Vizualizare sursă pentru „Electricitate”

[[Fișier:Lightning3.jpg|thumb|right|upright=1.8|[[Fulger]]ul este unul din cele mai spectaculoase efecte ale electricității.]]
{{Electromagnetism bara laterală}}
'''Electricitatea''' este totalitatea fenomenelor fizice asociate cu prezența și deplasarea [[sarcină electrică|sarcinilor electrice]]. Energia electrică produce o mare varietate de efecte bine-cunoscute, cum ar fi: [[fulger]]ul, [[electricitate statică|electricitatea statică]], [[inducția electromagnetică]] și [[curent electric|curentul electric]]. În plus, energia electrică permite crearea și absorbția de [[radiația electromagnetică|radiații electromagnetice]], cum ar fi [[unde radio|undele radio]].

În domeniul energiei electrice, sarcina produce [[câmp electromagnetic|câmpuri electromagnetice]] care acționează asupra altor sarcini. Energia electrică apare ca urmare a mai multor tipuri de fizică:
* '''[[sarcină electrică]]''': o proprietate a unor particule subatomice, care determină [[interacțiune electromagnetică|interacțiunile lor electromagnetice]]. Materia încărcată electric produce și este influențată de câmpuri electromagnetice; sarcinile electrice pot fi pozitive sau negative;
* '''[[curentul electric]]''': o mișcare sau [[flux]] de particule încărcate electric, măsurat, de obicei, în [[amper]]i;
* '''[[câmp electric]]''' (a se vedea [[electrostatică]]): un tip special, simplu de câmp electromagnetic produs de o sarcină electrică, chiar atunci când nu este în mișcare (de exemplu, nu există [[curent electric]]). Câmpul electric exercită o forță asupra altor sarcini din vecinătatea sa. Sarcinile care se deplasează produc, în plus, un [[câmp magnetic]];
* '''[[potențial electric|potențialul electric]]''': capacitatea unui câmp electric de a face [[lucru mecanic]] pe o [[sarcină electrică]], de obicei, măsurată în [[volt|volți]];
* '''[[electromagnet|electromagneți]]''': curenții electrici generează câmpuri magnetice, iar variația câmpurilor magnetice generează curent electric.

În [[electrotehnică]], electricitatea este utilizată pentru:
* '''[[energia electrică|energie electrică]]''', unde curentul electric este folosit pentru a pune în funcțiune echipamente;
* '''[[electronică]]''', care se ocupă cu [[circuit electric|circuite electrice]] care implică [[Componentă activă|componente electrice active]], cum ar fi: [[tub vidat|tuburi vidate]], [[tranzistor|tranzistoare]], [[diodă|diode]] și [[circuit integrat|circuite integrate]], precum și tehnologii pasive asociate de interconectare.

Fenomenele electrice au fost studiate încă din antichitate, deși progrese în domeniul științei nu s-au făcut până în secolele al XVII-lea și al XVIII-lea. Aplicațiile practice pentru energia electrică au rămas însă puține, și nu au putut fi exploatate pentru utilizare industrială și rezidențială de către [[electrotehnică|ingineri]] până în secolul al XIX-lea. Expansiunea rapidă în domeniul tehnologiei electrice a transformat, din acest moment, industria și societatea. Versatilitatea extraordinară a electricității ca mijloc de furnizare a energiei înseamnă că poate fi aplicată la un set aproape nelimitat de utilizări, între care: [[transport]], [[încălzire]], [[iluminat electric|iluminat]], [[comunicații]], precum și calcul. Energia electrică este coloana vertebrală a societății industriale moderne.<ref>
{{Citation
| first = D.A. | last = Jones
| title = Electrical engineering: the backbone of society
| journal = Proceedings of the IEE: Science, Measurement and Technology
| pages = 1–10
| volume = 138
| issue = 1
| doi = 10.1049/ip-a-3.1991.0001
| year = 1991}}
</ref>

== Istoria ==
[[Fișier:Thales.jpg|alt=A bust of a bearded man with dishevelled hair|miniatura|[[Thales din Milet|Thales]], cel mai vechi cercetător cunoscut al electricității]]
Cu mult înainte de a exista orice cunoștințe de energie electrică, oamenii erau conștienți de fenomenul curentării din cauza [[Pește electric|peștilor electrici]]. Texte [[Egiptul Antic|antice egiptene]] datând din [[Secolul al XXVIII-lea î.Hr.|2750 î.e.n.]] menționează acești pești ca „Tunătorii [[Fluviul Nil|Nilului]]”, și îi descriau ca „protectorii” tuturor celorlalte specii de pește. Peștii electrici au fost din nou consemnați milenii mai târziu de către naturaliști și medici [[Limba greacă veche|antici greci]], [[Imperiul Roman|romani]] și arabi.<ref>{{Citation|title=Review: Electric Fish|first=Peter|last=Moller|journal=BioScience|volume=41|issue=11|date=December 1991|pages=794–6 [794]|doi=10.2307/1311732|language=en|publisher=American Institute of Biological Sciences|last2=Kramer|first2=Bernd}}</ref> Mai mulți scriitori antici, precum [[Plinius cel Bătrân|Pliniu cel Bătrân]] și {{Ill-wd|Q461678}}, atestau efectul de amorțire al [[Șoc electric|șocurilor electrice]] produse de [[Malapteruride|somni]] și [[Torpediniforme|batoide]], și știau că astfel de șocuri s-ar putea deplasa de-a lungul unor obiecte conductoare.<ref name="Electroreception">{{Citation|first=Theodore H.|last=Bullock|title=Electroreception|pages=5–7|publisher=Springer|year=2005|isbn=0-387-23192-7|language=en}}
</ref> Pacienții care sufereau de boli cum ar fi [[Gută|guta]] sau [[Cefalee|durerile de cap]] erau îndrumați să atingă un pește electric, în speranța că șocul puternic s-ar putea să-i vindece.<ref name="morris">{{Citation|first=Simon C.|last=Morris|title=Life's Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe|pages=182–185|publisher=Cambridge University Press|year=2003|isbn=0-521-82704-3|language=en}}</ref> Probabil cea mai veche și mai apropiată abordare a descoperirii identității [[fulger]]elor, și a electricității din orice altă sursă, este atribuită arabilor, care înainte de secolul al XV-lea aplicaseră cuvântul [[Limba arabă|arab]] pentru „fulger” (''raad''), și unor [[Torpediniforme|pești electrici]].<ref name="EncyclopediaAmericana">''The [[Encyclopedia Americana]]; a library of universal knowledge'' (1918), [[New York (oraș)|New York]]: Encyclopedia Americana Corp</ref>

Culturile antice din jurul [[Marea Mediterană|Mediteranei]] știau că anumite obiecte, cum ar fi tijele de [[chihlimbar]], puteau fi frecate de blana pisicii pentru a atrage obiecte ușoare, cum ar fi penele. [[Thales din Milet]] a făcut o serie de observații privind [[Electricitate statică|electricitatea statică]] în jurul anului 600 î.e.n., din care el a ajuns să creadă că frecarea făcea chihlimbarul să fie [[Magnetism|magnetic]], spre deosebire de minerale, cum ar fi [[magnetit]]a, care nu avea nevoie de nicio frecare.<ref name="stewart">{{Citation|first=Joseph|last=Stewart|title=Intermediate Electromagnetic Theory|publisher=World Scientific|year=2001|page=50|isbn=981-02-4471-1|language=en}}
</ref><ref>{{Citation|first=Brian|last=Simpson|title=Electrical Stimulation and the Relief of Pain|publisher=Elsevier Health Sciences|year=2003|pages=6–7|isbn=0-444-51258-6|language=en}}
</ref> Thales se înșela în credința sa că atracția ar fi datorată unui efect magnetic, dar mai târziu știința avea să demonstreze o legătură între magnetism și electricitate. Conform unei teorii controversate, [[Imperiul Part|parții]] ar fi avut cunoștințe de {{Ill-wd|Q17708655|3=galvanizare}}, după descoperirea în 1936 a [[Bateria de la Bagdad|bateriei de la Bagdad]], care seamănă cu o [[Element galvanic|celulă galvanică]], însă este incert dacă artifactul ar fi fost de natură electrică.<ref>{{Citation|first=Arran|last=Frood|title=Riddle of 'Baghdad's batteries'|publisher=BBC|date=27 February 2003|access-date=2008-02-16|url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2804257.stm}}
</ref>
[[Fișier:Franklin-Benjamin-LOC.jpg|alt=A half-length portrait of a bald, somewhat portly man in a three-piece suit.|stanga|miniatura|[[Benjamin Franklin]] a efectuat cercetări extinse asupra electricității în secolul al XVIII-lea, după cum este documentat de către [[Joseph Priestley]] (1767), cu care Franklin desfășurase extins corespondență, în ''Istoria și starea actuală a electricității''.]]
Electricitatea va rămâne puțin mai mult decât o curiozitate intelectuală timp de milenii, până în 1600, când omul de știință englez [[William Gilbert]] a făcut un studiu atent al electricității și magnetismului, făcând distincția între efectul magnetitei și electricitatea statică produsă prin frecarea chihlimbarului.<ref name="stewart"/> El a inventat cuvântul {{Ill-wd|Q1248221|3=neolatin}} {{Lang|la|electricus}} („de chihlimbar” sau „al chihlimbarului”, de la {{Lang|el|ἤλεκτρον}}, ''elektron'', cuvântul [[Limba greacă veche|grecesc]] pentru „chihlimbar”) pentru a denumi proprietatea de a atrage obiecte mici, în urma frecării.<ref>{{Citation|first=Brian|last=Baigrie|title=Electricity and Magnetism: A Historical Perspective|publisher=Greenwood Press|year=2007|pages=7–8|isbn=0-313-33358-0|language=en}}
</ref> Această asociere a dat naștere cuvintelor „electric” și „electricitate”, care au apărut pentru prima dată într-o lucrare tipărită în ''{{Ill-wd|Q6037862}}'' de Thomas Browne din 1646.<ref>{{Citation|first=Gordon|last=Chalmers|title=The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England|journal=Philosophy of Science|year=1937|volume=4|issue=1|pages=75–95|doi=10.1086/286445|language=en}}</ref>

