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Corriente Eléctrica

El concepto de corriente eléctrica como su nombre lo indica se refiere al flujo de las cargas eléctricas en el espacio en una dirección determinada. Se pretende con él describir el movimiento de la carga eléctrica en una dirección del espacio y medir la rapidez del flujo de carga.

Corriente Eléctrica

Se dice que existe una corriente eléctrica cuando hay un flujo neto de carga eléctrica en una dirección específica del espacio. Para definir una expresión que permita calcularla, es necesario considerar una dirección del espacio y tener información de la carga neta que atraviesa a una superficie perpendicular a esa dirección. Algo similar a lo que haría una persona que observara los transeúntes que caminan por una calle, a través de la rendija de su puerta y contará las personas que van de un lado a otro.

I= Q/t

Siendo Q la magnitud de la carga, t el tiempo e I la magnitud de la corriente.

La corriente eléctrica se mide en Amperios en honor al Físico francés Ampere. Un Amperio equivale al flujo de un Coulombio de carga eléctrica por segundo.

Existen diferentes múltiplos y submúltiplos de esta unidad, pero quizás los más usados son:

1 miliamperio = 10 -3 Amperios.

1 microamperio=10 -6 Amperios.

Donde quiera que haya carga eléctrica en movimiento es posible medir una corriente, sin embargo la carga eléctrica por ser una propiedad intrínseca de la materia se desplazará de acuerdo como lo haga la materia misma; ello dará lugar a diferentes tipos de corrientes que reciben diferentes denominaciones de acuerdo a las características del movimiento.

Corriente Directa o Continua (C.C o D.C ). Esta denominación se usa para corrientes cuyas magnitudes permanecen constantes en el tiempo, además, en las regiones donde las cargas se mueven, lo hacen siempre en el mismo sentido. La corriente continua es proporcionada por las pilas, como en el caso de las linternas y los radios, o por los acumuladores de los automóviles.

También algunos transformadores, como los que usan las calculadoras o los teléfonos celulares proporcionan corriente continua. Observa en el circuito eléctrico animado, la representación del sentido de la corriente al cerrar el circuito con el conmutador o cuchilla, y la representación gráfica de la variación de la corriente a través del tiempo que ocurre en él. Donde el gráfico es horizontal la corriente permanece constante, y donde no lo es, la corriente es variable en el tiempo.

Corriente Alterna (C.A): Se denominan así, a las corrientes que varían alternativamente de sentido y de magnitud. Son producidas por fuerzas eléctricas que cambian alternativamente de sentido e intensidad, ocasionando un movimiento de vaivén o de oscilación de las cargas. Esas oscilaciones ocurren con una determinada frecuencia, cuyo valor es escogido por los fabricantes de los generadores de ese tipo de corriente. La frecuencia de los cambios, se mide en ciclos por segundo o Hertz y en Venezuela se ha escogido un sistema de electricidad que oscila 60 veces por segundo o 60 Hertz..

En la gráfica se muestra un esquema de un generador de corriente alterna y se muestra una representación gráfica de la forma como varía la corriente producida por él a través del tiempo. En ese gráfico se puede observar, que hay un intervalo de tiempo donde la corriente es variable pero positiva (las cargas se mueven en un sentido ), y otro intervalo donde la corriente es variable pero negativa( las cargas se mueven en sentido contrario al del intervalo anterior). Este proceso se repite alternativamente con una cierta frecuencia.

Causa de la corriente Eléctrica .

Para que se produzca una corriente eléctrica es necesario que exista algún agente que produzca una fuerza electromotriz, es decir una fuerza que produzca movimiento sobre las cargas. Ello se logra con cualquier dispositivo construido para ello, como una pila, un acumulador de auto, un generador de corriente, continua o alterna o cualquier otro aparato que establezca una diferencia de potencial en un medio material donde haya cargas susceptibles de moverse.

Medida de la corriente eléctrica

. La corriente eléctrica es un movimiento ordenado de cargas en el espacio. Para poder medir este movimiento de cargas es necesario colocar un instrumento que reciba las cargas, detecte el sentido del movimiento y la cantidad de carga que se mueve de un lado a otro en el espacio. Estos instrumentos se denominan amperímetros y existen de diferentes tipos, debiéndose tomar en cuenta el tipo de corriente que se va a medir para elegir el aparato apropiado.

Efectos de la Corriente Eléctrica.

• Efecto calorífico. Los hilos conductores se calientan al pasar por ellos la corriente eléctrica. Este efecto se aprovecha en radiadores, cocinas eléctricas y, en general, en todos los electrodomésticos utilizados como sistemas de calefacción. Sin embargo, este efecto tiene también consecuencias negativas, puesto que, al calentarse, los hilos disipan energía. En una bombilla de incandescencia esto eleva el consumo energético.

• Efecto químico. La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las sustancias. Esto se aprovecha en una pila, que produce electricidad a partir de cambios químicos, o en galvanotecnia, la técnica empleada para recubrir de metal una pieza.

• Efecto luminoso. En una lámpara fluorescente, el paso de corriente produce luz.

• Efecto magnético (electromagnetismo). Es el más importante desde el punto de vista tecnológico. Una corriente eléctrica tiene efectos magnéticos (es capaz de atraer o repeler un imán). Por otra parte, el movimiento relativo entre un imán y una bobina (un hilo metálico arrollado) se aprovecha en las máquinas eléctricas para producir movimiento o para generar electricidad.

Fuentes de la Corriente Eléctrica.

Para que una corriente en un conductor se mantenga siempre, es necesario establecer una diferencia de potencial entre dos puntos. Esto se logra conectando el conductor a una fuente generadora de corriente, la cual debe consumir otro tipo de energía para que sea capaz de generar energía eléctrica. Así, la batería consume energía química, el dinamo consume energía mecánica y ambos son capaces de mantener una diferencia de potencial.

• Las fuentes de corriente o generadoras eléctricos.

Son dispositivos capaces de transformar las diferentes formas de energía química, mecánica o térmica, en energía eléctrica necesaria para producir la diferencia de potencial entre dos puntos.

• Un generador químico es considerado una pila, e cual la diferencia de potencial entre los polos es mantenida gracias a reacciones químicas internas que son capaces de liberar energía que mantiene la diferencia de potencial.

• El par termoeléctrico es un generador capaz de trasformar calor en energía eléctrica. Un uso importante de este generador es dada en la medida y regulación de la temperatura.

Intensidad de la Corriente Eléctrica.

Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C•s-1 (culombios partido por segundo), unidad que se denomina amperio.

Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminución de carga en ningún punto del conductor, la corriente es estacionaria.

Se mide con un galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro y en el circuito se coloca en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir. El valor I de la intensidad instantánea será:

Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando incrementos finitos de tiempo se puede definir como:

Si la intensidad es variable la fórmula anterior da el valor medio de la intensidad en el intervalo de tiempo considerado.

Según la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raíz cuadrada de la potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios generadores y receptores, la intensidad es igual a:

Donde se es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, es la suma de todas la fuerzas contra electromotrices, SR es la resistencia equivalente del circuito, Sr es la suma de las resistencias internas de los generadores y Sr' es el sumatorio de las resistencias internas de los receptores.

Intensidad de corriente en un elemento de volumen: I=N.Q.A.V, donde encontramos n como el número de cargas portadoras por unidad de volumen; q refiriéndose a la carga del portador; V la velocidad del portador y finalmente A como el área de la sección del conductor.

Pilas y Baterías

Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodo y el otro es el polo positivo o cátodo.

La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución

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