a la Edad de
Piedra), radica en la altísima velocidad de propagación de la radiación electromagnética
(300 000 km/s) que hace que se perciba de forma casi instantánea. Este hecho conlleva
posibilidades antes inimaginables, como la simultaneidad y la división de cada proceso en
una secuencia. Se impuso un cambio cultural que provenía del enfoque en «segmentos
especializados de atención» (la adopción de una perspectiva particular) y la idea de la «conciencia
sensitiva instantánea de la totalidad», una atención al «campo total», un «sentido de la estructura
total». Se hizo evidente y prevalente el sentido de «forma y función como una unidad», una «idea
integral de la estructura y configuración». Estas nuevas concepciones mentales tuvieron gran
impacto en todo tipo de ámbitos científicos, educativos e incluso artísticos (por ejemplo, el cubismo).

5. En el ámbito de lo espacial y político, «la electricidad no centraliza, sino que descentraliza...
mientras que el ferrocarril requiere un espacio político uniforme, el avión y la radio permiten la
mayor discontinuidad y diversidad en la organización espacial».36
 Algunos de los grandes impulsores del conocimiento sobre la electricidad

Coulomb (1736-1806), estableció las leyes cuantitativas de la electrostática

Galvani (1737-1798), famoso por sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en
los músculos de los animales

Volta (1745-1827), inventor de la pila


6. Ampère (1775-1836), uno de los descubridores del electromagnetismo

Faraday (1791-1867), descubridor de la inducción electromagnética
Usos[editar]
La electricidad se usa para generar:
 luz, mediante bombillas en lámparas y otros objetos lumínicos.
 calor, aprovechando el efecto Joule
 movimiento, mediante motores que transforman la energía eléctrica en energía mecánica
 señales, mediante sistemas electrónicos, compuestos de circuitos eléctricos que
incluyen componentes activos (tubos de vacío, transistores, diodos y circuitos integrados) y
componentes pasivos como resistores, inductores y condensadores.
Conceptos[editar]
Carga eléctrica[editar]
Interacciones entre cargas de igual y distinta naturaleza.
Artículo principal: Carga eléctrica. Véanse también: Electrón, Protón e Ion.
La carga eléctrica es una propiedad de la materia que se manifiesta mediante fuerzas de
atracción y repulsión. La carga se origina en el átomo, que está compuesto de partículas
subatómicas cargadas como el electrón y el protón.37 La carga puede transferirse entre los
cuerpos por contacto directo o al pasar por un material conductor, generalmente metálico.38 El
término electricidad estática se refiere a la presencia de carga en un cuerpo, por lo general
causado por dos materiales distintos que se frotan entre sí, transfiriéndose carga uno al otro.39
La presencia de carga da lugar a la fuerza electromagnética: una carga ejerce una fuerza sobre
las otras. Este efecto era conocido en la antigüedad, pero no comprendido.40 Una bola liviana,
suspendida de un hilo, podía cargarse al contacto con una barra de vidrio cargada previamente

7. por fricción con un tejido. Se encontró que si una bola similar se cargaba con la misma barra de
vidrio, se repelían entre sí. A finales del siglo XVIII, Charles-Augustin de Coulomb investigó este
fenómeno. Dedujo que la carga se manifiesta de dos formas opuestas.41Este descubrimiento
trajo el conocido axioma «objetos con la misma polaridad se repelen y con diferente polaridad
se atraen».4042
La fuerza actúa en las partículas cargadas entre sí, y además la carga tiene tendencia a
extenderse sobre una superficie conductora. La magnitud de la fuerza electromagnética, ya sea
atractiva o repulsiva, se expresa por la ley de Coulomb, que relaciona la fuerza con el producto
de las cargas y tiene una relación inversa al cuadrado de la distancia entre ellas.4344
La fuerza
electromagnética es muy fuerte, la segunda después de la interacción nuclear fuerte,45 con la
diferencia que esa fuerza opera sobre todas las distancias.46 En comparación con la
débil fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética que aleja a dos electrones es 1042
veces
más grande que la atracción gravitatoria que los une.47
Una carga puede expresarse como positiva o negativa. Las cargas de los electrones y de los
protones tienen signos contrarios. Por convención, la carga que tiene electrones se asume
negativa y la de los protones, positiva, una costumbre que empezó con el trabajo de Benjamin
Franklin.48
La cantidad de carga se representa por el símbolo Q y se expresa en culombios.49
Todos los electrones tienen la misma carga, aproximadamente de -1.6022×10−19
culombios. El
protón tiene una carga igual pero de signo opuesto +1.6022×10−19
coulombios. La carga no solo
está presente en la materia, sino también en la antimateria: cada antipartícula tiene una carga
igual y opuesta a su correspondiente partícula.50
La carga puede medirse de diferentes maneras. Un instrumento muy antiguo es
el electroscopio, que aún se usa para demostraciones en las aulas, aunque ahora está
superado por el electrómetro electrónico.51
Corriente eléctrica[editar]
Artículo principal: Corriente eléctrica
Un arco eléctrico permite una demostración de la energía de la corriente eléctrica.
Se conoce como corriente eléctrica al desplazamiento de cargas eléctricas por un conductor. La
corriente puede estar producida por cualquier partícula cargada eléctricamente en movimiento.
Lo más frecuente es que sean electrones, pero cualquier otra carga en movimiento se puede
definir como corriente.52 Según el Sistema Internacional, la intensidad de una corriente eléctrica
se mide en amperios, cuyo símbolo es A.53
Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó como
sentido convencional de circulación de la corriente el flujo de cargas desde el polo positivo al
negativo. Más adelante se observó que, en los metales, los portadores de carga son electrones,
con carga negativa, y que se desplazan en sentido contrario al convencional.54 Lo cierto es que,
dependiendo de las condiciones, una corriente eléctrica puede consistir en un flujo de partículas