Alte lucrări au efectuat și [[Otto von Guericke]], [[Robert Boyle]], [[Stephen Gray]] și [[Charles François de Cisternay du Fay|C. F. du Fay]]. În secolul al XVIII-lea, [[Benjamin Franklin]] a efectuat cercetări extinse de electricitate, vânzându-și bunurile pentru a-și finanța activitatea. În iunie 1752, se știe că a atașat o cheie de metal la partea de jos a unui zmeu umezit și că a înălțat zmeul pe vreme noroasă care amenința cu furtuna.<ref>{{Citation|first=James|last=Srodes|title=Franklin: The Essential Founding Father|pages=92–94|year=2002|publisher=Regnery Publishing|isbn=0-89526-163-4|language=en}} It is uncertain if Franklin personally carried out this experiment, but it is popularly attributed to him.</ref> O succesiune de scântei sărind de la cheie la podul palmei lui au arătat că [[fulger]]ul este într-adevăr de natură electrică.<ref>{{Citation|last=Uman|first=Martin|title=All About Lightning|publisher=Dover Publications|year=1987|url=http://ira.usf.edu/CAM/exhibitions/1998_12_McCollum/supplemental_didactics/23.Uman1.pdf|format=PDF|isbn=0-486-25237-X|language=en}}</ref> El a explicat, în termeni de electricitate constând atât din sarcini pozitive cât și negative, și comportamentul aparent paradoxal<ref>{{Citation|last=Riskin|first=Jessica|title=Poor Richard’s Leyden Jar: Electricity and economy in Franklinist France|year=1998|url=http://www.stanford.edu/dept/HPS/poorrichard.pdf|page=327|access-date=2016-09-19|archive-date=2014-05-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20140512220545/http://www.stanford.edu/dept/HPS/poorrichard.pdf|dead-url=yes}}</ref> al [[Butelie de Leyda|buteliei de Leyda]] ca dispozitiv de stocare a unor cantități mari de sarcină electrică.
[[Fișier:M_Faraday_Th_Phillips_oil_1842.jpg|alt=Half-length portrait oil painting of a man in a dark suit|miniatura|Descoperirile lui [[Michael Faraday]] au format fundamentul tehnologiei motoarelor electrice.]]
În 1791, [[Luigi Galvani]] a publicat descoperirea [[bioelectromagnetism]]ului, care demonstra că energia electrică este mediul prin care [[neuron]]ii transmit semnale mușchilor.<ref name="kirby">{{Citation|first=Richard S.|last=Kirby|title=Engineering in History|pages=331–333|year=1990|publisher=Courier Dover Publications|isbn=0-486-26412-2|language=en}}
</ref> Bateria lui [[Alessandro Volta]], sau [[Pilă voltaică|pila voltaică]], din 1800, realizată din straturi alternative de zinc și de cupru, a oferit oamenilor de știință o sursă mai solidă de energie electrică decât [[Generator electrostatic|mașinile electrostatice]] utilizate anterior.<ref name="kirby"/> Recunoașterea [[electromagnetism]]ului, adică a unității fenomenelor electrice și magnetice, li se datorează lui [[Hans Christian Ørsted]] și lui [[André-Marie Ampère]] în 1819–1820; [[Michael Faraday]] a inventat [[Motor electric|motorul electric]] în 1821, iar [[Georg Simon Ohm|Georg Ohm]] a analizat din punct de vedere matematic circuitul electric în 1827.<ref name="kirby"/> Electricitatea și magnetismul (și lumina) au fost legate definitiv între ele de către [[James Clerk Maxwell]], în special în lucrarea sa „{{Ill-wd|Q17016724|3=Despre liniile fizice de forță}}” din 1861 și 1862.<ref>Berkson, William (1974) [https://books.google.com/books?id=hMc9AAAAIAAJ&pg=PA148&dq=maxwell+on+physical+lines+of+force#v=onepage&q=maxwell%20on%20physical%20lines%20of%20force&f=false Fields of force: the development of a world view from Faraday to Einstein] p.148. </ref>

Începutul secolului al XIX-lea a adus un progres rapid în domeniul științei electrice, dar sfârșitul aceluiași secol a adus și cel mai mare progres în [[Electrotehnică|ingineria electrică]]. Prin oameni ca [[Alexander Graham Bell]], [[Ottó Bláthy|Bláthy Ottó]], [[Thomas Alva Edison|Thomas Edison]], {{Ill-wd|Q550262}}, [[Oliver Heaviside]], [[Ányos Jedlik]], [[William Thomson|William Thomson baron de Kelvin]], {{Ill-wd|Q150910}}, [[Werner von Siemens]], [[Joseph Swan]], [[Nikola Tesla]] și {{Ill-wd|Q262367}}, electricitatea s-a transformat dintr-o curiozitate științifică într-un instrument esențial pentru viața modernă, devenind o forță motrice a celei de {{Ill-wd|Q217200|3=a Doua Revoluții Industriale}}.<ref>{{Citation|first=Dragana|last=Marković|title=The Second Industrial Revolution|url=http://www.b92.net/eng/special/tesla/life.php?nav_id=36502|access-date=2007-12-09|archive-date=2007-11-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20071119074224/http://www.b92.net/eng/special/tesla/life.php?nav_id=36502|dead-url=yes}}</ref>

În 1887, [[Heinrich Hertz]]<ref name="uniphysics"/>{{Rp|843–844}}<ref name="Hertz1887">{{Citat revistă|prenume=Heinrich|nume=Hertz|titlu=''Ueber den Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung''|journal=[[Annalen der Physik]]|volum=267|număr=8|pagini=S. 983–1000|an=1887|doi=10.1002/andp.18872670827|language=en|bibcode=1887AnP...267..983H}}</ref> a descoperit că [[Electrod|electrozii]] iluminați cu lumină ultravioletă creează cu mai multă ușurință {{Ill-wd|Q2622721|3=scântei electrice}}. În 1905, [[Albert Einstein]] a publicat o lucrare care explica datele experimentale din [[Efect fotoelectric|efectul fotoelectric]] ca fiind consecința faptului că energia luminii este transportată în pachete discret cuantificate, și transferată electronilor. Această descoperire a condus la revoluția [[Cuantă|cuantică]] în fizică. Einstein a fost distins cu [[Premiul Nobel pentru Fizică]] în 1921, pentru „descoperirea legii efectului fotoelectric”.<ref>{{Citat web|titlu=The Nobel Prize in Physics 1921|publisher=Nobel Foundation|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/index.html|accessdate=2013-03-16}}</ref> Efectul fotoelectric este utilizat în {{Ill-wd|Q210765|3=fotocelule}} astfel că poate fi găsit în [[Panou solar|panouri solare]], fiind frecvent utilizat pentru a produce energie electrică în scop comercial.

Primul {{Ill-wd|Q611957|3=dispozitiv semiconductor}} a fost {{Ill-wd|Q1851257|3=dioda cu contact punctiform}} folosită pentru prima dată în 1900 în receptoarele radio. Un fir foarte subțire era introdus ușor în contact cu un cristal solid (cum ar fi un cristal de [[germaniu]]), în scopul de a detecta un semnal radio prin efectul contactului joncțiunii.<ref>[http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/solid+state "Solid state"], ''The Free Dictionary''</ref> Într-o componentă semiconductoare, [[Curent electric|curentul]] este mărginit în elemente și compuși solizi proiectați special pentru a-l comuta și amplifica. Fluxul de curent poate fi înțeles în două forme: ca [[electron]]i încărcați negativ, și ca lipse de electroni, încărcate pozitiv, numite [[Gol (fizică)|goluri]]. Aceste sarcini și goluri sunt înțelese în termeni de fizică cuantică. Materialul de construcție este cel mai adesea un [[semiconductor]] cristalin.<ref>John Sydney Blakemore, ''Solid state physics'', pp.1-3, Cambridge University Press, 1985 ISBN 0-521-31391-0.</ref><ref>Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, ''Microelectronic circuit design'', pp.46-47, McGraw-Hill Professional, 2003 ISBN 0-07-250503-6.</ref>

Dispozitivele cu semiconductori au devenit o ramură de sine stătătoare după inventarea [[tranzistor]]ului în 1947. Dispozitive semiconductoare obișnuite sunt [[Tranzistor|tranzistoarele]], circuitele integrate, [[Procesor|microprocesoarele]], și [[Memorie cu acces aleator|RAM]]-ul. Un tip specializat de RAM numit [[Memorie flash|flash RAM]] este folosit în [[Memorie USB|unitățile de stocare USB flash]] și, mai recent, în [[Solid-state drive|solid-state drive-uri]] care iau locul [[Disc dur|unitățile de hard disk]] cu discuri magnetice rotitoare. Dispozitivele semiconductoare au devenit predominante în anii 1950 și 1960, în timpul tranziției de la [[Tub electronic|tuburi vidate]] la [[Diodă|diode]], [[tranzistor]]i, [[Circuit integrat|circuite integrate]] (IC) și [[LED|LED-uri]] semiconductoare.

== Concepte ==

=== Sarcina electrică ===
[[Fișier:Electroscope.svg|alt=A clear glass dome has an external electrode which connects through the glass to a pair of gold leaves. A charged rod touches the external electrode and makes the leaves repel.|miniatura|Sarcina de pe un [[Gold-leaf electroscope|electroscop cu foiță de aur]] face ca cele două părți ale foiței să se respingă vizibil una pe alta.]]
Prezența sarcinii electrice dă naștere la o forță electrostatică: sarcinile electrice exercită o [[forță]] una asupra celeilalte, efect care a fost cunoscut, dar nu și înțeles, în antichitate.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|457}} O bilă ușoară suspendată de un fir poate fi încărcată electric prin atingerea cu o baghetă de sticlă care la rândul ei fusese electrizată prin frecare cu o cârpă. Dacă o bilă similară este electrizată de aceeași baghetă de sticlă, se observă că o respinge pe prima: sarcina electrică acționează pentru a împinge cele două bile fiecare în sens opus celeilalte. La fel, și două bile electrizate cu o tijă de chihlimbar electrizată prin frecare se resping reciproc. Cu toate acestea, dacă o bilă este electrizată cu bagheta de sticlă, iar cealaltă cu tija de chihlimbar, se observă că cele două bile se atrag reciproc. Aceste fenomene au fost investigate în secolul al XVIII-lea de [[Charles Coulomb|Charles-Augustin de Coulomb]], care a dedus că sarcina se manifestă în două forme opuse. Această descoperire a dus la bine-cunoscuta axiomă: ''obiectele încărcate la fel se resping și cele încărcate opus se atrag''.<ref name="uniphysics"/>

