¿Qué es la electricidad?
La unidad de carga en el Sistema Internacional de Unidades para los fenómenos de descarga en la naturaleza es el culombio.
Descubrimiento Antiguo
En China, los antiguos creían que el fenómeno de la electricidad era causado por la estimulación del yin y el yang. "Shuowen Jiezi" decía que "la electricidad, el yin y el yang estimulan". brillo, de la lluvia a dios." . El "vocabulario" incluye: "El trueno viene desde atrás, la electricidad proviene de la aplicación. El Yin y el Yang vuelven a la delgadez para formar truenos y se descargan para formar electricidad". Hay registros sobre la electricidad estática en el libro "Lunheng" (alrededor del primer siglo). AD, es decir, la dinastía Han del Este). Cuando se frota el ámbar o el carey, se puede atraer luz y objetos pequeños. También se ha descrito el fenómeno del frotamiento de la seda para generar electricidad. Sin embargo, la antigua China no sabía mucho sobre la electricidad.
Hacia el año 600 a.C., el filósofo griego Tales (640-546 a.C.) sabía que la fricción del ámbar atrae pelusas o serrín, lo que se llama electricidad estática. La palabra inglesa electricidad significa "ámbar" en griego antiguo. La palabra griega para electricidad estática es (elektron)
Exploración moderna
En el siglo XVIII, Occidente comenzó a explorar diversos fenómenos de la electricidad. El científico estadounidense Benjamin Franklin (1706 ~ 1790) creía que la electricidad era un fluido ingrávido que existía en todos los objetos. Cuando un objeto recibe más carga de lo normal, se dice que está cargado positivamente; si recibe menos de la cantidad normal, se dice que está cargado negativamente. La llamada "descarga" es el proceso de corriente positiva a corriente negativa. Esta teoría no es del todo correcta, pero conserva los nombres de cargas positivas y negativas. El concepto de "electricidad" en este período era una propuesta material.
Franklin realizó muchos experimentos y propuso por primera vez el concepto de corriente eléctrica. En 1752, durante un experimento con una cometa, utilizó un alambre de metal para colocar una cometa con una llave en las nubes. El alambre de metal mojado por la lluvia indujo rayos en el aire entre sus dedos y la llave, demostrando que los rayos en el aire están relacionados. a los rayos en el suelo es una cosa.
De la materia al campo eléctrico
La electricidad comenzó a desarrollarse en el siglo XVIII. JB Priestley (1767) y Coulomb (c. a. Coulomb 1736-1806) descubrieron la ley de que la fuerza entre cargas electrostáticas es inversamente proporcional a la distancia, sentando las bases de la electrostática.
En 1800, el italiano Volt (A. Voult) fabricó la primera batería sumergiendo láminas de cobre y estaño en agua salada y conectando cables. Proporcionó la primera fuente de energía continua y se le conoce como el antepasado de la batería moderna. En 1831, M. Faraday de Inglaterra demostró la generación de corriente inducida mediante cambios en los efectos del campo magnético. En 1851 propuso el concepto de líneas eléctricas físicas. Ésta fue la primera vez que se hizo hincapié en el concepto de transferencia de carga a un campo eléctrico.
Campos eléctricos y campos magnéticos
En 1865, Maxwell propuso la fórmula matemática de la teoría del campo electromagnético y proporcionó el concepto de corriente de desplazamiento. Los cambios en el campo magnético pueden producir un campo eléctrico y los cambios en el campo eléctrico pueden producir un campo magnético. Maxwell predijo la existencia de radiación electromagnética, y H. Hertz demostró tales ondas electromagnéticas en 1887. Como resultado, Maxwell integró la electricidad y el magnetismo en una teoría y también demostró que la luz es una onda electromagnética.
El desarrollo de la teoría electromagnética de Maxwell también explicó los fenómenos microscópicos, señalando la existencia de cargas divididas en lugar de continuidad. En 1895, H.A. Lorentz planteó la hipótesis de que estas cargas divididas eran electrones, cuyos efectos estaban determinados por el campo electromagnético de las ecuaciones electromagnéticas de Maxwell. En 1897, el británico J.J. Thompson confirmó que la naturaleza electrónica de estos electrones estaba cargada negativamente. En 1898, W. Wien observó la desviación de los rayos anódicos y descubrió la existencia de partículas cargadas positivamente.
De las partículas a lo cuántico
El ser humano siempre ha utilizado partículas y ondas que existen en la naturaleza para describir el mundo de la "electricidad". En el siglo XIX, el surgimiento de la teoría cuántica puso a otra prueba el mundo de partículas originalmente construido. El "principio de incertidumbre" de Werner Heisenberg sostiene que la velocidad y la posición de una partícula no se pueden medir al mismo tiempo; los electrones ya no son partículas contables; no se mueven en una órbita fija;
En 1923, Louis Blay propuso que las partículas diminutas tienen propiedades tanto de partícula como de fluctuaciones al moverse, lo que se denomina "dualidad masa-onda", mientras que Erwin Schrodinger propuso utilizar métodos matemáticos para describir el comportamiento de los electrones con funciones. y utilizar modelos de dinámica de ondas para obtener la distribución de probabilidad de electrones en el espacio. Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, no podemos medir con precisión. En el modelo del átomo de hidrógeno de Niels Bohr, el radio de movimiento de los electrones del átomo en estado fundamental es la posición con mayor probabilidad de que aparezcan electrones en el modelo de dinámica de ondas.
Con el desarrollo de la ciencia, la gente va comprendiendo que los valores numéricos que se obtienen de la cantidad física de electricidad son discontinuos, y las leyes que reflejan son estadísticas.