L'electricitat és el conjunt de fenòmens físics relacionats amb la presència i el flux de càrregues elèctriques.
El moviment o flux delectrons produeix aquesta forma denergia. Els electrons són partícules diminutes als àtoms. El seu moviment genera una càrrega elèctrica o voltatge que allibera energia.
Els electrons són partícules subatòmiques que giren al voltant del nucli dun àtom. Tenen càrrega negativa i, si experimenten una força d'atracció o repulsió, es poden moure d'un àtom a un altre d'un material conductor. Generar electricitat vol dir generar aquest moviment d'electrons.
Hi ha dos tipus principals delectricitat:
- Electricitat Estàtica – Càrrega elèctrica en repòs; no flueix.
- Electricitat dinàmica : Flux de càrregues elèctriques a través d'un material conductor com un cable de coure; implica un corrent continu .
Les centrals elèctriques són instal·lacions capaces de generar electricitat. Aquestes centrals poden utilitzar energies renovables, com la solar, l'eòlica, la hidroelèctrica o les no renovables (fòssils o nuclears ).
Electricitat estàtica
L'electricitat estàtica es refereix a l'acumulació de càrrega elèctrica a la superfície d'un material, generalment un aïllant, una substància que impedeix el lliure flux del corrent elèctric.
Aquest fenomen es produeix degut a un desequilibri entre les càrregues positives (protons) i negatives (electrons) dins o entre objectes. Quan es produeix aquest desequilibri, es pot generar un potencial elèctric estàtic (voltatge) entre diferents parts del mateix material o entre dos objectes separats.
Un objecte amb càrrega estàtica pot tenir càrrega positiva (havent perdut electrons) o negativa (havent guanyat electrons), però no pot ser neutre mentre estigui carregat. Aquestes càrregues estacionàries exerceixen forces electrostàtiques:
- Les càrregues iguals es repel·leixen entre si
- Les càrregues oposades s'atreuen
Com que no hi ha un flux continu delectrons, lelectricitat estàtica no produeix magnetisme, a diferència de lelectricitat dinàmica (basada en el corrent).
Un objecte carregat estàticament encara pot influir en els conductors propers a través de la inducció electrostàtica, en què redistribueix les càrregues dins del material conductor proper sense contacte directe.
La naturalesa tendeix a restablir lequilibri mitjançant una descàrrega delectricitat estàtica: un moviment sobtat o gradual de càrregues que neutralitza el desequilibri. Per exemple, en tocar un objecte amb càrrega estàtica, es pot sentir una petita descàrrega elèctrica causada per una transferència ràpida d'electrons. El cruixit que se sent és degut al ràpid escalfament i expansió de l'aire a mesura que l'energia elèctrica s'allibera en forma d'espurna.
Com es produeix lelectricitat estàtica?
L'electricitat estàtica es genera comunament per la fricció entre dos materials aïllants, com ara un globus de goma i una superfície de plàstic. En fregar-se, els electrons es transfereixen d'un objecte a un altre, creant un desequilibri de càrregues (Aula de Física).
-
El material que perd electrons es carrega positivament.
-
El material que guanya electrons es carrega negativament.
Aquestes càrregues romanen a les superfícies dels materials perquè els aïllants impedeixen el lliure flux d'electrons. Això explica perquè un globus carregat pot adherir-se a una paret o atraure petits trossos de paper: la força electrostàtica actua a distància.
Com que les càrregues no flueixen, sinó que romanen estàtiques, aquest fenomen s'anomena electricitat estàtica, distingint-se clarament de l'electricitat dinàmica, on el corrent elèctric flueix a través de circuits conductors.
Electricitat dinàmica
L'electricitat dinàmica fa referència al flux continu de càrregues elèctriques, típicament electrons, a través d'un material conductor. En termes senzills, és el que comunament coneixem com a corrent elèctric. Aquest tipus delectricitat alimenta llars, indústries i pràcticament tots els sistemes electrònics moderns.
Quan els electrons s'alliberen o impulsen des d'una font i flueixen a través d'un conductor, es produeix electricitat dinàmica. És la forma delectricitat que les companyies elèctriques subministren a llars i negocis mitjançant línies de transmissió.
A l'electricitat dinàmica, els electrons es mouen a través d'un circuit elèctric compost per materials que faciliten el pas de càrregues elèctriques, com ara cables de coure o alumini. Aquest flux delectrons es coneix com a corrent elèctric i existeix en dues formes principals:
-
Corrent continu (CC): En aquest tipus, els electrons flueixen en una adreça constant. Un exemple comú és lelectricitat generada per un panell solar o una bateria.
-
Corrent altern (CA): En aquest corrent, els electrons inverteixen la seva adreça periòdicament, alternant entre positiu i negatiu. La CA és la forma estàndard d'electricitat utilitzada en llars i xarxes elèctriques de tot el món.
Lelectricitat dinàmica és essencial per a la vida moderna. Alimenta els llums, els electrodomèstics, els sistemes de comunicació, el transport i pràcticament tots els dispositius digitals que fem servir avui.