Forța acționează chiar asupra particulelor încărcate, prin urmare sarcina are tendința de a se răspândi cât mai uniform posibil pe o suprafață conductoare. Modulul forței electromagnetice, fie de atracție, fie de respingere, este dat de [[legea lui Coulomb]], care face legătura între forță și produsul sarcinilor și are o proporționalitate invers-pătratică cu distanța dintre ele.<ref>"The repulsive force between two small spheres charged with the same type of electricity is inversely proportional to the square of the distance between the centres of the two spheres." </ref><ref name="Duffin">{{Citation|first=W.J.|last=Duffin|title=Electricity and Magnetism, 3rd edition|publisher=McGraw-Hill|year=1980|isbn=0-07-084111-X|language=en}}
</ref>{{Rp|35}} Forța electromagnetică este foarte puternică, fiind depășită doar de [[interacțiunea tare]],<ref>{{Citation|last=National Research Council|title=Physics Through the 1990s|pages=215–216|year=1998|publisher=National Academies Press|isbn=0-309-03576-7|language=en}}
</ref> dar, spre deosebire de acea forță, ea funcționează pe toate distanțele.<ref name="Umashankar">{{Citation|first=Korada|last=Umashankar|title=Introduction to Engineering Electromagnetic Fields|pages=77–79|year=1989|publisher=World Scientific|isbn=9971-5-0921-0|language=en}}
</ref> În comparație cu mult mai slaba [[Gravitație|forță gravitațională]], forța electromagnetică ce face ca doi electroni să se respingă este de 10<sup>42</sup> ori mai puternică decât atracția gravitațională care îi atrage împreună.<ref name="hawking">{{Citation|first=Stephen|last=Hawking|title=A Brief History of Time|publisher=Bantam Press|page=77|year=1988|isbn=0-553-17521-1|language=en}}</ref>

Studiile au arătat că originea sarcinii stă în anumite tipuri de [[Particulă subatomică|particule subatomice]] care au proprietatea de sarcină electrică. Sarcina electrică generează și interacționează cu [[Electromagnetism|forța electromagnetică]], una dintre cele patru [[Interacțiune fundamentală|forțe fundamentale]] ale naturii. Cei mai cunoscuți purtători de sarcină electrică sunt [[electron]]ii și [[proton]]ii. Experimentele au arătat că sarcina se {{Ill-wd|Q1071013|3=conservă}}, adică sarcina netă într-un [[sistem izolat]] va rămâne mereu constantă, indiferent de modificările care au loc în acest sistem.<ref>{{Citation|first=James|last=Trefil|title=The Nature of Science: An A–Z Guide to the Laws and Principles Governing Our Universe|publisher=Houghton Mifflin Books|page=74|year=2003|isbn=0-618-31938-7|language=en}}
</ref> În cadrul sistemului, sarcina poate fi transferată între organele sistemului, fie prin contact direct, fie prin trecerea de-a lungul unui material conductor, cum ar fi un cablu.<ref name="Duffin"/>{{Rp|2–5}} Termenul informal de [[electricitate statică]] se referă la prezența netă (sau la „dezechilibrul”) sarcinii pe un [[corp (fizică) |
corp]], cauzată, de obicei, atunci când diferite materiale sunt frecate unul de altul, transferând sarcina de la unul la altul.

Sarcinile purtate de electroni și protoni sunt de semne opuse, prin urmare, o cantitate de energie poate fi exprimată ca fiind negativă sau pozitivă. Prin convenție, sarcina transportată de electroni este considerată negativă, și cea transportată de protoni pozitivă, un obicei care a început odată cu opera lui [[Benjamin Franklin]].<ref>{{Citation|first=Jonathan|last=Shectman|title=Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 18th Century|publisher=Greenwood Press|pages=87–91|year=2003|isbn=0-313-32015-2|language=en}}
</ref> Cantității de sarcină i se dă, de obicei, simbolul ''Q'' și se exprimă în [[Coulomb (unitate)|coulombi]];<ref>{{Citation|first=Tyson|last=Sewell|title=The Elements of Electrical Engineering|publisher=Lockwood|page=18|year=1902}}. </ref> fiecare electron poartă aceeași sarcină, de aproximativ -1,6022×10<sup>-19</sup> [[Coulomb (unitate)|coulombi]]. Protonul are o sarcină egală și de sens opus, și, astfel, +1,6022×10<sup>-19</sup> coulombi. Sarcină electrică are nu doar [[Materie|materia]], ci și [[Antimaterie|antimateria]], în care fiecare [[antiparticulă]] are o sarcină egală și de sens opus particulei corespunzătoare.<ref>{{Citation|first=Frank|last=Close|title=The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe|publisher=CRC Press|page=51|year=2007|isbn=1-58488-798-2|language=en}}
</ref>

Sarcina poate fi măsurată printr-o serie de mijloace, un instrument timpuriu în acest scop fiind {{Ill-wd|Q130962|3=electroscopul cu foiță de aur}}, care, deși încă se mai folosește în demonstrații didactice, a fost înlocuit de [[electrometru]]l electronic.<ref name="Duffin"/>{{Rp|2–5}}

=== Curentul electric ===
Mișcarea sarcinii electrice este cunoscută drept [[curent electric]], intensitatea acestuia fiind de obicei măsurată în [[amper]]i. Curentul poate consta din orice particule încărcate aflate în mișcare; cel mai frecvent, acestea sunt electronii, dar orice sarcină în mișcare constituie curent.

Printr-o convenție istorică, un curent pozitiv este definit ca având aceeași direcție de curgere ca sarcinile pozitive pe care le conține, sau că curge dinspre partea cea mai pozitivă dintr-un circuit spre cea mai negativă. Curentul definit în acest mod este numit [[Curent electric|curent convențional]]. Mișcarea electronilor încărcați negativ în jurul unui [[circuit electric]], una dintre cele mai cunoscute forme de curent, este astfel considerată pozitivă în sens ''opus'' mișcării electronilor.<ref>{{Citation|first=Robert|last=Ward|title=Introduction to Electrical Engineering|publisher=Prentice-Hall|page=18|year=1960}}
</ref> Cu toate acestea, în funcție de condiții, un curent electric poate consta dintr-un flux de {{Ill-wd|Q587553|3=particule încărcate}} în orice direcție, sau chiar în ambele direcții simultan. Convenția pozitiv-negativ este utilizată pe scară largă pentru a simplifica această situație.
[[Fișier:Lichtbogen_3000_Volt.jpg|alt=Two metal wires form an inverted V shape. A blindingly bright orange-white electric arc flows between their tips.|stanga|miniatura|Un [[Electric arc|arc electric]] oferă o demonstrație energetică a curentului electric]]
Procesul prin care trece curentul electric printr-un material se numește [[Rezistivitate electrică|conducție electrică]], și natura acesteia variază în funcție de particule și materialul prin care se deplasează ele. Exemple de curenți electrici sunt conducția metalică, unde electronii se deplasează printr-un {{Ill-wd|Q124291|3=conductor}}, cum ar fi metalul, și [[Electroliză|electroliza]], unde [[ion]]i ([[atom]]i cu sarcină electrică) curg prin lichide, sau prin [[Plasmă|plasme]] cum ar fi scânteile electrice. Chiar dacă particulele se pot deplasa destul de încet, uneori, cu o {{Ill-wd|Q909891|3=viteză medie de drift}} de doar câteva fracțiuni de milimetru pe secundă,<ref name="Duffin"/>{{Rp|17}} partea de [[câmp electric]] care le împinge se propagă cu o viteză apropiată de [[viteza luminii]], ceea ce permite semnalelor electrice să treacă rapid de-a lungul firelor.<ref>{{Citation|first=L.|last=Solymar|title=Lectures on electromagnetic theory|publisher=Oxford University Press|page=140|year=1984|isbn=0-19-856169-5|language=en}}
</ref>

Curentul provoacă mai multe efecte observabile care au fost în trecut mijloacele de recunoaștere a prezenței sale. Faptul că apa poate fi descompusă de curentul electric dintr-o pilă voltaică a fost descoperit de catre {{Ill-wd|Q695200|3=Nicholson}} și {{Ill-wd|Q572978|3=Carlisle}} la 1800, un proces cunoscut acum sub numele de [[electroliză]]. Munca lor a fost extinsă foarte mult de [[Michael Faraday]] în anul 1833. Curentul ce trece printr-o [[Rezistență electrică|rezistență]] produce o încălzire localizată, efect studiat matematic de [[James Prescott Joule]] în 1840.<ref name="Duffin"/>{{Rp|23–24}} Una dintre cele mai importante descoperiri legate de curent a fost făcută accidental de către [[Hans Christian Ørsted]] în 1820, când, în timp ce pregătea o prelegere, a observat cum curentul dintr-un fir perturbă acul unei busole magnetice.<ref name="berkson">{{Citation|first=William|last=Berkson|title=Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein|publisher=Routledge|page=370|year=1974|isbn=0-7100-7626-6|language=en}} Accounts differ as to whether this was before, during, or after a lecture.</ref> El a descoperit astfel [[electromagnetism]]ul, o interacțiune fundamentală între electricitate și magnetism. Nivelul emisiei electromagnetice generate de [[Arc electric|arcurile electrice]] este suficient de mare pentru a produce [[Interferență electromagnetică|interferențe electromagnetice]] care pot fi dăunătoare pentru funcționarea echipamentelor adiacente.<ref>{{Citat web|titlu=Lab Note #105 ''EMI Reduction - Unsuppressed vs. Suppressed''|publisher=Arc Suppression Technologies|date=April 2011|url=http://www.arcsuppressiontechnologies.com/arc-suppression-facts/lab-app-notes/|accessdate=7 martie 2012}}</ref>

În inginerie sau în aplicații de uz casnic, curentul este adesea descris ca fiind fie [[curent continuu]] (CC), fie [[curent alternativ]] (AC). Acești termeni se referă la felul în care curentul variază în timp. Curentul continuu, produs de exemplu de o [[Baterie electrică|baterie]] și necesar celor mai multe dispozitive [[Electronică|electronice,]] este un flux unidirecțional de la partea pozitivă a unui circuit spre cea negativă.<ref name="bird">{{Citation|first=John|last=Bird|title=Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition|publisher=Newnes|year=2007|isbn=9781417505432|language=en}}
</ref>{{Rp|11}} Dacă, așa cum este cel mai frecvent, acest flux este efectuat de către electroni, el se va deplasa în direcția opusă. Curentul alternativ este orice curent care inversează direcția în mod repetat; aproape întotdeauna aceasta are formă de [[Sinusoidă|undă sinusoidală]].<ref name="bird"/>{{Rp|206–207}} Curentul alternativ pulsează, astfel, înainte și înapoi printr-un conductor fără ca sarcina să parcurgă vreo distanță netă de-a lungul timpului. Valoarea medie în timp a unui curent alternativ este zero, dar acesta oferă energie mai întâi în prima direcție, și apoi invers. Curentul alternativ este afectat de proprietăți electrice care nu se observă în [[stare staționară |starea staționară]] a curentului continuu, cum ar fi [[Inductanță|inductanța]] și [[Capacitate electrică|capacitatea]].<ref name="bird"/>{{Rp|223–225}} Aceste proprietăți pot deveni însă importante atunci când circuitul este supus [[stare tranzitorie|regimului tranzitoriu]], cum ar fi în momentul când este pus în funcțiune.

