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Todos los átomos contienen electrones negativamente cargados y los protones positivamente cargados junto con (excepto el hidrógeno) los neutrones neutrales. Si no hubiera manera de separar estas cargas no habría fenómenos tales como electricidad o magnetismo. La electricidad estática consiste en un desequilibrio de cargas positivas y negativas. Una abundancia de electrones produce una carga negativa neta, y una abundancia de protones una positiva. Si las cargas atraviesan el espacio o a lo largo de un conductor, se forma una corriente eléctrica. Las corrientes eléctricas producen magnetismo.
La unidad de la carga sería lógicamente la carga en un electrón, primero medido por el laureado Roberto Millikan Nobel. Ésta es una cantidad tan minúscula de carga, sin embargo, que no haría una buena unidad estándar.
Afortunadamente las unidades eléctricas no fueron definidas hasta después que el sistema métrico comenzaro. Nunca ha habido cualquier unidad arcaica en este campo. Todas las unidades eléctricas cabidas juntas en un sistema solo, lógico. El principio del sistema está en la definición de la unidad de la corriente eléctrica, el amperio.
El amperio es la cantidad de flujo eléctrico en dos conductores eléctricos (alambres) que ejerzan una fuerza magnética de 200 nanonewtons por el contador de la longitud, cuando los alambres se espacian un contador de separado. Éste es el principio fundamental de todas las unidades eléctricas.
Un amperio que fluye por un segundo de tiempo pasa un culombio de carga a lo largo del alambre. Un culombio de carga negativa es el de 6 280 000 000 000 000 000 electrones.
Voltio es la diferencia en FEM (fuerza electromotriz: el empuje detrás de los electrones) cuál empujará un culombio de electrones con un neutonio de fuerza.
El ohmio es la unidad de la resistencia al flujo de los electrones (los conductores perfectos no existen excepto en temperaturas muy bajas) que requerirán voltio de EMF conducir un amperio de la corriente.
El vatio es la cantidad de potencia requerida para guardar el empujar de un culombio de carga cada segundo (un amperio) con (contra) una FEM de un voltio. Una fuente de un voltio conectada con una resistencia de un ohmio hará un amperio de la corriente fluir y producir de un julio de energía térmica cada segundo. Un kilovatio-hora de energía eléctrica es exactamente 3 600 000 julios. (un vatio es la potencia de un julio de energía (o de trabajo) cada segundo del tiempo.) Es interesante observar que la conversión de la electricidad al calor es el 100% eficiente. No hay pérdida cualesquiera.
La carga eléctrica se puede salvar en forma química en las células eléctricas (que se pueden encadenar juntas para formar las baterías de dos o más células). Algunas de estas células son recargables conduciendo los electrones en la dirección opuesta (carga). Las cargas se pueden también salvar en los condensadores que son esencialmente pares de planos que conducen separados por un material aislador tal como plástico, cristal, mica, o aún aire. La unidad de la capacitancia es el faradio que es esa capacitancia que permitirá que un voltio de FEM salve un culombio de carga. En práctica real los condensadores están en el rango del microfaradio y del picofaradio.
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