Che cosa è l’energia? Alla definizione di energia si giunse dopo che, tra la fine del 700 e l’inizio dell’800, si vennero delineando con sempre maggiore evidenza i rapporti esistenti tra i vari campi della fisica.
Si erano osservate trasformazioni reciproche tra fenomeni luminosi, termici, elettrici, magnetici e meccanici: per esempio si sapeva che la luce poteva produrre calore e che un corpo riscaldato poteva produrre luce, che un corpo strofinato (sottoposto ad azione meccanica) presentava proprietà elettriche, mentre corpi elettrizzati potevano indurre un movimento in altri corpi.
La convertibilità di diversi fenomeni suggeriva che in questi ci fosse una grandezza che si manteneva costante: Leibniz suggerì che questa grandezza fosse la forza viva, data dalla quantità MV^2, dove M è la massa di un corpo e V la sua velocità, la quale rendeva possibile l’inesauribile attività del mondo.
Bernoulli, verso la metà del 700, formulò il principio di conservazione della forza viva come un principio fondamentale della meccanica. Alcuni fenomeni, tuttavia, erano irriducibili alle leggi della meccanica, in particolare non si giustificavano i fenomeni termici, attribuiti alla presenza di un fluido, il calorico, ritenuto responsabile del passaggio del calore da un corpo a un altro.
Soltanto quando Joule precisò l’equivalenza tra lavoro meccanico e calore, l’uguaglianza tra forza viva e lavoro meccanico venne vista sotto una nuova luce e nacque il concetto di energia, non più intesa come la forza viva che muoveva la macchina del mondo, ma come la capacità di produrre lavoro.
Fu Helmholtz a formulare per la prima volta il principio di conservazione dell’energia in termini generali, introducendo il concetto di energia potenziale, anche se un pò confusamente.
La capacità di produrre lavoro è qualcosa che rimane costante in un sistema: tale capacità, o energia, viene di volta in volta espressa in maniera diversa, secondo le grandezze che entrano in gioco nelle trasformazioni subite dal sistema stesso.
Tra i vari tipi di energia possiamo classificare l’energia elettrica, l’energia cinetica, l’energia potenziale, l’energia meccanica, l’energia chimica, l’energia termica, l’energia raggiante e quella atomica.
L’energia elettrica è quella che fa in modo che i nostri elettrodomestici funzionino e che la nostra illuminazione a led funzioni a dovere in casa. Con questo termine si indica l’energia potenziale elettrostatica. Più in generale è detta energia elettrica l’energia associata a una corrente elettrica, data dal prodotto della potenza attiva per il tempo durante il quale tale potenza viene utilizzata.
Solitamente questa energia viene prodotta tramite degli opportuni generatori (alternatori, dinamo, pile, ecc) grazie alla trasformazione di altre forme di energia.