=== Câmpul electric ===
Conceptul de [[Câmp (fizică)|câmp]] electric a fost introdus de către [[Michael Faraday]]. Un câmp electric este creat de un corp încărcat electric, în spațiul care-l înconjoară, și are ca rezultat o forță exercitată asupra oricărei alte sarcini introduse în câmp. Câmpul electric acționează între două sarcini într-un mod similar cu modul în care câmpul gravitațional acționează între două [[Masă|mase]], și se extinde, astfel, spre infinit, prezentând o proporționalitate invers-pătratică cu distanța.<ref name="Umashankar"/> Cu toate acestea, există o diferență importantă. Gravitația acționează întotdeauna în sensul atracției, atrăgând două mase una spre cealaltă, în timp ce câmpul electric poate duce fie la atracție, fie la respingere. Deoarece corpurile mari, cum ar fi planetele, nu poartă, în general, o sarcină netă, câmpul electric la distanță este de obicei zero. Astfel, gravitația este forța dominantă la distanță în univers, deși este mult mai slabă.<ref name="hawking"/>
[[Fișier:VFPt_image_charge_plane_horizontal.svg|miniatura|Liniile de câmp care provin de la o sarcină pozitivă deasupra unui plan conductor]]
În general, un câmp electric variază în spațiu,<ref>Almost all electric fields vary in space. </ref> și intensitatea sa în orice punct este definită ca forța (pe unitatea de sarcină), care ar fi resimțită de o particulă staționară și neglijabilă de sarcină, dacă ar fi plasată în acel punct.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|469–470}} Sarcina conceptuală numită „{{Ill-wd|Q3366867|3=sarcină de test}}”, trebuie să fie punctiformă pentru a împiedica propriul câmp electric să perturbe câmpul principal și trebuie să fie și staționară pentru a preveni efectul [[Câmp magnetic|câmpurilor magnetice]]. Deoarece câmpul electric este definit în termeni de [[forță]], iar forța este un [[Vector (fizică)|vector]], rezultă că câmpul electric dintr-un punct este și un vector, având {{Ill-wd|Q2091629|3=magnitudine}} și {{Ill-wd|Q2151613|3=direcție}}. Ca urmare, configurația în spațiu a acestor vectori constituie un [[câmp vectorial]].<ref name="uniphysics">{{Citation|first=Francis|last=Sears|title=University Physics, Sixth Edition|publisher=Addison Wesley|year=1982|isbn=0-201-07199-1|language=en|display-authors=etal}}
</ref>{{Rp|469–470}}

Studiul câmpurilor electrice create de sarcini staționare poartă numele de [[electrostatică]]. Câmpul poate fi vizualizat printr-un set de linii imaginare ale căror direcție în orice punct este cea a câmpului. Acest concept a fost introdus de către Faraday,<ref name="elec_princ_p73">{{Citation|last=Morely & Hughes|title=Principles of Electricity, Fifth edition|page=73|isbn=0-582-42629-4|language=en}}</ref> al căror termen „{{Ill-wd|Q611322|3=linii de forță}}” încă mai este uneori utilizat. Liniile de câmp sunt traiectoriile pe care o sarcină pozitivă punctiformă le-ar urma în timp ce ar fi forțată să se deplaseze prin câmp; ele sunt însă un concept imaginar, fără existență fizică, și câmpul pătrunde prin tot spațiul dintre linii.<ref name="elec_princ_p73"/> Liniile de câmp care provin din sarcini staționare au mai multe proprietăți-cheie: în primul rând, ele provin de la sarcini pozitive și se termină în sarcini negative; în al doilea rând, acestea trebuie să pătrundă în orice bun conductor în unghi drept, și în al treilea rând, ele nu pot traversa și nici nu se pot termina în ele însele.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|479}}

Un corp conductor gol pe dinăuntru poartă toată sarcina pe suprafața sa exterioară. Câmpul este, prin urmare, zero în toate punctele din interiorul corpului.<ref name="Duffin"/>{{Rp|88}} Aceasta este principiul de funcționare al {{Ill-wd|Q208138|3=cuștii Faraday}}, un înveliș metalic conductor care izolează interiorul său de efectele electrice din afară.

Principiile electrostaticii sunt importante atunci când se proiectează echipamente de {{Ill-wd|Q1139740|3=înaltă tensiune}}. Există o limită finită a intensității câmpului electric la care poate rezista un mediu. Dincolo de acest punct, apare un efect de avalanșă și se formează un [[Arc electric|arc electric]] între părțile încărcate. Aerul, de exemplu, tinde să facă arc peste spații mici la intensități de câmp electric care depășesc 30 kV pe centimetru. Peste spații mai mari, intensitatea de avalanșă este mai slabă, poate de 1 kV pe centimetru.<ref name="hv_eng">{{Citation|first=M.S.|last=Naidu|first2=V.|last2=Kamataru|title=High Voltage Engineering|publisher=Tata McGraw-Hill|page=2|year=1982|isbn=0-07-451786-4|language=en}}
</ref> Cel mai vizibil fenomen natural de acest fel este [[fulger]]ul, cauzat atunci când sarcinile devin izolate în nori de coloane ascendente de aer, și câmpul electric în aer crește în intensitate mai mult decât poate aerul rezista ca izolator. Tensiunea electrică într-un nor mare de fulgere poate fi de până la 100 MV și energiile descărcărilor electrice pot ajunge la 250 kWh.<ref>{{Citation|first=M.S.|last=Naidu|first2=V.|last2=Kamataru|title=High Voltage Engineering|publisher=Tata McGraw-Hill|pages=201–202|year=1982|isbn=0-07-451786-4|language=en}}
</ref>

Intensitatea câmpului este puternic afectată de obiectele conductoare din apropiere, și este deosebit de intensă atunci când este forțată să se curbeze brusc în jurul unor obiecte ascuțite. Acest principiu este exploatat de [[paratrăsnet]]e, vârfuri ascuțite, care acționează pentru a încuraja trăsnetele să lovească acolo, mai degrabă decât în clădirea pe care servesc spre a o proteja.<ref name="Nahin2002">{{Citat carte|autor=Paul J. Nahin|legătură-autor=Paul J. Nahin|titlu=Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age|dată=9 October 2002|editură=JHU Press|isbn=978-0-8018-6909-9|language=en}}</ref>{{Rp|155}}

=== Potențialul electric ===
[[Fișier:Panasonic-oxyride.jpg|thumb|right|upright|O pereche de baterii AA. Semnul + indică polaritatea diferenței de potențial între bornele bateriei.]]
Conceptul de potențial electric este strâns legat de cel de câmp electric. Asupra unei mici sarcini electrice plasate într-un câmp electric acționează o forță, și aducerea acestei sarcini până în acel punct împotriva acelei forței necesită [[lucru mecanic]]. Potențialul electric în orice punct este definit ca fiind energia necesară pentru a duce o sarcină unitară de test de la o [[Infinit|distanță infinită]] până în acel punct. Aceasta este, de obicei măsurată în [[Volt|volți]], și un volt este potențialul pentru care trebuie efectuat un [[joule]] de lucru mecanic trebuie să fie cheltuit pentru a aduce o sarcină de un [[Coulomb (unitate)|coulomb]] de la infinit.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|494–498}} Această definiție a potențialului, deși formală, are puține aplicații practice, și conceptul mult mai util este acela de [[Tensiune electrică|diferență de potențial electric]], care este energia necesară pentru a muta o unitate de sarcină între două puncte specificate. Un câmp electric are o proprietate specială, care este ''[[Forță conservativă|conservativă]]'', ceea ce înseamnă că traiectoria urmată de sarcina de test este irelevantă: pe toate drumurile între două puncte specificate se cheltuiește la fel de multă energie, și, astfel, se poate preciza o valoare unică pentru diferența de potențial.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|494–498}} Voltul este atât de puternic identificat ca unitate pentru măsurarea și descrierea diferenței de potențial electric încât în viața de zi cu zi se folosește și termenul de „[[Tensiune electrică|voltaj]]”.

Pentru scopuri practice, este util a defini un punct de referință comun față de care să se exprime potențialul. Deși acest lucru ar putea fi la infinit, un punct de referință mult mai util este [[Pământ]]ul însuși, care se presupune a avea același potențial electric peste tot. Acest punct de referință ia în mod natural numele de „[[Împământare|pământ]]”. Pământul se presupune a fi o sursă infinită de cantități egale de sarcini pozitive și negative, și, prin urmare, este considerat a fi neîncărcat electric—și neîncărcabil.<ref>{{Citation|first=Raymond A.|last=Serway|title=Serway's College Physics|publisher=Thomson Brooks|page=500|year=2006|isbn=0-534-99724-4|language=en}}
</ref>

Potențialul electric este o {{Ill-wd|Q181175|3=mărime scalară}}, care are doar magnitudine și ni și direcție. Acesta poate fi privit ca analog [[Înălțime|înălțimii]]: cum un obiect lansat va cădea printr-o diferență de înălțimi cauzate de un câmp gravitațional, la fel și o sarcină va „cădea” printr-o diferență de potențial cauzată de un câmp electric.<ref>{{Citation|first=Sue|last=Saeli|title=Using Gravitational Analogies To Introduce Elementary Electrical Field Theory Concepts|url=http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/PHY690/Saeli2004GEModels/older/ElectricAnalogies1Nov.doc|access-date=2007-12-09|bibcode=2007PhTea..45..104S|last2=MacIsaac|first2=Dan|volume=45|year=2007|pages=104|journal=The Physics Teacher|doi=10.1119/1.2432088|language=en|issue=2|archive-date=2008-02-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20080216100859/http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/PHY690/Saeli2004GEModels/older/ElectricAnalogies1Nov.doc|dead-url=yes}}</ref> Cum hărțile fizice prezintă [[curbă de nivel|curbe de nivel]] care unesc punctelor de egală altitudine, se poate trasa și un set de curbe de nivel ale punctelor de potențial egal (cunoscute drept {{Ill-wd|Q3175077|3=echipotențiale}}) în jurul unui obiect încărcat electrostatic. Echipotențialele intersectează toate liniile de forță în unghiuri drepte. Ele se află și paralel cu suprafața unui {{Ill-wd|Q124291|3=conductor}}, altfel s-ar produce o forță care ar muta purtătorii de sarcină pentru a egaliza potențialul suprafeței.

