Natura de l'electricitat i concepte d'electricitat

L'electricitat és la forma més comuna d'energia. L'electricitat s'utilitza per a diverses aplicacions com l'il·luminació, el transport, la cuina, la comunicació, la producció de diversos béns en fàbriques i moltes més coses. Cap de nosaltres sap exactament què és l'electricitat. El concepte d'electricitat i les teories que hi ha darrere, es poden desenvolupar observant els seus diferents comportaments. Per observar la naturalesa de l'electricitat, és necessari estudiar l'estructura de les matèries. Tota substància a l'univers està formada per partícules extremadament petites conegudes com a molècules. La molècula és la partícula més petita d'una substància en la qual estan presents totes les identitats d'aquesta substància. Les molècules estan formades per partícules encara més petites conegudes com a àtoms. Un àtom és la partícula més petita d'un element que pot existir.

Hi ha dos tipus de substàncies. La substància, que les seves molècules estan formades per àtoms similars, es coneix com un element. La matèria, les seves molècules estan formades per àtoms dissimilars, es diu un compost. El concepte d'electricitat es pot aconseguir a partir de les estructures atòmiques de les substàncies.

Estructura de l'àtom

Un àtom consta d'un nucli central. El nucli està format per protóns positius i neutrons sense càrrega. Aquest nucli està envoltat per nombres d'electrons orbitals. Cada electró té una càrrega negativa de – 1.602 × 10– 19 Coulomb i cada protó al nucli té una càrrega positiva de +1.602 × 10 – 19 Coulomb. Degut a la càrrega oposada, hi ha una força d'atracció entre el nucli i els electrons orbitals. Els electrons tenen una massa relativament negligible en comparació amb la massa del nucli. La massa de cada protó i neutron és 1840 vegades la massa d'un electró.

Com que el valor del mòdul de cada electró i cada protó és el mateix, el nombre d'electrons és igual al nombre de protos en un àtom elèctricament neutre. Un àtom es converteix en un íon positiu quan perd electrons i, de manera similar, un àtom es converteix en un íon negatiu quan guanya electrons.

Els àtoms poden tenir electrons mal enllaçats en les seves òrbites externes. Aquests electrons requereixen una quantitat molt petita d'energia per separar-se dels seus àtoms parents. Aquests electrons s'anomenen electrons lliures que es mouen de manera aleatòria dins la substància i es transferixen d'un àtom a un altre. Qualsevol fragment de substància que, en conjunt, conté un nombre desigual d'electrons i protos, es refereix com a carregat elèctricament. Quan hi ha més electrons que protos, la substància es diu que està carregada negativament, i quan hi ha més protos que electrons, la substància es diu que està carregada positivament.

La naturalesa bàsica de l'electricitat és que, sempre que un cos carregat negativament es connecta a un cos carregat positivament mitjançant un conductor, els electrons excèssors del cos negatiu comencen a fluir cap al cos positiu per compensar la falta d'electrons en aquest cos positiu.
Esperem que hagis entès el concepte bàsic de l'electricitat de l'explicació anterior. Hi ha alguns materials que tenen molts electrons lliures a temperatura ambiente normal. Exemples ben coneguts d'aquest tipus de materials són, l'argent, el cobre, l'alumini, el zinc, etc. El moviment d'aquests electrons lliures es pot dirigir fàcilment en una direcció particular si es aplica una diferència de potencial elèctric a través d'un fragment d'aquests materials. Gràcies a la gran quantitat d'electrons lliures, aquests materials tenen una bona conductivitat elèctrica. Aquests materials es refe