¿Qué es la corriente eléctrica?

¿Qué es la corriente eléctrica?

¿Que es la corriente Eléctrica?

¿Qué es la corriente eléctrica?

Si estas aqui es por que te preguntas ¿Qué es la corriente eléctrica?

La Corriente eléctrica es el paso de electricidad por un circuito. La electricidad es un movimiento de electrones, los cuales forman parte de los átomos que componen la materia.

Para que en un circuito circule corriente, es necesario que entre los bornes de conexión, exista una determinada tensión eléctrica y que ésta se mantenga en el tiempo.

La tensión eléctrica la suministran los generadores eléctricos.

La tensión eléctrica se mide en voltios (V) y se representa por la letra U. A la cantidad de electricidad que circula en un segundo por un conductor, se la denomina intensidad de la corriente eléctrica.

La intensidad de corriente se mide en Amperios (A) y se representa por la letra I.

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material.1

Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del mismo.

Al caudal de corriente (cantidad de carga por unidad de tiempo) se lo denomina intensidad de corriente eléctrica.

En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio (A).

Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas,

produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que,

calibrado en amperios, se llama amperímetro,

colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

Historia

Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente,

como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo.

Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativos, electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional.

En conclusión, el sentido convencional y el real son ciertos en tanto que los electrones como protones fluyen desde el polo negativo hasta llegar al positivo (sentido real),

cosa que no contradice que dicho movimiento se inicia al lado del polo positivo donde el primer electrón se ve atraído por dicho polo

creando un hueco para ser cubierto por otro electrón del siguiente átomo y así sucesivamente hasta llegar al polo negativo (sentido convencional).

Es decir la corriente eléctrica es el paso de electrones desde el polo negativo al positivo comenzando dicha progresión en el polo positivo.2

En el siglo XVIII cuando se hicieron los primeros experimentos con electricidad, sólo se disponía de carga eléctrica generada por frotamiento (electricidad estática) o por inducción.

Se logró (por primera vez, en 1800) tener un movimiento constante de carga cuando el físico italiano Alessandro Volta inventó la primera pila eléctrica.

Conducción eléctrica

Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo.

Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.

Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región.

Supongamos que la carga se mueve a través de un alambre.

Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a través del alambre es:

{\displaystyle I={\frac {q}{t}}\,\!}

Aquí q está dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la equivalencia es:

{\displaystyle 1\ \mathrm {A} =1\ {\frac {\mathrm {C} }{\mathrm {s} }}\,\!}

 

Una característica de los electrones libres es que

incluso sin aplicarles un campo eléctrico desde afuera, se mueven a través del objeto de forma aleatoria debido a la energía calórica.

En el caso de que no hayan aplicado ningún campo eléctrico,

cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del objeto es igual a cero.

Esto es: dado un plano irreal trazado a través del objeto, si sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido,

y sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se anulan.

Cuando se aplica una fuente de tensión externa (como, por ejemplo, una batería) a los extremos de un material conductor, se está aplicando un campo eléctrico sobre los electrones libres.

Este campo provoca el movimiento de los mismos en dirección al terminal positivo del material (los electrones son atraídos [tomados] por el terminal positivo y rechazados [inyectados] por el negativo).

Es decir, los electrones libres son los portadores de la corriente eléctrica en los materiales conductores.

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.

Para obtener una corriente de 1 amperio, es necesario que 1 culombio de carga eléctrica por segundo esté atravesando un plano imaginario trazado en el material conductor.

Definición por medio del magnetismo

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico,

debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.

La ecuación que la describe en electromagnetismo es:

{\displaystyle I=\int _{S}{\vec {J}}\cdot d{\vec {S}}=\int _{S}{\vec {J}}\cdot {\vec {n}}dS}

Donde {\displaystyle {\vec {J}}} es la densidad de corriente de conducción, {\displaystyle d{\vec {S}}} es el vector perpendicular al diferencial de superficie, {\displaystyle {\vec {n}}} es el vector unitario normal a la superficie, y {\displaystyle dS} es el diferencial de superficie.

La carga eléctrica puede desplazarse cuando esté en un objeto y éste es movido, como el electróforo.

Un objeto se carga o se descarga eléctricamente cuando hay movimiento de carga en su interior.

Corriente continua

Rectificador de corriente alterna en continua, con puente de Gratz. Se emplea cuando la tensión de salida tiene un valor distinto de la tensión de entrada.

Se denomina corriente continua o corriente directa (CC en español, en inglés DC, de direct current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo.

La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial.

Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre sí.

Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente constante

(ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería).

Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.

Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila voltaica por parte del conde y científico italiano Alessandro Volta.

No fue hasta los trabajos de Edison sobre la generación de electricidad, en las postrimerías del siglo XIX,

cuando la corriente continua

comenzó a emplearse para la transmisión de la energía eléctrica.

Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna, que presenta menores pérdidas en la transmisión a largas distancias,

si bien se conserva en la conexión de redes eléctricas de diferentes frecuencias y en la transmisión a través de cables submarinos.

Desde 2008 se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua a partir de células fotoeléctricas que permiten aprovechar la energía solar.

Cuando es necesario disponer de corriente continua para el funcionamiento de aparatos electrónicos,

se puede transformar la corriente alterna de la red de suministro eléctrico mediante un proceso,

denominado rectificación, que se realiza con unos dispositivos llamados rectificadores,

basados en el empleo de diodos semiconductores o tiristores (antiguamente, también de tubos de vacío).3

Corriente alterna

Onda senoidal.

Voltaje de las fases de un sistema trifásico. Entre cada una de las fases hay un desfase de 120º.

Esquema de conexión.

Conexión en triángulo y en estrella.

Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.

La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal.4​ En el uso coloquial, «corriente alterna» se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.

El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse.

Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los años 1881 y 1889.

La corriente alterna

superó las limitaciones que aparecían al emplear la corriente continua (CC), la cual constituye un sistema ineficiente para la distribución de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia.

La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua.

La energía eléctrica trasmitida viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo.

Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente.

Esto permite que los conductores sean de menor sección y, por tanto, de menor costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado de la intensidad.

Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.

Las frecuencias empleadas en las redes de distribución son 50 y 60 Hz. El valor depende del país.

Corriente trifásica

Se denomina corriente trifásica al conjunto de tres corrientes alternas de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que

presentan una diferencia de fase entre ellas de 120°, y están dadas en un orden determinado.

Cada una de las corrientes que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

La generación trifásica de energía eléctrica es más común que la monofásica y proporciona un uso más eficiente de los conductores.

La utilización de electricidad en forma trifásica es mayoritaria para transportar y

distribuir energía eléctrica y para su utilización industrial, incluyendo el accionamiento de motores.

Las corrientes trifásicas

se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o

grupos de bobinas, arrolladas en un sistema dispuesto a 120 grados eléctricos entre cada fase.

Los conductores de los tres electroimanes pueden conectarse en estrella o en triángulo.

En la disposición en estrella cada bobina se conecta a una fase en un extremo y a un conductor común en el otro, denominado neutro.

Si el sistema está equilibrado, la suma de las corrientes de línea es nula, con lo que el transporte puede ser efectuado usando solamente tres cables.

En la disposición en triángulo o delta cada bobina se conecta entre dos hilos de fase, de forma que un extremo de cada bobina está conectado con otro extremo de otra bobina.

El sistema trifásico

presenta una serie de ventajas tales como la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente)

y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores,

a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.

Tesla fue el inventor que descubrió el principio del campo magnético rotatorio en 1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna.

Él inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía al planeta.5

Corriente monofásica

Se denomina corriente monofásica a la que se obtiene de tomar una fase de la corriente trifásica y un cable neutro.

En España y demás países que utilizan valores similares para la generación y trasmisión de energía eléctrica,

este tipo de corriente facilita una tensión de 230 voltios, lo que la hace apropiada para que puedan funcionar adecuadamente

la mayoría de electrodomésticos y luminarias que hay en las viviendas.

Desde el centro de transformación más cercano hasta las viviendas se disponen cuatro hilos: un neutro (N) y tres fases (R, S y T).

Si la tensión entre dos fases cualesquiera (tensión de línea) es de 400 voltios, entre una fase y el neutro es de 230 voltios.

En cada vivienda entra el neutro y una de las fases, conectándose varias viviendas a cada una de las fases y al neutro; esto se llama corriente monofásica.

Si en una vivienda hay instalados aparatos de potencia eléctrica alta (aire acondicionado, motores, etc.,

o si es un taller o una empresa industrial) habitualmente se les suministra directamente corriente trifásica que ofrece una tensión de 400 voltios.

Corriente eléctrica estacionaria

Se denomina corriente eléctrica estacionaria, a la corriente eléctrica que se produce en un conductor de forma que

la densidad de carga ρ de cada punto del conductor es constante, es decir que se cumple que:

{\displaystyle {d{\rho } \over dt}=0}

fuente : wikipedia

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