Câmpul electric era formal definit ca forță exercitată pe unitatea de sarcină, dar conceptul de potențial permite o definiție echivalentă mai utilă: câmpul electric este [[gradient]]ul local al potențialului electric. De obicei exprimată în volți pe metru, direcția vectorului câmp este linia cu cea mai mare pantă de potențial, și locul în care echipotențiale sunt cel mai aproape unele de altele.<ref name="Duffin"/>{{Rp|60}}

=== Electromagneți ===
[[Fișier:Electromagnetism.svg|alt=A wire carries a current towards the reader. Concentric circles representing the magnetic field circle anticlockwise around the wire, as viewed by the reader.|stanga|miniatura|Câmpul magnetic face cercuri în jurul unui curent]]
Descoperirea lui Ørsted din 1821 că un [[câmp magnetic]] există în jurul tuturor părților unui cablu prin care trece un curent electric indică o relație directă între electricitate și magnetism. Mai mult decât atât, interacțiunea părea diferită cea gravitațională și de forțele electrostatice, cele două forțe ale naturii cunoscute pe atunci. Forța pe acul busolei nu-l direcționa în sensul sau împotriva deplasării curentului prin fir, ci acționat la unghi drept.<ref name="berkson"/> Cuvintele ușor obscure ale lui Ørsted au fost că „conflictul electric acționează în mod rotativ”. Forța depinde și de direcția curentului, pentru că, dacă fluxul ar fi inversat, atunci și forța s-ar inversa.<ref>{{Citation|first=Silvanus P.|last=Thompson|title=Michael Faraday: His Life and Work|publisher=Elibron Classics|page=79|year=2004|isbn=1-4212-7387-X|language=en}}</ref>

Ørsted nu a înțeles pe deplin descoperirea lui, dar a observat că efectul este reciproc: un curent exercită o forță asupra unui magnet, și un câmp magnetic exercită o forță asupra unui curent. Fenomenul a fost investigat în continuare de [[André-Marie Ampère|Ampère]], care a descoperit că două conductoare paralele prin care circulă curent exercită o forță unul asupra celuilalt: două fire ce conduc curenți de același sens sunt atrase unul de celălalt, în timp ce firele care transportă curenți de sensuri opuse se resping.<ref name="elec_princ_92-93">{{Citation|last=Morely & Hughes|title=Principles of Electricity, Fifth edition|pages=92–93}}</ref> Interacțiunea este mediată de câmpul magnetic pe care fiecare curent îl produce și formează baza [[Amper|definiției amperului]] în sistemul internațional.<ref name="elec_princ_92-93"/>
[[Fișier:Electric_motor_cycle_3.png|alt=A cut-away diagram of a small electric motor|miniatura|Motorul electric exploatează un important efect al electromagnetismului: asupra unui curent, într-un câmp magnetic acționează o forță perpendiculară pe câmpul electric și pe curent.]]
Această relație dintre câmpul magnetic și curent este extrem de importantă, pentru că a condus la inventarea de către Michael Faraday a [[Motor electric|motorului electric]] în 1821. {{Ill-wd|Q2473989|3=Motorul omopolar}} al lui Faraday constat dintr-un [[Magnet|magnet permanent]] așezat într-un bazin de [[Mercur (element)|mercur]]. Un curent era trecut printr-o sârmă suspendată de un pivot deasupra magnetului și muiată în mercur. Magnetul exercita o forța tangențială asupra firului, făcându-l să se miște în cerc în jurul magnetului cât timp era menținut curentul.<ref name="iet_faraday">{{Citation|last=Institution of Engineering and Technology|title=Michael Faraday: Biography|url=http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories%26Biographies/Faraday.cfm|access-date=2007-12-09|archive-date=2007-07-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20070703063432/http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories%26Biographies/Faraday.cfm|dead-url=yes}}</ref>

Experimentele lui Faraday din 1831 au arătat că un fir în mișcare perpendiculară pe un câmp magnetic dezvoltă o diferență de potențial între capetele sale. O analiză ulterioară a acestui proces, cunoscut sub numele de [[inducție electromagnetică]], i-a permis să enunțe principiul, cunoscut acum sub numele de [[Legea inducției electromagnetice|legea inducției electromagnetice a lui Faraday]], că diferența de potențial indusă într-un circuit închis este proporțională cu viteza de variație a [[Flux magnetic|fluxului magnetic]] prin buclă. Exploatarea acestei descoperiri i-a permis să inventeze primul [[generator electric]] în 1831, în care se convertea energia mecanică a unui disc de cupru aflat în rotație în energie electrică.<ref name="iet_faraday"/> {{Ill-wd|Q1761040|3=Discul lui Faraday}} era ineficient și inutil ca generator practic, dar el a arătat posibilitatea de a genera energie electrică cu ajutorul magnetismului, posibilitate care i-a inspirat pe cei care au i-au continuat munca.

=== Electrochimie ===
[[Fișier:Volta-and-napoleon.PNG|dreapta|miniatura|[[fizician]]ul [[italia]]n [[Alessandro Volta]] prezintă ''"[[Baterie electrică|bateria]]"'' sa [[Primul Imperiu Francez|împăratului francez]] [[Napoleon I|Napoleon Bonaparte]] în secolul al XIX-lea.]]
Posibilitatea reacțiilor chimice de a produce energie electrică, și abilitatea inversă a energiei electrice de a provoca reacții chimice are o gamă largă de utilizări.

Electrochimia a fost întotdeauna o parte importantă a electricității. De la inventarea pilei fotovoltaice, [[Celulă electrochimică|celulele electrochimice]] au evoluat în mai multe tipuri diferite de baterii, [[Galvanizare|galvanizatoare]] și celule de electroliză. [[Aluminiu]]l este produs în cantități mari în acest fel, și multe dispozitive portabile sunt alimentate cu curent electric cu ajutorul bateriilor reîncărcabile.

=== Circuite electrice ===
[[Fișier:Ohms_law_voltage_source.svg|miniatura|Un [[circuit electric]] elementar. {{Ill-wd|Q1161128|3=Sursa de tensiune}} ''V'' pe stânga conduce un [[Curent electric|curent]] ''am'' in jurul circuitului, livrarea [[Energie electrică|energiei electrice]] în [[rezistor]]ul ''R''. De la rezistor, curentul se întoarce la sursă, completând circuitul.]]
Un circuit electric este o interconectare a componentelor electrice astfel încât sarcina electrică să curgă de-a lungul unui traseu închis (un circuit), de obicei pentru a efectua unele acțiuni utile.

Componentele într-un circuit electric pot lua multe forme, între care elemente ar fi [[Rezistor|rezistențe]], [[Condensator electric|condensatori]], [[Comutator|comutatoare]], [[Transformator|transformatoare]] și [[Electronică|dispozitive electronice]]. [[Circuit electronic|Circuitele electronice]] conțin [[Pasivitate (inginerie)|componente active]], de regulă [[semiconductor]]i, și prezintă de obicei comportament {{Ill-wd|Q660848|3=neliniar}}, care necesită analiză complexă. Cele mai simple componente electrice sunt cele denumite [[Pasivitate (inginerie)|pasive]] și {{Ill-wd|Q1753188|3=liniare}}: în timp ce pot stoca temporar energie, ele nu conțin surse ale acesteia, și prezintă un răspuns liniar la stimuli.<ref name="Alexander"/>{{Rp|15–16}}

[[Rezistor]]ul este, probabil, cel mai simplu element pasiv de circuit: după cum sugerează și numele, el se [[Rezistență electrică|opune]] curentului care trece prin el, [[disipare |disipând]] energia sub formă de [[căldură]]. Rezistența este o consecință a mișcării sarcinilor printr-un conductor: în metale, de exemplu, rezistența se datorează în primul rând ciocnirilor dintre electroni și ioni. [[Legea lui Ohm]] este o lege de bază a [[Analiza circuitelor rezistive|teoriei circuitelor]], care afirmă că trecerea curentului electric printr-un rezistor este direct proporțională cu diferența de potențial de la bornele lui. Rezistența celor mai multe materiale este relativ constantă într-un interval de temperaturi și curenți; materiale în aceste condiții sunt denumite materiale ''ohmice''. [[Ohm]]ul, unitatea de măsură a rezistenței, a fost numită în onoarea de [[Georg Simon Ohm|Georg Ohm]], și este simbolizată prin litera grecească Ω. 1 Ω este rezistența care va produce o diferență de potențial de un volt, ca răspuns la un curent de un amper.<ref name="Alexander"/>{{Rp|30–35}}

[[Condensator electric|Condensatorul]] este o dezvoltare a buteliei de Leyda și este un dispozitiv care poate stoca sarcină electrică, și, astfel, poate stoca energie electrică într-un câmp electric rezultat. Ea se compune din două plăci conductoare separate de un strat subțire de {{Ill-wd|Q184996}}; în practică, foi subțiri de metal sunt rulate împreună, crescând suprafața pe unitatea de volum și, prin urmare, și [[Capacitate electrică|capacitatea]]. Unitatea de măsură capacității se numește [[farad]], după [[Michael Faraday]], și are simbolul ''F'': un farad este capacitatea care dezvoltă o diferență de potențial de un volt, atunci când stochează o sarcină de un coulomb. Un condensator conectat la o sursă de tensiune provoacă la început un curent, deoarece acumulează sarcină; acest curent va scădea însă în timp, pe măsură ce condensatorul se umple, în cele din urmă ajungând la zero. Un condensator, prin urmare, nu permite trecerea unui curent continuu, ci îl blochează.<ref name="Alexander">{{Citation|last=Alexander|first=Charles|last2=Sadiku|first2=Matthew|title=Fundamentals of Electric Circuits|publisher=McGraw-Hill|year=2006|edition=3, revised|isbn=9780073301150|language=en}}</ref>{{Rp|216–220}}

Inductorul este un conductor, de obicei, o [[bobină]] de sârmă, care stochează energia într-un câmp magnetic, ca răspuns la curentul trecut prin el. Când curentul se schimbă, câmpul magnetic se schimbă și el, și [[Inducție electromagnetică|induce]] o tensiune la capetele conductorului. Tensiunea indusă este proporțională cu {{Ill-wd|Q6960532|3=viteza de variație}} a curentului. Constanta de proporționalitate este numită [[inductanță]]. Unitatea de inductanță este [[Henry (unitate)|henry]], numit dupa [[Joseph Henry]], un contemporan al lui Faraday. Un Henry este inductanța care induce o diferență de potențial de un volt dacă curentul prin acesta variază cu viteza de un amper pe secundă. Comportamentul inductorului este în unele privințe analog celui al condensatorului: permite trecerea liberă a unui curent continuu, dar se opune schimbării sale rapide.<ref name="Alexander"/>{{Rp|226–229}}

=== Puterea electrică ===
Puterea electrică este viteza cu care [[Energie electrică|energia electrică]] este transferată de către un [[circuit electric]]. În [[Sistemul internațional de unități|SI]], unitatea pentru [[putere]] este [[watt]]ul, un [[joule]] pe [[secundă]].

