“Eletricidade se assemelha à fé. Não as vemos, mas alguns podem senti-las.”
Autor desconhecido
As propriedades elétricas da matéria consistem no capítulo da ciência dos materiais mais importante na engenharia elétrica e descreve o comportamento macroscópico dos materiais elétricos.
Porém, como as propriedades dos materiais dependem da estrutura da matéria, as propriedades elétricas se relacionam com todas as demais propriedades físicas e químicas.
Todavia, como os cientistas estudaram as propriedades dos materiais empiricamente de acordo com suas especialidades, áreas de interesse, e sequencialmente no tempo, elas se agrupam de acordo as áreas da engenharia, apesar de se encontrarem profundamente relacionadas.
Os elétrons determinam as propriedades elétricas e magnéticas dos sólidos, mas a ressonância nuclear magnética já incluiu os nucleons.
A Resistividade e a Condutividade elétricas descrevem a capacidade dos materiais conduzirem eletricidade, e Georg Ohm se tornou famoso com seu trabalho publicado em 1827, muito antes dos modelos atômicos.
Contudo, nem todos os materiais conduzem eletricidade. Por isso, a Constante Dielétrica, que não é constante, descreve o comportamento elétrico dos materiais isolantes. O nome dielétrico surgiu com William Whewell em resposta a Michael Faraday no século XIX.
As forças de atração, que mantêm moléculas, átomos e partículas unidos, limitam a capacidade dos materiais resistirem aos campos elétricos. Denomina-se de Rigidez Dielétrica a capacidade dos materiais resistirem ao campo elétrico sem conduzir corrente. Em 1889, Friedrich Paschen descobriu empiricamente a Lei de Paschen que relaciona a tensão de ruptura em gases com a pressão e distância entre os terminais energizados.
Essas três propriedades representam a base das propriedades elétricas dos materiais. Paralelamente, surgiram outros fenômenos que relacionam grandezas elétricas com outras grandezas físicas.
A Piezeletricidade relaciona eletricidade com tensão mecânica. Forças aplicadas nos materiais produzem tensões mecânicas que, ao deslocar dipolos elétricos, provocam o aparecimento de campo elétrico resultante. Porém, esta explicação se baseia nas teorias desenvolvidas a partir da descoberta do elétron. Pierre Curie e Jaqcques Curie demonstraram pela primeira vez este fenômeno em 1880.
A Piroeletricidade descreve a propriedade de determinados materiais produzirem tensão elétrica quando submetidos a variações de temperatura. Theophrastus produziu, em 314 A.C., o primeiro registro da Piroeletricidade ao relatar a propriedade da Turmalina atrair serragem quando aquecida.
Semelhante, mas distinta da Piroeletricidade, a Termoeletricidade descreve a propriedade de desenvolver tensão elétrica a partir de gradientes de temperatura ao longo do material. Alessandro Volta descobriu a Termoeletricidade em 1794, mas ela se tornou mais conhecida pelos trabalhos de Thomas Johann Seebeck em 1821 e Jean Charles Peltier em 1834.
A Ferroeletricidade se caracteriza pela propriedade de determinados materiais manterem a polarização elétrica depois do campo elétrico externo que a gerou ser retirado. Valasek descobriu esta propriedade, semelhante ao Ferromagnetismo, em 1920, muito tempo depois da descoberta do magnetismo. Contudo, a semelhança entre os fenômenos ocasionou a denominação de Ferroeletricidade, apesar da maioria desses materiais não possuir Ferro em sua composição.
O Efeito Hall se evidencia pela tensão elétrica gerada pela aplicação de campo magnético num material conduzindo corrente elétrica. Este fenômeno foi descoberto por Edwin Hall em 1879.
Com exceção da Ferroeletricidade, o descobrimento de todas essas propriedades ocorreu antes da revelação do Elétron em 1897. Isto comprova que a Ciência dos Materiais possui uma dinâmica semelhante à evolução da Física e da Química, e que o Laboratório sempre esteve no centro das descobertas.