8. cargadas en una dirección, o incluso simultáneamente en ambas direcciones. La convención
positivo-negativo se usa normalmente para simplificar esta situación.52
El proceso por el cual la corriente eléctrica circula por un material se llama conducción eléctrica.
Su naturaleza varía, dependiendo de las partículas cargadas y el material por el cual están
circulando. Ejemplos de corrientes eléctricas son la conducción metálica, donde los electrones
recorren un conductor eléctrico, como un metal; y la electrólisis, donde
los iones (átomos cargados) fluyen a través de líquidos. Mientras que las partículas pueden
moverse muy despacio, algunas veces con una velocidad media de deriva de solo fracciones de
milímetro por segundo,55
el campo eléctrico que las controla se propaga cercano a la velocidad
de la luz, permitiendo que las señales eléctricas se transmitan rápidamente por los cables.56
La corriente produce muchos efectos visibles, que han hecho que su presencia se reconozca a
lo largo de la historia. En 1800, Nicholson y Carlisle descubrieron que el agua podía
descomponerse por la corriente de una pila voltaica, en un proceso que se conoce
como electrólisis. En 1833, Michael Faraday amplió este trabajo.57
En 1840, James Prescott
Joule descubrió que la corriente a través de una resistencia eléctrica aumenta la temperatura,
fenómeno que en la actualidad se denomina Efecto Joule.57
Campo eléctrico[editar]
Artículo principal: Campo eléctrico
Líneas de campo saliendo de una carga positiva hacia un conductor plano.
El concepto de campo eléctrico fue introducido por Michael Faraday. Un campo eléctrico se
crea por un cuerpo cargado en el espacio que lo rodea, y produce una fuerza que ejerce sobre
otras cargas ubicadas en el campo. Un campo eléctrico actúa entre dos cargas de modo muy
parecido al campo gravitatorio que actúa sobre dos masas. Como él, se extiende hasta el
infinito y su valor es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.46
Sin embargo, hay
una diferencia importante: mientras la gravedad siempre actúa como atracción, el campo
eléctrico puede producir atracción o repulsión. Si un cuerpo grande como un planeta no tiene
carga neta, el campo eléctrico a una distancia determinada es cero. Por ello, la gravedad es la
fuerza dominante en el universo, a pesar de ser mucho más débil.47
Un campo eléctrico varía en el espacio, y su intensidad en cualquier punto se define como la
fuerza (por unidad de carga) que percibiría una carga si estuviera ubicada en ese punto.58 La
carga de prueba debe de ser insignificante, para evitar que su propio campo afecte el campo
principal y también debe ser estacionaria para evitar el efecto de los campos magnéticos. Como
el campo eléctrico se define en términos de fuerza, y una fuerza es un vector, entonces el
campo eléctrico también es un vector, con magnitud y dirección. Específicamente, es un campo
vectorial.58