Puterea electrică, la fel ca [[Putere|puterea mecanică]], este viteza de producere a {{Ill-wd|Q748849|3=lucrului mecanic}}, măsurată în [[Watt|wați]], și reprezentată cu litera ''P''. Puterea electrică în [[Watt|wați]] produsă de un curent electric ''I'' , constând dintr-o sarcină de ''Q'' coulombi care trec în fiecare ''t'' secunde printr-o diferență de [[potențial electric]] ([[Tensiune electrică|tensiune]])  ''V'' este
:<math>P = \text{lucru mecanic pe unitatea de timp} = \frac {QV}{t} = IV \,</math>
unde
: ''Q'' este sarcina electrică în [[Coulomb (unitate)|coulombi]]
: ''t'' este timpul în secunde
: ''I'' este curentul electric în [[amper]]i
: ''V'' este potențialul electric sau tensiunea în [[Volt|volți]]
[[Generarea electricității|Generarea de energie electrică]] se realizează adesea cu [[Generator electric|generatoare electrice]], dar poate fi furnizată și de surse chimice, cum ar fi [[Baterie electrică|bateriile electrice]] sau altele dintr-o mare varietate de surse de energie. Energia electrică este, în general, furnizată de companii și de case prin {{Ill-wd|Q2316331|3=industria energiei electrice}}. Energia electrică se vinde de obicei la {{Ill-wd|Q182098|3=kilowatt-oră}} (unitate non-SI egală cu 3,6 MJ), adică produsul dintre puterea în kilowați înmulțită cu timpul de funcționare în ore. Companiile de distribuție a energiei electrice măsoară cantitatea de energie consumată cu ajutorul {{Ill-wd|Q622756|3=contoarelor de energie electrică}}, care contabilizează totalul energiei electrice livrate către un client. Spre deosebire de combustibilii fosili, energia electrică este o formă de energie de [[entropie]] joasă și poate fi transformată în mișcare sau în multe alte forme de energie, cu randament ridicat.<ref>Environmental Physics By Clare Smith 2001</ref>

=== Electronice ===
[[Fișier:Arduino_ftdi_chip-1.jpg|miniatura|Componente electronice cu [[Surface-mount technology|montare pe suprafață]]]]
Electronica studiază [[Circuit electric|circuite electrice]] care implică [[Pasivitate (inginerie)|componente electrice active]] cum ar fi [[Tub electronic|tuburi]], [[Tranzistor|tranzistoare]], [[Diodă|diode]] și [[Circuit integrat|circuite integrate]], și tehnologiile de interconectare a acestora cu componente pasive. Comportamentul {{Ill-wd|Q660848|3=neliniar}} al componentelor active și capacitatea lor de a controla fluxurile de electroni face posibilă amplificarea semnalelor slabe, astfel dispozitivele electronice fiind utilizate pe scară largă în {{Ill-wd|Q750843|3=prelucrarea informației}}, [[Telecomunicație|telecomunicații]] și [[Procesarea semnalelor|prelucrarea semnalelor]]. Capacitatea dispozitivelor electronice de a acționa drept [[Comutator|comutatoare]] face posibilă prelucrarea digitală a informației. Tehnologiile de interconectare, cum ar fi [[Circuit imprimat|plăcile de circuit]], tehnologia de împachetare, precum și alte variate forme de infrastructură de comunicații completează funcționalitatea circuitelor și transformă componentele mixte într-un sistem funcțional.

Astăzi, cele mai multe dispozitive electronice folosesc componente [[Semiconductor|semiconductoare]] pentru a efectua controlul electronilor. Studiul dispozitivelor semiconductoare și a tehnologiilor aferente, este considerat o ramură a [[Fizica stării solide|fizicii solidului]], în vreme ce proiectarea și construcția [[Circuit electronic|circuitelor electronice]] pentru a rezolva probleme practice intră în sfera [[Inginerie electronică|ingineriei electronice]].

=== Undă electromagnetică ===
Opera lui Faraday și a lui Ampère a arătat că un câmp magnetic variabil în timp acționează ca sursă de câmp electric, și că un câmp electric variabil în timp este sursă de câmp magnetic. Astfel, atunci când un astfel de câmp variază în timp, atunci se induce un câmp de celălalt tip.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|696–700}} Un astfel de fenomen are proprietăți de [[undă]], și este în mod natural denumit [[Radiație electromagnetică|undă electromagnetică]]. Undele electromagnetice au fost analizate teoretic de către [[James Clerk Maxwell]] în anul 1864. Maxwell a dezvoltat un set de ecuații care descrie fără echivoc relația dintre câmpul electric, câmpul magnetic, sarcina electrică și curentul electric. El a demonstrat și că un astfel de undă s-ar deplasa neapărat cu [[viteza luminii]], și, astfel, lumina în sine este o formă de radiație electromagnetică. [[Ecuațiile lui Maxwell|Legile lui Maxwell]], care unifică lumina, câmpurile și sarcina electrică sunt unul dintre marile repere ale fizicii teoretice.<ref name="uniphysics"/>{{Rp|696–700}}

Astfel, activitatea multor cercetători a permis utilizarea electronicelor pentru a converti semnalele în curenți electrici oscilanți de [[Radiofrecvență|înaltă frecvență]] și, prin intermediul unor conductoare de formă corespunzătoare, să transmită și să recepționeze aceste semnale prin unde radio pe distanțe foarte lungi.

== Producție și utilizări ==

=== Generarea și transmiterea ===
[[Fișier:Gorskii_04414u.jpg|miniatura|300x300px|Alternator de la începutul secolului al XX-lea, produs la [[Budapesta]], [[Ungaria]], în sala de generare de electricitate a unei [[Hidroelectricitate|hidrocentrale]] (fotografie de {{Ill-wd|Q101516}}, 1905&#x2013;1915).]]
În secolul al VI-lea î.e.n., filozoful grec [[Thales din Milet]] a experimentat cu tije de chihlimbar și aceste experimente au fost primele studii în producția de energie electrică. Deși această metodă, acum cunoscută sub numele de [[Triboelectricitate|efect triboelectric]], poate ridica obiecte ușoare și genera scântei, ea este extrem de ineficientă.<ref name="batteries">{{Citation|first=Ronald|last=Dell|first2=David|last2=Rand|title=Understanding Batteries|pages=2–4|year=2001|publisher=Royal Society of Chemistry|isbn=0-85404-605-4|language=en|bibcode=1985STIN...8619754M|volume=86|journal=Unknown}}
</ref> Abia odată cu inventarea pilei voltaice în secolul al XVIII-lea a devenit disponibilă o sursă viabilă de energie electrică. Pila voltaică, și urmașul ei modern, [[Baterie electrică|acumulatorul electric]], stochează energia sub formă chimică și o face disponibilă la cerere, sub formă de energie electrică.<ref name="batteries"/> Bateria este o formă comună și versatilă de sursă de energie, ideală pentru multe aplicații, dar cantitatea de energie ce poate fi stocată este limitată, și o dată descărcată, trebuie eliminată sau reîncărcată. Pentru cereri mari, energia electrică trebuie să fie generată și transmisă continuu pe pentru linii de transmisie conductoare.

Energia electrică se generează de obicei cu [[Generator electric|generatoare]] electro-mecanice acționate de aburi produși din arderea [[Combustibil fosil|combustibililor fosili]], sau de căldura eliberată prin reacții nucleare; sau din alte surse, cum ar fi [[Energie cinetică|energia cinetică]] extrasă din vânt sau din apele curgătoare. [[Turbină cu abur|Turbina cu aburi]] modernă, inventată de {{Ill-wd|Q150910|3=Sir Charles Parsons}} în 1884 generează astăzi aproximativ 80 la sută din [[Putere electrică|energia electrică]] din lume, folosind o varietate de surse de căldură. Astfel de generatoare nu se aseamănă deloc cu discul generator omopolar al lui Faraday din 1831, dar se bazează pe același principiu electromagnetic că un conductor aflat într-un câmp magnetic variabil induce o diferență de potențial la capetele sale.<ref>{{Citation|first=Peter G.|last=McLaren|title=Elementary Electric Power and Machines|pages=182–183|year=1984|publisher=Ellis Horwood|isbn=0-85312-269-5|language=en}}
</ref> Inventarea în secolul al XIX-lea a [[transformator]]ului a însemnat că energia electrică poate fi transmisă mai eficient la tensiuni mai mari, dar cu curenți mai mici. [[Rețea electrică|Transmisia electrică]] eficientă a însemnat la rândul său, că energia electrică poate să fie generată în [[Centrală electrică|centrale electrice]], unde beneficiază de [[Economie de scară|economia de scară]], și apoi să fie expediată la distanțe relativ mari acolo unde este nevoie de ea.<ref name="Patterson_p44-48">{{Citation|first=Walter C.|last=Patterson|title=Transforming Electricity: The Coming Generation of Change|pages=44–48|year=1999|publisher=Earthscan|isbn=1-85383-341-X|language=en}}
</ref><ref>{{Citation|last=Edison Electric Institute|title=History of the Electric Power Industry|url=http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history|access-date=2007-12-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071113132557/http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history|archivedate=2007-11-13|dead-url=no}}</ref>

[[Fișier:Parque_eólico_La_Muela.jpg|alt=A wind farm of about a dozen three-bladed white wind turbines.|stanga|miniatura|[[Energie eoliană|Energia eoliană]] este de importanță crescândă în multe țări]]
Întrucât energia electrică nu poate fi ușor stocată în cantități suficient de mari pentru a satisface cererile de pe o scară națională, în permanență trebuie produsă exact atât de multă cât se consumă.<ref name="Patterson_p44-48"/> Acest lucru necesită ca companiile de electricitate să facă previziuni atente ale consumului de energie, și să mențină o constantă coordonare cu stațiile de alimentare. O anumită capacitate de generare trebuie să fie întotdeauna ținută în rezervă pentru a amortiza o rețea electrică împotriva inevitabilelor perturbări și pierderi.

