Corriente eléctrica

Las cargas libres presentes en un conductor permanecen en reposo mientras que no haya una causa que las obligue a moverse; pero si entre dos puntos se establece una diferencia de potencial, es decir, si aplicamos una tensión, las carga eléctricas circulan entre ambos puntos constituyendo lo que llamamos corriente eléctrica.

corriente

Efecto térmico de la corriente:

Este efecto se puede observar fácilmente, ya que al circular corriente por un conductor este se calienta. Este proceso de calentamiento en conocido como EFECTO JOULE.

Efecto JOULE: Toda energía eléctrica absorbida por un conductor homogéneo en el que no existen fuerzas electromotrices y que esta recorrido por una corriente eléctrica, se transforma en calor.

 Esta energía la podemos calcular en forma de potencia absorbida:

P=I2*R P=U2/R

Sabiendo que un julio equivale a 0,24 calorías podemos obtener el valor en calorías.

Q=R*I2*t (Julios) Q=0.24*R*I2*t (calorias)

Este calor irá aumentando en el conductor hasta que se iguale con el disipado bien por conducción, convección o radiación.

Por otra parte también hay que tener en cuenta que la resistencia de un conductor varía con la temperatura a la que se encuentre.

Para calcular esta resistencia empleamos esta fórmula:

Rt2

Rt1: Resistencia a Tª ambiente.

Rt2: Resistencia a Tª que tenemos en la resistencia.

α : Coeficiente de temperatura de la resistencia.

El coeficiente de temperatura α nos indica la variación de la resistencia con la temperatura, en los metales este es positivo, lo que indica que que la resistencia aumenta con la temperatura y disminuye cuando esta desciende.

Para algunos metales como el cobre el oro o la plata, etc. a una temperatura de cero absoluto su resistencia es nula. Pero también hay sustancias que a pesar de encontrarse con valores por encima del cero absoluto presentan una resistencia nula, son los llamados superconductoresPor el contrario hay materiales como el carbón que a medida que aumenta su temperatura disminuye su resistencia.

Intensidad de corriente:

fuente de corriente

Como ya sabemos la corriente eléctrica no es mas que un tránsito de electrones a través de un conductor.

Podríamos imaginar que somos capaces de contar el número de los que han pasado por la sección transversal del mismo, durante un tiempo determinado. De esta forma recordando que un Culombio = 6.23*1018 electrones, podríamos calcular la carga, o cantidad de electricidad, que ha pasado por dicho punto expresado en culombios.

Pues bien dividiendo la carga por el tiempo empleado en dicho tramito llegamos al concepto de intensidad de corriente eléctrica, que se representa con la letra I.

De esta forma tenemos que:

formula intensidad

Intensidad de corriente: es la cantidad de carga eléctrica que cruza la sección transversal de un conductor en un segundo.

Intensidad alta intensidad-muchos-lentos
Intensidad baja intensidad-pocos-rapidos

La unidad de la intensidad en el sistema internacional (S.I) se denomina AMPERIO y podemos definirlo como: Intensidad de la corriente capaz de transportar un culombio en un segundo.

Para medir la intensidad de corriente que circula por una rama se utiliza un aparato llamado AMPERÍMETRO, el cual siempre se conecta en serie. 

amperi Colocación de un amperímetro. (siempre en serie)

 

Voltaje:

Para que los electrones se muevan por el conductor, es decir, para que exista una intensidad de corriente eléctrica, es necesario que algo impulse a los electrones.

Pues bien, la diferencia de potencial representa el “impulso” que llevan las cargas(electrones) por el conductor y los aparatos que producen esa diferencia de potencial son los generadores.

fuente de tension

La diferencia de potencial se representa con la letra V. Su unidad de medida en el S.I es el VOLTIO representado como V también.

Para medir la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un conductor se usa un aparato llamado VOLTÍMETRO. Este aparato se conecta entre los dos puntos del conductor, es decir, se conecta siempre en paralelo.

volt Colocación de un voltímetro. (siempre en paralelo)

V+A

Para lograr que una lámpara como la de la siguiente figura se encienda, debe circular por los cables a los cuales está conectada, una corriente eléctrica.

lampara

Para que esta corriente circule por los cables debe existir una fuerza, llamada fuente de fuerza electromotriz  o (para entendernos mejor) una batería ( en el caso de corriente continua D.C), que es simplemente una fuente de tensión, que tiene unidad voltios.

Normalmente las fuentes de tensión tienen en su salida un valor fijo, 3V, 6V, 9V… pero hay casos de fuentes de tensión de salida variable, que tienen usos especiales.

Cuando hablamos del voltaje de una batería o el voltaje que se puede obtener de un tomacorriente que sale de la pared, estamos hablando de una tensión. En el primer caso es una fuente de tensión de corriente directa y en el segundo una fuente de tensión de corriente alterna.

Ley de OHM:

Cuando en los extremos de un conductor se establece una diferencia de potencial V=VA-VB aparece a través del mismo una corriente cuya intensidad I depende de las dimensiones del conductor, así como del material que lo constituye.

Si modificamos la diferencia de potencial la intensidad varía también, pero de forma que ambas magnitudes permanecen directamente proporcionales, es decir el cociente V/I se mantiene constante.

Esto se conoce con el nombre de ley de Ohm, y se enuncia del siguiente modo:

La razón entre la tensión V aplicada a los extremos de un conductor y la intensidad I que circula por él es una cantidad constante denominada resistencia del conductor.

r ohm V en voltiosR en ohmiosI en amperios

 

Ohmios es la resistencia de un conductor que bajo una diferencia de potencial de un voltio permite el paso de un amperio. Se representa con la letra griega omega. (Ω)

i ohm r ohm v ohm
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