9. El motor eléctrico aprovecha un efecto importante del electromagnetismo: una corriente a través de un
campo magnético experimenta una fuerza en el mismo ángulo del campo y la corriente.
Potencial eléctrico[editar]
Artículo principal: Potencial eléctrico
El concepto de potencial eléctrico tiene mucha relación con el de campo eléctrico. Una carga
pequeña ubicada en un campo eléctrico experimenta una fuerza, y para llevar esa carga a ese
punto en contra de la fuerza necesita hacer un trabajo. El potencial eléctrico en cualquier punto
se define como la energía requerida para mover una carga de ensayo ubicada en el infinito a
ese punto.59
Por lo general se mide en voltios, donde un voltio es el potencial que necesita
un julio de trabajo para atraer una carga de un culombio desde el infinito. Esta definición formal
de potencial tiene pocas aplicaciones prácticas. Un concepto más útil es el de diferencia de
potencial, que se define como la energía requerida para mover una carga entre dos puntos
específicos. El campo eléctrico tiene la propiedad especial de ser conservativo, es decir que no
importa la trayectoria realizada por la carga de prueba; todas las trayectorias entre dos puntos
específicos consumen la misma energía, y además con un único valor de diferencia de
potencial.59
Electromagnetismo[editar]
Artículo principal: Electromagnetismo
Se denomina electromagnetismo a la teoría física que unifica los fenómenos eléctricos y
magnéticos. Sus fundamentos son obra de Faraday, pero fueron formulados por primera vez de
modo completo por Maxwell,6061
mediante cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales,
conocidas como ecuaciones de Maxwell. Relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y
sus respectivas fuentes materiales: densidad de carga eléctrica, corriente
eléctrica, desplazamiento eléctrico y corriente de desplazamiento.62
A principios del siglo XIX, Ørsted encontró evidencia empírica de que los fenómenos
magnéticos y eléctricos estaban relacionados. A partir de esa base, en 1861 Maxwell unificó los
trabajos de Ampère, Sturgeon, Henry, Ohm y Faraday, en un conjunto de ecuaciones que
describían ambos fenómenos como uno solo, el fenómeno electromagnético.63
Se trata de una teoría de campos. Sus explicaciones y predicciones se basan en magnitudes
físicas vectoriales, que dependen de la posición en el espacio y del tiempo. El
electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los que intervienen cargas
eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus
efectos sobre la materia.

10. Un circuito eléctrico básico. La fuente de tensión V en la izquierda proporciona una corriente I al
circuito, entregando energía eléctrica a la resistencia R. De la resistencia, la corriente regresa a la
fuente, completando el circuito.
Circuitos eléctricos[editar]
Artículos principales: Circuito y Análisis de circuitos.
Un circuito eléctrico es una interconexión de dos o más componentes eléctricos tales que la
carga eléctrica fluye en una trayectoria cerrada, por lo general para ejecutar alguna tarea útil.64
Los componentes en un circuito eléctrico pueden ser muy variados, puede tener elementos
como resistores, capacitores, interruptores, enchufes, transformadores y electrónicos. Los
circuitos electrónicos contienen componentes activos, normalmente semiconductores,
exhibiendo un comportamiento no lineal, que requiere análisis complejos. Los componentes
eléctricos más simples son los pasivos y lineales.65
El comportamiento de los circuitos eléctricos que contienen solamente resistencias y fuentes
electromotrices de corriente continua está gobernado por las leyes de Kirchhoff. Para estudiarlo,
el circuito se descompone en mallas eléctricas, estableciendo un sistema de ecuaciones
lineales cuya resolución brinda los valores de las tensiones y corrientes que entran o salen de
sus nudos.66
La resolución de circuitos de corriente alterna requiere la ampliación del concepto de resistencia
eléctrica, ahora ampliado por el de impedancia para incluir los comportamientos
de bobinas y condensadores. La resolución de estos circuitos puede hacerse con
generalizaciones de las leyes de Kirchoff, pero requiere usualmente métodos matemáticos
avanzados, como el de Transformada de Laplace, para describir los
comportamientos transitorios y estacionarios de los mismos.66
Propiedades eléctricas de los materiales[editar]

11. Configuración electrónica del átomo de cobre. Sus propiedades conductoras se deben a la facilidad de
circulación que tiene su electrón más exterior (4s).
Origen microscópico[editar]
La posibilidad de transmitir corriente eléctrica en los materiales depende de la estructura e
interacción de los átomos que los componen. Los átomos están constituidos por partículas
cargadas positivamente (los protones), negativamente (los electrones) y neutras (los
neutrones). La conducción eléctrica en los conductores, semiconductores, y aislantes, se debe
a los electrones de la órbita exterior o portadores de carga, ya que tanto los neutrones interiores
como los protones de los núcleos atómicos no pueden desplazarse con facilidad. Los materiales
conductores por excelencia son metales que normalmente tienen un único electrón en la
última capa electrónica, como el cobre. Estos electrones pueden pasar con facilidad a átomos
contiguos, constituyendo los electrones libres responsables del flujo de corriente eléctrica.67
En todos los materiales sometidos a campos eléctricos se modifican, en mayor o menor grado,
las distribuciones espaciales relativas de las cargas negativas y positivas. Este fenómeno se
denomina polarización eléctrica y es más notorio en los aislantes eléctricos debido a que
gracias a este fenómeno se impide liberar cargas, y por lo tanto no conducen, característica
principal de estos materiales.68
Conductividad y resistividad[editar]
Artículos principales: Conductividad eléctrica y Resistividad.
Conductor eléctrico de cobre.
La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que
las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico.69 La
resistividad es una magnitud inversa a la conductividad, aludiendo al grado de dificultad que
encuentran los electrones en sus desplazamientos, dando una idea de lo buen o mal conductor
que es.67
Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno

12. bajo indicará que es un buen conductor. Generalmente la resistividad de los metales aumenta
con la temperatura, mientras que la de los semiconductores disminuye ante el aumento de la
temperatura.67
Los materiales se clasifican según su conductividad eléctrica o resistividad en conductores,
dieléctricos, semiconductores y superconductores.
 Conductores eléctricos. Son los materiales que, puestos en contacto con un cuerpo cargado
de electricidad, transmiten esta a todos los puntos de su superficie. Los mejores
conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no
metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como son el grafito,
las soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de
plasma. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de
uso doméstico o industrial, el metal más empleado es el cobre en forma de cables de uno o
varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una
conductividad eléctrica del orden del 60 % de la del cobre es, sin embargo, un material
mucho menos denso, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía
eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como
conductor el oro.70
 Dieléctricos. Son los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser
utilizados como aislantes. Algunos ejemplos de este tipo de materiales
son vidrio, cerámica, plásticos, goma, mica, cera, papel, madera seca, porcelana, algunas
grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. Aunque no existen materiales
absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores conductores, son materiales
muy utilizados para evitar cortocircuitos (forrando con ellos los conductores eléctricos, para
mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de
tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una descarga)
y para confeccionar aisladores (elementos utilizados en las redes de distribución eléctrica
para fijar los conductores a sus soportes sin que haya contacto eléctrico). Algunos
materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero no para
otras. El aire, por ejemplo, es aislante a temperatura ambiente y seco pero, bajo
condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente bajas, puede convertirse en
conductor.71
Producción y usos de la electricidad[editar]
Generación y transmisión[editar]
Artículo principal: Red eléctrica

13. La energía eólica está tomando importancia en muchos países.
Hasta la invención de la pila voltaica en el siglo XVIII (Alessandro Volta, 1800) no se tenía una
fuente viable de electricidad. La pila voltaica (y sus descendientes modernos, la pila eléctrica y
la batería eléctrica), almacenaba energía químicamente y la entregaba según la demanda en
forma de energía eléctrica.72
La batería es una fuente común muy versátil que se usa para
muchas aplicaciones, pero su almacenamiento de energía es limitado, y una vez descargado
debe ser recargada (o, en el caso de la pila, reemplazada). Para una demanda eléctrica mucho
más grande la energía debe generarse y transmitirse continuamente por líneas de transmisión
conductoras.73
Por lo general, la energía eléctrica se genera mediante generadores electromecánicos que son
dispositivos que utilizan el movimiento para mantener una diferencia de potencial eléctrica entre
dos puntos. Es decir que transforman la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se
consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos. Si se produce
mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará
una fuerza electromotriz (FEM). Este sistema está basado en la ley de Faraday. Para lograr el
movimiento se utiliza el del aire (eólica), agua (hidráulica), vapor u otros gases (térmica). La
moderna turbina de vapor inventada por Charles Algernon Parsons en 1884 genera cerca del
80 % de la energía eléctrica en el mundo usando una gran variedad de fuentes de energía.
Otro dispositivo que genera electricidad es la célula fotovoltaica, y lo hace directamente a partir
de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor.
Transmisión de energía eléctrica en Alta Tensión
Los conductores de electricidad ofrecen siempre una resistencia al paso de esta, por pequeña
que sea, de modo que en el transporte se pierde carga eléctrica; a mayor distancia, mayor
pérdida. Un aumento de tensión significa una disminución de la intensidad que circula por la
línea, para transportar la misma potencia, y por tanto, las pérdidas por calentamiento de los
conductores y por efectos electromagnéticos y, en consecuencia, menor pérdida energética. En
consecuencia pueden utilizarse secciones menores de los conductores que la transportan, por
eso, para llevar electricidad a grandes distancias, se debe hacer en la llamada Alta Tensión. Por
el contrario en el uso corriente se debe emplear una tensión más reducida (normalmente entre
110 - 240 V) y eso implica cambios (tranformaciones) de tensión. La invención a finales del siglo
XIX del transformador permitió transmitir la energía eléctrica de una forma más eficiente. La
transmisión eléctrica eficiente hizo posible generar electricidad en plantas generadoras, para
después trasportarla a largas distancias, donde fuera necesaria.74
Debido a que la energía eléctrica no puede ser almacenada fácilmente para atender la
demanda a una escala nacional, la mayoría de las veces se produce la misma cantidad que la
que se demanda. Esto requiere de una bolsa eléctrica que hace predicciones de la demanda
eléctrica, y mantiene una coordinación constante con las plantas generadoras. Se mantiene una
cierta reserva de capacidad de generación en reserva para soportar cualquier anomalía en la
red.75