Cererea de energie electrică crește cu o mare rapiditate, pe masură ce o țară se modernizează și economia ei se dezvoltă. Statele Unite au prezentat o creștere de 12% a cererii în fiecare an din primele trei decenii ale secolului al XX-lea,<ref>{{Citation|last=Edison Electric Institute|title=History of the U.S. Electric Power Industry, 1882-1991|url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/chg_stru_update/appa.html|access-date=2007-12-08}}
</ref> o rată de creștere pe care o experimentează economii emergente, precum India sau China.<ref>{{Citation|last=Carbon Sequestration Leadership Forum|title=An Energy Summary of India|url=http://www.cslforum.org/india.htm|access-date=2007-12-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071205080916/http://www.cslforum.org/india.htm|archivedate=2007-12-05|dead-url=no}}</ref><ref>{{Citation|last=IndexMundi|title=China Electricity - consumption|url=http://www.indexmundi.com/china/electricity_consumption.html|access-date=2007-12-08}}</ref> Din punct de vedere istoric, rata de creștere a cererii de energie electrică a depășit cea pentru alte forme de energie.<ref name="NRC1986">{{Citation|last=National Research Council|title=Electricity in Economic Growth|publisher=National Academies Press|year=1986|isbn=0-309-03677-1|language=en}}
</ref>{{Rp|16}}

{{Ill-wd|Q11700354|3=Problemele de mediu cu generarea de energie electrică}} au condus la o mai mare concentrare asupra producției de energie din [[Energie regenerabilă|surse regenerabile]], în special din surse [[Energie eoliană|eoliene]] și din [[Energie hidraulică|hidrocentrale]]. Deși este de așteptat să continue dezbaterea pe tema impactului pe care îl au asupra mediului diferite mijloace de producție de energie electrică, forma finală este relativ curată.<ref name="NRC1986"/>{{Rp|89}}

=== Aplicații ===
[[Fișier:Gluehlampe_01_KMJ.png|thumb|right|upright|[[Bec incandescent|Becul]], o aplicație timpurie a energiei electrice, funcționează prin {{Ill-wd|Q210009|3=producerea de căldură prin efect Joule-Lenz}}: trecerea [[Curent electric|curentului]] prin [[Rezistență electrică|rezistenta]] generatoare de căldură]]
Electricitatea este un mod foarte convenabil de a transfera energie, și a fost adaptat la un număr uriaș, și în creștere, de utilizări.<ref>{{Citation|first=Matthew|last=Wald|title=Growing Use of Electricity Raises Questions on Supply|newspaper=New York Times|url=http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C0CE6DD1F3AF932A15750C0A966958260|date=21 March 1990|access-date=2007-12-09}}</ref> Inventarea [[Bec incandescent|becului incandescent]] practic în 1870 a făcut ca {{Ill-wd|Q210064|3=iluminarea}} să devină una dintre primiele aplicații ale energiei electrice la dispoziția publicului. Deși electrificarea a adus cu ea pericolele sale, înlocuirea flăcării de gaz în iluminat a redus foarte mult pericolele de incendiu în case și fabrici.<ref>{{Citation|first=Peter|last=d'Alroy Jones|title=The Consumer Society: A History of American Capitalism|page=211|publisher=Penguin Books}}
</ref> Au fost înființate companii de utilități publice în mai multe orașe special pentru iluminat.

{{Ill-wd|Q210009|3=Încălzirea prin efect Joule-Lenz}} utilizată în becurile cu filament incandescent este utilizată mai directă în {{Ill-wd|Q13221754|3=încălzirea electrică}}. Deși este versatil și controlabil, procedeul poate fi văzut și ca o risipă, deoarece mare parte din centralele care generează energie electrică produc deja căldură la sursă.<ref>{{Citation|first=Charles and Penelope|last=ReVelle|title=The Global Environment: Securing a Sustainable Future|publisher=Jones & Bartlett|page=298|year=1992|isbn=0-86720-321-8|language=en}}
</ref> Mai multe țări, precum Danemarca, au emis o legislație care restricționează sau interzice utilizarea de mijloace electrice rezistive de încălzire în clădiri noi.<ref>{{Citation|last=Danish Ministry of Environment and Energy|work=Denmark's Second National Communication on Climate Change|title=F.2 The Heat Supply Act|url=http://glwww.mst.dk/udgiv/Publications/1997/87-7810-983-3/html/annexf.htm|access-date=2007-12-09|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080108011443/http://glwww.mst.dk/udgiv/Publications/1997/87-7810-983-3/html/annexf.htm|archivedate=8 ianuarie 2008}}
</ref> Energia electrică este, totuși, o sursă de energie extrem de practică pentru încălzire și {{Ill-wd|Q747713|3=refrigerare}},<ref>{{Citation|first=Charles E.|last=Brown|title=Power resources|publisher=Springer|year=2002|isbn=3-540-42634-5|language=en}}
</ref> [[Aer condiționat|aparatele de aer condiționat]]/[[Pompă de căldură|pompele de căldură]] reprezentând un sector în creștere pentru cererea de energie electrică pentru încălzire și răcire, ale căror efecte unitățile de energie electrică sunt tot mai mult obligate să le satisfacă.<ref>{{Citation|first=B.|last=Hojjati|first2=S.|last2=Battles|title=The Growth in Electricity Demand in U.S. Households, 1981-2001: Implications for Carbon Emissions|url=http://www.eia.doe.gov/emeu/efficiency/2005_USAEE.pdf|access-date=2007-12-09}}</ref>

Energia electrică este folosită în [[Telecomunicație|telecomunicații]], și într-adevăr {{Ill-wd|Q6501061|3=telegraful electric}}, demonstrat din punct de vedere comercial în 1837 de către {{Ill-wd|Q1409652|3=Cooke}} și [[Charles Wheatstone|Wheatstone]], a fost unul dintre primele sale aplicații. După construcția primului sistem de telegraf {{Ill-wd|Q5453918|3=intercontinental}}, și apoi [[Cablul telegrafic transatlantic|transatlantic]] în anii 1860, electricitatea au permis comunicația în câteva minute pe tot globul. [[Fibră optică|Fibra optică]] și [[Satelit de telecomunicații|comunicația prin satelit]] au preluat o cotă de piață pentru sistemele de comunicații, dar electricitatea, rămâne o parte esențială a procesului.

Efectele electromagnetismului sunt cel mai vizibil folosite în [[Motor electric|motoarele electrice]], care oferă un mijloc curat și eficient de propulsie. Unui motor staționar, cum ar fi un {{Ill-wd|Q258534|3=troliu}}, i se poate atașa cu ușurință o sursă de putere, dar un motor care se mișcă împreună cu vehiculul deplasat, cum ar fi un [[vehicul electric]], este obligatoriu să fie transportat împreună cu o sursă de alimentare cum ar fi o baterie, sau să colecteze curent de la un contact glisant, cum ar fi un [[Pantograf (transport)|pantograf]]. Electricitatea este utilizată și pentru a alimenta mijloacele de transport public, inclusiv autobuze și trenuri electrice.
<ref>{{Citation|title=Public Transportation|newspaper=Alternative Energy News|date=2010-03-10|url=http://www.alternative-energy-news.info/technology/transportation/public-transit/}}
</ref>


Aparatele electronice folosesc [[tranzistor]]ul, probabil, una dintre cele mai importante invenții ale secolului al XX-lea,<ref>{{Citation|first=Dennis F.|last=Herrick|title=Media Management in the Age of Giants: Business Dynamics of Journalism|publisher=Blackwell Publishing|year=2003|isbn=0-8138-1699-8|language=en}}
</ref> și un bloc fundamental al tuturor circuitelor moderne. Un [[Circuit integrat|circuit integrat modern]] poate conține mai multe miliarde de tranzistoare miniaturizate într-o regiune de doar câțiva centimetri pătrați.<ref>{{Citation|first=Saswato R.|last=Das|title=The tiny, mighty transistor|newspaper=Los Angeles Times|date=2007-12-15|url=http://www.latimes.com/news/opinion/la-oe-das15dec15,0,4782957.story?coll=la-opinion-rightrail}}
</ref>

== Electricitatea în natură ==

=== Efecte fiziologice ===
O tensiune aplicată unui corp uman provoacă un curent electric prin țesuturi, și, deși relația nu este liniară, cu cât mai mare tensiunea, cu atât mai mare curentul.<ref name="tleis">{{Citation|first=Nasser|last=Tleis|title=Power System Modelling and Fault Analysis|publisher=Elsevier|year=2008|pages=552–554|isbn=978-0-7506-8074-5|language=en}}
</ref> Pragul de percepție variază cu frecvența sursei și cu calea de curent, dar este de aproximativ 0,1 mA și 1 mA pentru electricitatea din prize, deși chiar și un curent de un microamper poate fi detectat ca o {{Ill-wd|Q5358587|3=electrovibrație}} în anumite condiții.<ref>{{Citation|first=Sverre|last=Grimnes|title=Bioimpedance and Bioelectricity Basic|publisher=Academic Press|year=2000|pages=301–309|isbn=0-12-303260-1|language=en}}
</ref> Dacă curentul este suficient de mare, aceasta provoacă contracții musculare, {{Ill-wd|Q1410769|3=fibrilații}} ale inimii și [[Arsură|arsuri de țesut]].<ref name="tleis"/> Lipsa oricărui semn vizibil că un conductor este electrificat face ca energia electrică să fie relativ periculoasă. Durerea cauzată de un șoc electric poate fi intensă, ceea ce face ca energie electrică să fie uneori utilizată ca metodă de [[tortură]]. Moartea cauzată de un șoc electric este denumită ca [[Șoc electric|electrocutare]]. Electrocutarea este încă mijloc de [[Pedeapsa cu moartea|execuție]], în unele jurisdicții, deși utilizarea sa a devenit mai rară în ultima vreme.<ref>{{Citation|first=J.H.|last=Lipschultz|first2=M.L.J.H.|last2=Hilt|title=Crime and Local Television News|publisher=Lawrence Erlbaum Associates|year=2002|page=95|isbn=0-8058-3620-9|language=en}}
</ref>

