Corriente eléctrica e intensidad de la corriente eléctrica
Introducción
Hasta el momento hemos aprendido acerca del comportamiento y la influencia de las cargas estáticas. Estudiamos las fuerzas eléctricas, el campo eléctrico alrededor de las cargas y los conceptos de energía potencial eléctrica, potencial eléctrico y la diferencia de potencial eléctrico, todo ello como campo de estudio de la Física y correspondiente a la rama de la Electrostática.
Continuamos con nuestro estudio de la Electricidad pero desde el punto de vista del movimiento de las cargas, campo del conocimiento que corresponde a la Electrodinámica.
En esta ocasión nos enfocaremos a estudiar la corriente, su naturaleza, los tipos de corrientes, diferencias y similitudes; se explicará la intensidad de corriente, fórmula, unidades y el concepto de fuerza electromotriz (fem) y la manera de producirla como factor fundamental para mantener el flujo continuo de electrones a través de un conductor eléctrico.
¡Vamos con todo! ¡Comencemos!
Desarrollo del tema
Corriente eléctrica
La parte de la Física encargada del estudio de las cargas eléctricas en movimiento es la electrodinámica. La corriente eléctrica está constituida por el movimiento de los electrones, cargas eléctricas negativas, a través de un conductor. El movimiento de estas cargas sucede siempre y cuando haya una diferencia de potencial que desplace los electrones de una terminal negativa a una positiva.
En los inicios del estudio de la electricidad en el siglo XIX se supuso erróneamente que las partículas que se movían eran de naturaleza positiva; existe por esta razón la convención de que la dirección de la corriente eléctrica es del polo positivo al polo negativo, aunque se sabe que, si somos estrictos, que esta dirección o sentido de la corriente eléctrica es errónea. Los videos a continuación te explican la naturaleza de la corriente eléctrica y el sentido en el que se desplaza:
- ¿Qué es la corriente eléctrica?
Sentido de la corriente eléctrica
Para que las cargas se muevan debe existir una diferencia de potencial, como ya se dijo, y si mediante un procedimiento se hace posible mantener la diferencia de potencial entonces se mantendrá un flujo de corriente constante. Existen dos tipos de corriente eléctrica, a saber, la corriente continua (CC), cuando el campo eléctrico que la origina permanece constante, y la corriente alterna (CA), cuando el campo eléctrico cambia alternadamente de sentido. (Montiel, 2015:401)
Imagen 2. Tipos de corriente eléctrica: alterna y continua.
Los electrones oscilan a uno y otro lado del conductor; dos cambios consecutivos de sentido forman un ciclo. Al número de ciclos por segundo se le llama frecuencia; en general la frecuencia de la corriente alterna es de 60 ciclos/segundo o 60 Hz. Te recomiendo que estudies el siguiente video para confirmar el concepto.
3. Corriente continua y alterna.
Intensidad de la corriente eléctrica
Se conoce como intensidad de la corriente eléctrica a la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor en un segundo. Se escribe.
En esta expresión I es la intensidad de corriente en [C/s], q es la carga eléctrica que circula por la sección transversal del conductor en [C] y t es el tiempo en [s]. En el SI de unidades la intensidad de la corriente se mide en ampere [A], por lo que podemos escribir.
4. Qué es la intensidad de corriente eléctrica.
Fuerza electromotriz
¿Cómo o porqué se mueve la corriente? Según Pérez M., H. (2015:403), la corriente eléctrica se origina por el movimiento o flujo de electrones a través de un conductor, debido a la existencia de una diferencia de potencial. Por lo tanto, para que una corriente eléctrica se mueva constantemente a través de un conductor debe existir un flujo continuo de electrones en un extremo y una salida de electrones por el otro. Las pilas y los generadores eléctricos son utilizados para suministrar continuamente los electrones. Las pilas transforman la energía química en energía eléctrica y los generadores transforman la energía mecáncia en eléctrica.
La fuerza electromotriz (fem), mide la cantidad de energía que proporciona un elemento generador de corriente eléctrica. Por lo tanto, la fuerza electromotriz aplicada en un circuito eléctrico es igual a la energía suministrada para que la unidad de carga recorra el circuito completo. (Montiel P., 2015:403)
El enunciado matemático del concepto quedaría como
El siguiente video puede ayudarte en la comprensión de este concepto; estúdialo con atención.
5. ¿Qué es la fuerza electromotriz?
Conclusión
En esta lección hemos estudiado el concepto de corriente, qué es lo que se mueve, cómo y porqué se mueve y los tipos de corriente. Sabemos que hay corriente continua y corriente alterna, así como algunas de sus diferencias fundamentales. Reconocimos que la corriente son electrones que se mueven a través de un conductor y que la intensidad de corriente eléctrica se mide en unidades de carga por unidad de tiempo, esto es, en coulombs por cada segundo, unidad a la que llamamos amperio, representada por la letra A.
Y por último, aprendimos que la corriente se mueve debido una diferencia de potencial y que esa diferencia de potencial usada para mantener un flujo continuo de electrones puede ser proporcionada por una pila o por un generador eléctrico.
Hemos llegado al final de esta lección. Te exhorto a continuar con curiosidad el estudio de la Electricidad.
¡Vamos muy bien! ¡Haz del entusiasmo un hábito! Te leo en la siguiente clase.
Fuentes de información
- Tippens, P. (2011). Corriente y resistencia. En Edamsa Impresiones (Ed.), Física Conceptos y aplicaciones, (p.532-540). Mc Graw Hill.
- Pérez M., H. (2015). Corriente eléctrica y fem, Física General (p.400-404). Grupo Editorial Patria.