14. Aplicaciones de la electricidad[editar]
Artículo principal: Aplicaciones de la electricidad
La electricidad tiene un sinfín de aplicaciones tanto para uso doméstico, industrial, medicinal y
en el transporte. Solo para citar se puede mencionar a la iluminación y
alumbrado, electrodomésticos, producción de
calor, electrónica, robótica, telecomunicaciones, señales luminosas, climatización, máquinas
frigoríficas, electrosoldadura, electroimanes, electroquímica, electroválvulas. También se aplica
la inducción electromagnética para la construcción de motores movidos por energía eléctrica,
que permiten el funcionamiento de innumerables dispositivos.76
Electricidad en la naturaleza[editar]
Mundo inorgánico[editar]
Descargas eléctricas atmosféricas[editar]
El fenómeno eléctrico más común del mundo inorgánico son las descargas eléctricas
atmosféricas denominadas rayos y relámpagos. Debido al rozamiento de las partículas de agua
o hielo con el aire, se produce la creciente separación de cargas eléctricas positivas y negativas
en las nubes, separación que genera campos eléctricos. Cuando el campo eléctrico resultante
supera la rigidez dieléctrica del medio, se produce una descarga entre dos partes de una nube,
entre dos nubes diferentes o entre la parte inferior de una nube y tierra. Esta descarga ioniza el
aire por calentamiento y excita transiciones electrónicas moleculares. La brusca dilatación del
aire genera el trueno, mientras que el decaimiento de los electrones a sus niveles de equilibrio
genera radiación electromagnética, es decir, luz.77
Campo magnético terrestre[editar]
Aurora boreal.
Aunque no se puede verificar experimentalmente, la existencia del campo magnético
terrestre se debe casi seguramente a la circulación de cargas en el núcleo externo líquido de la
Tierra. La hipótesis de su origen en materiales con magnetización permanente, como el hierro,
parece desmentida por la constatación de las inversiones periódicas de su sentido en el
transcurso de las eras geológicas, donde el polo norte magnético es remplazado por el sur y
viceversa. Medido en tiempos humanos, sin embargo, los polos magnéticos son estables, lo
que permite su uso, mediante el antiguo invento chino de la brújula, para la orientación en el
mar y en la tierra.78
El campo magnético terrestre desvía las partículas cargadas provenientes del Sol (viento solar).
Cuando esas partículas chocan con los átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno de
la magnetosfera, se produce un efecto fotoeléctrico mediante el cual parte de la energía de la
colisión excita los átomos a niveles de energía tales que cuando dejan de estar excitados
devuelven esa energía en forma de luz visible. Este fenómeno puede observarse a simple vista
en las cercanías de los polos, en las auroras polares.79

15. Mundo orgánico[editar]
Uso biológico[editar]
Artículo principal: Bioelectromagnetismo
El bioelectromagnetismo estudia el fenómeno consistente en la producción de campos
electromagnéticos producidos por la materia viva (células, tejidos u organismos). Los ejemplos
de este fenómeno incluyen el potencial eléctrico de las membranas celulares y las corrientes
eléctricas que fluyen en nervios y músculos como consecuencia de su potencial de acción.80
Algunos organismos, como los tiburones, tienen la capacidad de detectar y responder a los
cambios de los campos eléctricos, una habilidad conocida como electrorrecepción.81
Mientras
que otros, denominados electrogénicos, son capaces de producir grandes descargas eléctricas
con fines defensivos u ofensivos. Algunos peces, como las anguilas y las rayas
eléctricas pueden generar tensiones de hasta 2000 V y corrientes superiores a 1 A.82
El
potencial de acción también es responsable de la coordinación de actividades en ciertas
plantas.83