=== Fenomene electrice în natură ===
[[Fișier:Electric-eel2.jpg|miniatura|Țiparul electric, ''Electrofor electricus'']]
Electricitatea nu este o invenție umană, și poate fi observată în mai multe forme în natură, o manifestare evidentă a ei fiind [[fulger]]ul. Multe interacțiuni familiare, la nivel macroscopic, cum ar fi [[Pipăit|atingerea]], [[frecare]]a sau [[Legătură chimică|legăturile chimice]], sunt datorate interacțiunilor dintre câmpurile electrice la scară atomică. Se crede că {{Ill-wd|Q6500960|3=câmpul magnetic al Pământului}} rezultă dintr-un {{Ill-wd|Q1269129|3=dinam natural}} produs de curenții circulari din miezul planetei.<ref>{{Citation|first=Thérèse|last=Encrenaz|title=The Solar System|page=217|publisher=Springer|isbn=3-540-00241-3|language=en|year=2004}}
</ref> Anumite cristale, cum ar fi [[cuarț]]ul, sau chiar [[zahăr]]ul, generează o diferență de potențial între fețele lor atunci când sunt supuse unor presiuni externe.<ref name="crystallography">{{Citation|first=José|last=Lima-de-Faria|first2=Martin J.|last2=Buerger|title=Historical Atlas of Crystallography|page=67|publisher=Springer|isbn=0-7923-0649-X|language=en|year=1990}}
</ref> Acest fenomen este cunoscut sub numele de [[piezoelectricitate]], din [[Limba greacă|grecescul]] ''piezein'' (πιέζειν), adică „a apăsa”, și a fost descoperit în 1880 de [[Pierre Curie|Pierre]] și [[Jacques Curie]]. Efectul este reciproc, și atunci când un material piezoelectric este supus unui câmp electric, are loc o schimbare mică a dimensiunilor sale fizice.<ref name="crystallography"/>

Unele organisme, cum ar fi [[rechin]]ii, sunt capabil să detecteze și să răspundă la schimbările câmpurilor electrice, capacitatea fiind cunoscută sub numele de {{Ill-wd|Q1326528|3=electrorecepție}},<ref name="Biodynamics">{{Citation|first=Vladimir & Tijana|last=Ivancevic|title=Natural Biodynamics|page=602|publisher=World Scientific|year=2005|isbn=981-256-534-5|language=en}}</ref> în timp ce alții, numiți {{Ill-wd|Q4914798|3=electrogeni}}, sunt în măsură să genereze tensiune electrică ei înșiși pentru a o folosi ca armă de vânătoare sau defensivă.<ref name="Electroreception"/> Ordinul {{Ill-wd|Q752264}}, dintre care cel mai cunoscut exemplu este [[Țipar electric|țiparul electric]], își detectează sau paralizează prada prin tensiuni înalte generate de celule musculare modificate numite [[Organ electric|electrocite]].<ref name="Electroreception"/><ref name="morris"/> Toate animalele transmit informații de-a lungul membranelor celulare prin impulsuri de tensiune numite [[Potențial de acțiune|potențiale de acțiune]], ale cărui funcții includ comunicarea prin sistemul nervos între [[neuron]]i și [[Mușchi (anatomie)|mușchi]].<ref name="neural science">{{Citation|first=E.|last=Kandel|first2=J.|last2=Schwartz|first3=T.|last3=Jessell|title=Principles of Neural Science|pages=27–28|year=2000|publisher=McGraw-Hill Professional|isbn=0-8385-7701-6|language=en}}
</ref> Un șoc electric stimulează acest sistem, și determină mușchii să se contracte.<ref>{{Citation|first=Paul|last=Davidovits|title=Physics in Biology and Medicine|pages=204–205|year=2007|publisher=Academic Press|isbn=978-0-12-369411-9|language=en}}</ref> Potențialele de acțiune sunt responsabile și de coordonarea activităților în anumite plante.<ref name="neural science"/>

== Percepția culturală ==
În 1850, [[William Gladstone]] l-a întrebat pe savantul [[Michael Faraday]] de ce este valoroasă energia electrică. Faraday a răspuns: „într-o zi domnule, o veți putea taxa.”<ref name="The Conversation">{{Citation|last=Jackson|first=Mark|url=http://theconversation.com/theoretical-physics-like-sex-but-with-no-need-to-experiment-19409|title=Theoretical physics – like sex, but with no need to experiment|publisher=The Conversation|date=4 November 2013}}</ref>

În secolul al XIX-lea și la începutul secolului al XX-lea, electricitatea nu făcea parte din viața de zi cu zi a multor oameni, nici măcar în țările industrializate din [[lumea occidentală]]. În [[Cultură populară|cultura populară]] a vremii, ea apare de multe ori ca o forță misterioasă, cvasi-magică, care poate să-i ucidă pe cei vii, să-i învie pe cei morți sau altfel să schimbe legile naturii.<ref name="Van Riper 69">{{Citation|last=Van Riper|first=A. Bowdoin|title=Science in popular culture: a reference guide|publisher=[[Greenwood Publishing Group]]|location=Westport|year=2002|pages=69|isbn=0-313-31822-0|language=en}}</ref> Această atitudine a început cu experimentele din 1771 ale lui [[Luigi Galvani]], prin care picioarele unor broaște moarte zvâcneau atunci când li se aplicau impulsuri electrice de origine animală. „Revitalizarea” sau resuscitarea unor persoane aparent moarte sau înecate a fost raportată în literatura medicală la scurt timp după studiile lui Galvani. Aceste rezultate erau cunoscute de [[Mary Shelley]] , când a scris ''[[Frankenstein (roman)|Frankenstein]]'' (1819), deși ea nu descrie în detaliu de metoda de revitalizare a monstrului ei. Revitalizarea monștrilor cu ajutorul energiei electrice a devenit mai târziu o temă frecventă în filmele de groază.

Pe măsură ce publicul s-a familiarizat cu electricitatea pe măsură ce creștea seva celei de {{Ill-wd|Q217200|3=a Doua Revoluții Industriale}}, manipulatorii ei au apărut din ce în ce mai des într-o lumină pozitivă,<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> cum ar fi lucrătorii care „au moartea la capătul mănușilor în timp ce taie și asamblează firele vii”, după cum scria [[Rudyard Kipling]] în poezia sa din 1907 ''{{Ill-wd|Q7562325|3=Fiii lui Martha}}''.<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> Vehiculele de toate felurile alimentate electric apăreau în prim plan în poveștile de aventuri, cum ar fi cărțile lui [[Jules Verne]] și cele din seria ''{{Ill-wd|Q2493809}}''.<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> Maeștrii electricității, fie ei fictivi sau reali—inclusiv oamenii de știință, cum ar fi [[Thomas Alva Edison|Thomas Edison]], {{Ill-wd|Q60677}} sau [[Nikola Tesla]]—au fost imaginați în popor ca având puteri ca de vrăjitori.<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref>

După ce electricitatea a încetat să mai fie o noutate și a devenit o necesitate a vieții de zi cu zi în a doua jumătate a secolului al XX-lea, a căpătat o atenție specială în cultura populară doar atunci când ''se oprea'' din funcțiune,<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> eveniment care, de obicei, vestea un dezastru.<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> Oamenii care îi ''păstrează'' curgerea, cum ar fi eroul anonim din cântecul lui {{Ill-wd|Q1287983}} „{{Ill-wd|Q16170910}}” (1968),<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref> încă mai apar ca figuri eroice asemănătoare vrăjitorilor.<ref name="Van Riper 71">Van Riper, op.cit., p. 71.</ref>

== Note ==
<references />

== Bibliografie ==
* {{Citation|first1=Mahmood|last1=Nahvi|first2=Edminister|last2=Joseph|title=Electric Circuits|year=1965|publisher=McGraw-Hill|isbn=9780071422413|language=en}}
* {{Citation|first=Percy|last=Hammond|title=Electromagnetism for Engineers|year=1981|publisher=Pergamon|isbn=0-08-022104-1|language=en|bibcode=1951Natur.168....4G|volume=168|pages=4|journal=Nature|doi=10.1038/168004b0|issue=4262}}
* {{Citation|first=A.|last=Morely|first2=E.|last2=Hughes|title=Principles of Electricity|edition=5th|year=1994|publisher=Longman|isbn=0-582-22874-3|language=en}}
* {{Citation|first=M.S.|last=Naidu|first2=V.|last2=Kamataru|title=High Voltage Engineering|publisher=Tata McGraw-Hill|year=1982|isbn=0-07-451786-4|language=en}}
* {{Citation|first=James|last=Nilsson|first2=Susan|last2=Riedel|title=Electric Circuits|publisher=Prentice Hall|year=2007|isbn=978-0-13-198925-2|language=en}}
* {{Citation|first=Walter C.|last=Patterson|title=Transforming Electricity: The Coming Generation of Change|year=1999|publisher=Earthscan|isbn=1-85383-341-X|language=en}}
* Benjamin, P. (1898). {{Google books|VLsKAAAAIAAJ|title=A History of Electricity: (The Intellectual Rise in Electricity) from Antiquity to the Days of Benjamin Franklin}} [''O istorie de energie electrică (intelectuale creștere în energie electrică), din antichitate până în zilele lui Benjamin Franklin'']. New York: J. Wiley & Sons.

== Legături externe ==
* {{Commons category-inline}}
* [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/DC/DC_1.html ''Concepte de bază ale electricității''], capitolul din [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/DC/index.html ''Lecții de circuite electrice Vol 1 CC''] și [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/ seria].
* {{Google books|n-MDAAAAMBAJ|page=772|title=One-Hundred Years of Electricity}} [''O sută de ani de electricitate''], numărul din mai 1931 al revistei ''Popular Mechanics''
* [http://www.hometips.com/hyhw/electrical/electric.html Ilustrație despre cum funcționează sistemul de origine electrică într-o gospodărie americană]
* [http://www.worldstandards.eu/electricity/plugs-and-sockets/ Despre energie electrică în întreaga lume]
* [http://amasci.com/miscon/elect.html Energie Electrică: concepții greșite]
* [http://www.micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/diode/index.html Electricitate și Magnetism] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151201064159/http://www.micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/diode/index.html |date=2015-12-01 }}
* [http://steverose.com/Articles/UnderstandingBasicElectri.html Înțelegerea energiei electrice și Electronice, în aproximativ 10 minute]
* [http://water.worldbank.org/water/publications/water-electricity-and-poor-who-benefits-utility-subsidies/ Raport al Băncii mondiale privind apa, energie electrică și subvențiile pentru utilități]
{{Portal|Fizică}}
{{Control de autoritate}}

[[Categorie:Electricitate| ]]