Corriente Eléctrica
La Corriente eléctrica es la rapidez del flujo de la carga eléctrica por algún lugar del espacio. La mayor parte de las aplicaciones de la electricidad están orientadas a las corrientes eléctricas.
Las corrientes eléctricas se clasifican en Corriente continua o directa y Corriente alterna.
Por ejemplo, la batería de una lámpara suministra corriente al filamento de un foco cuando el interruptor se coloca en la posición de encendido.
Una gran variedad de aparatos domésticos funcionan con corriente alterna. En estos casos comunes, el flujo de carga se lleva a cabo en un material conductor, como un alambre de cobre. Sin embargo, es posible que existan corrientes fuera del conductor. Por ejemplo, el haz de electrones en un cinescopio de televisión constituye una corriente.
La Batería
La Batería es una fuente de corriente continua. Fue inventada por Alessandro Volta en 1800, y fue uno de los más importantes descubrimientos prácticos de la ciencia. Este invento representa el fundamento de un amplio espectro de subsecuentes desarrollos en la tecnología eléctrica.
Aún cuando los fenómenos eléctricos eran conocidos antes de 1800, las máquinas eléctricas de esa época se limitaban a dispositivos que producían carga estática y grandes diferencias de potencial por medio de fricción. Tales máquinas eran capaces de producir grandes chispas, pero su valor práctico era bastante limitado.
Durante sus investigaciones, Volta reconoció que el contacto entre dos metales requiere un conductor acuoso para obtener un efecto apreciable. Demostró además que ciertos pares de metales producían un mayor efecto que otros.
Volta entonces procedió a inventar una fuente continua de electricidad, la primera batería. Su dispositivo original, llamado pila voltaica, consta de placas alternadas de plata y zinc. Las placas adyacentes eran separadas por una tela empapada de solución salina o de ácido diluido.
La estructura de las placas produce una Diferencia de potencial continuo entre los dos extremos, con un exceso de carga positiva en el extremo de la plata y un exceso de carga negativa en el extremo del zinc.
En efecto, la pila era un convertidor de energía, donde la energía química interna era convertida en energía potencial eléctrica. Aunque esta batería producía un potencial muy pequeño comparado con el producido por las máquinas electrostáticas por fricción, era capaz de dar una gran carga eléctrica, por lo que probó ser de gran importancia práctica.
Estas primeras fuentes fueron muy importantes para los experimentos porque producían una diferencia de potencial casi constante.
Corriente eléctrica
Siempre que cargas eléctricas del mismo signo están en movimiento, se dice que existe una corriente. Para definir la corriente con más precisión, hay que suponer que las cargas se mueven perpendicularmente a un área superficial.
Esta área podría ser la sección transversal de un alambre. La corriente es la rapidez con la cual fluye la carga a través de esa superficie.
Si ΔQ es la cantidad de carga que pasa a través de esta área en un tiempo Δt, la corriente promedio Ip es igual a la razón de la carga en el intervalo de tiempo:
Ip = ΔQ / Δt
Si la rapidez con que fluye la carga varía con el tiempo, la corriente también varía en el tiempo y se define la Corriente instantánea, I.
La unidad de corriente en el SI es el Ampere (A), donde
1 A = 1 C/s
Es decir, 1 Ampere de corriente equivale a que 1 Coulomb de carga pase a través de la superficie en 1 segundo. En la práctica, con frecuencia se utilizan unidades más pequeñas de corriente, tales como el miliampere (1 mA = 10-3 A) y el microampere (1 μA = 10-6 A).
Cuando las cargas fluyen a través de la superficie, pueden ser positivas, negativas o ambas. Por convención, se escoge la dirección de la corriente como la dirección en la cual fluyen las cargas positivas.
En un conductor como el cobre, la corriente se debe al movimiento de los electrones cargados negativamente. Por lo tanto, cuando hablamos de corriente en un conductor ordinario, como el alambre de cobre, la dirección de la corriente será opuesta a la dirección del flujo de electrones.
Por otro lado, si uno considera un haz de protones cargados positivamente en un acelerador, la corriente está en la dirección del movimiento de los protones. En algunos casos, la corriente es el resultado del flujo de ambas cargas positiva y negativa. Esto ocurre, por ejemplo, en los semiconductores y los electrólitos.
Es común referirse al movimiento de cargas (positivas o negativas) como el movimiento de portadores de carga.
En un conductor, los electrones libres viajan con una rapidez próxima a la de la luz. Asi, cuando se acciona el encendedor de la luz, el mensaje para que los electrones empiecen a moverse por el alambre les llega con una rapidez aproximada de 108 m/s.
Ejemplos de Corriente Eléctrica
Las computadoras son alimentadas con electricidad para comenzar a funcionar.
Los focos reciben corriente eléctrica para que su filamento se encienda.
Los aparatos domésticos funcionan con una corriente eléctrica de diferencia de potencial 110V.
Los aparatos de oficina y en laboratorios pequeños funcionan con una corriente eléctrica de diferencia de potencial 220V.
Los aparatos industriales que operan a gran escala funcionan con una corriente eléctrica de diferencia de potencial 440V.
Las copiadoras, impresoras y aparatos de escaneos funcionan con corriente eléctrica.
Las bocinas y demás aparatos de audio reciben corriente eléctrica para su funcionamiento.
Las caminadoras, que son aparatos de gimnasio con una banda móvil, requieren corriente eléctrica.
Las baterías de los teléfonos móviles se recargan con corriente eléctrica.
Los aparatos de iluminación como los reflectores se alimentan con corriente eléctrica para lograr una intensa luminosidad.