Aunque no la entendían del todo, los antiguos conocían la electricidad. Tales de Mileto, un filósofo griego conocido como uno de los legendarios Siete Sabios, puede haber sido el primer ser humano en estudiar la electricidad, hacia el año 600 a.C. Frotando ámbar -resina de árbol fosilizada- con pieles, fue capaz de atraer polvo, plumas y otros objetos ligeros. Estos fueron los primeros experimentos con la electrostática, el estudio de las cargas eléctricas estacionarias o electricidad estática. De hecho, la palabra electricidad proviene del griego elektron, que significa ámbar.
Los experimentos no continuarían hasta el siglo XVII. Fue entonces cuando William Gilbert, médico y científico aficionado inglés, comenzó a estudiar el magnetismo y la electricidad estática. Repitió las investigaciones de Tales de Mileto, frotando objetos y cargándolos por fricción. Cuando un objeto atraía o repelía al otro, acuñó el término “eléctrico” para describir las fuerzas que actuaban. Afirmó que estas fuerzas se desarrollaban porque la acción de frotamiento extraía un fluido, o “humor”, de uno de los objetos, dejando un “efluvio”, o atmósfera, a su alrededor.
Este concepto -que la electricidad existía como un fluido- persistió hasta el año 1700. En 1729, el científico inglés Stephen Gray observó que ciertos materiales, como la seda, no conducían la electricidad. Su explicación fue que el misterioso fluido descrito por Gilbert podía viajar a través de los objetos o ser impedido de viajar. Los científicos llegaron a construir frascos para contener este fluido y estudiar sus efectos. Los fabricantes de instrumentos holandeses Ewald von Kleist y Pieter van Musschenbroek crearon lo que hoy se conoce como tarro de Leyden, un tarro de cristal que contenía agua y un clavo que podía almacenar una carga eléctrica. La primera vez que Musschenbroek utilizó el tarro, recibió una gran descarga.
A finales del siglo XVIII, la comunidad científica empezaba a tener una idea más clara de cómo funcionaba la electricidad. Benjamín Franklin realizó su famoso experimento de la cometa en 1752, demostrando que el rayo era de naturaleza eléctrica. También presentó la idea de que la electricidad tenía elementos positivos y negativos y que el flujo era de positivo a negativo. Aproximadamente 30 años después, un científico francés llamado Charles Augustin de Coulomb realizó varios experimentos para determinar las variables que afectan a la fuerza eléctrica. Su trabajo dio lugar a la ley de Coulomb, que establece que las cargas similares se repelen y las opuestas se atraen, con una fuerza proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
La ley de Coulomb permitía calcular la fuerza electrostática entre dos objetos cargados cualesquiera, pero no revelaba la naturaleza fundamental de esas cargas. ¿Cuál era el origen de las cargas positivas y negativas? Como veremos en la siguiente sección, los científicos pudieron responder a esa pregunta en el siglo XIX.