CORRIENTE ELÉCTRICA

   A corriente eléctrica

•  Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).  

                                     

 En un circuito eléctrico cerrado la.corriente circula siempre del polo.negativo al polo positivo de la.fuente de fuerza electromotriz.(FEM),

• Quizás hayamos oído hablar o leído en algún texto que el sentido convencional de circulación de la corriente eléctrica por un circuito es a la inversa, o sea, del polo positivo al negativo de la fuente de FEM. Ese planteamiento tiene su origen en razones históricas y no a cuestiones de la física y se debió a que en la época en que se formuló la teoría que trataba de explicar cómo fluía la corriente eléctrica por los metales, los físicos desconocían la existencia de los electrones o cargas negativas.
  
  Al descubrirse los electrones como parte integrante de los átomos y principal componente de las cargas eléctricas, se descubrió también que las cargas eléctricas que proporciona una fuente de FEM (Fuerza Electromotriz), se mueven del signo negativo (–) hacia el positivo (+), de acuerdo con la ley física de que "cargas distintas se atraen y cargas iguales se rechazan". Debido al desconocimiento en aquellos momentos de la existencia de los electrones, la comunidad científica acordó que, convencionalmente, la corriente eléctrica se movía del polo positivo al negativo, de la misma forma que hubieran podido acordar lo contrario, como realmente ocurre. No obstante en la práctica, ese “error histórico” no influye para nada en lo que al estudio de la corriente eléctrica se refiere.

      B estructura atómica 

•  La experiencia de Rutherford fue crucial en la determinación de la estructura atómica. Los párrafos que siguen son un extracto de su propia comunicación (1911):
  "Es un hecho bien conocido que las partículas alfa y beta sufren desviaciones de sus trayectorias rectilíneas a causa de las interacciones con los átomos de la materia.
  Parece indudable que estas partículas de movimiento veloz pasan en su recorrido a través de los átomos, y las desviaciones observadas son debidas al campo eléctrico dentro del sistema atómico.
  Las observaciones de Geiger y Mardsen sobre la dispersión de partículas alfa, indican que algunas de estas partículas deben de experimentar en un solo encuentro desviaciones superiores a un ángulo recto.
  Un cálculo simple demuestra que el átomo debe de ser asiento de un intenso campo eléctrico para que se produzca una gran desviación en una colisión simple..."
                     

 Como hemos visto al estudiar el fenómeno de la dispersión , la interacción entre partículas    cargadas  positivamente corresponde a una fuerza central y conservativa. La energía total es siempre positiva por lo que la trayectoria es siempre una hipérbola.

Se denomina parámetro de impacto a la distancia existente entre la dirección de la partícula incidente y el centro de fuerzas.

Una vez que la partícula ha sido dispersada por el núcleo se aleja del centro de fuerzas siguiendo una trayectoria que tiende asintóticamente a una línea recta. El ángulo F que forma dicha recta con el eje horizontal se denomina angulo de dispersión 

La fórmula que relaciona el parámetro de impacto b con el ángulo de dispersión F para una energía E dada de la partícula alfa, como hemos visto, es la siguiente.

    C circuito eléctrico 

•  Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones.
  Está compuesto por:
  • GENERADOR o ACUMULADOR.
  
  
  • HILO CONDUCTOR.
  
  
  • RECEPTOR o CONSUMIDOR.
  
  
  • ELEMENTO DE MANIOBRA.
  El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo 

                                       

    D intensidad eléctrica 

• Se define intensidad eléctrica o corriente como el flujo de electrones que circula en un sentido determinado a través de un medio conductor.
  Vale, ya sabemos que la corriente es un conjunto de electrones que se mueven; pero, ¿qué es lo que hace moverse a estos electrones?
  - La existencia de una diferencia de potencial (mirar apartado de la tensión).
  Entonces, ¿se puede establecer una diferencia de potencial en cualquier tipo de materia?
  - No. Distinguimos entre cuerpos conductores, semiconductores y aislantes.
  
  
  Los cuerpos conductores están formados generalmente por enlaces moleculares metálicos. Estos enlaces se caracterizan por formar una nube de electrones compartida por todas las moléculas que forman el cuerpo. Es decir, existen electrones libres. Esta movilidad de los electrones permite la existencia y propagación de la corriente eléctrica. Por tanto todos los metales son conductores, pero existen otras sustancias no metal que también lo son, por ejemplo aquellas que se forman mediante enlaces iónicos con sales disueltas (agua).
  
  
  Los cuerpos semiconductores son aquellos que se vuelven conductores sólo bajo unas condiciones determinadas, como puede ser la temperatura, distribución de cargas, campos magnéticos, etc (hablaremos de ellos en otro momento).
  • Los cuerpos aislantes son aquellos en los que sus moléculas establecen un potencial propio que evita la existencia de electrones libres.
  Bien, hasta ahora sabemos que la corriente eléctrica son cargas negativas (electrones) que fluyen por un conductor ante la existencia de un potencial eléctrico.
  La forma en que se crea dicho potencial no es de nuestra incumbencia, lo dejamos pues para otras disciplinas como circuitos eléctricos.
  En este momento al lector le asaltará una duda razonable: – Si la corriente se forma por una diferencia de potencial, existirá una tensión, por lo tanto ambos fenómenos deben de estar relacionados de alguna forma.
  - Efectivamente y además la relación es directa.
  Hemos llegado a un punto clave, La Ley de Ohm.  

          ejemplo básico 

                                       

    E  voltaje

•  El DICCIONARIO  de la REAL ACADEMIA ESPAÑOLA  define al voltaje como la cantidad de voltios que actúan en un aparato o en un sistema eléctrico. De esta forma, el voltaje, que también es Conocido como tensión o diferencia de potencial, es la presión que una fuente de suministro de energía eléctrica  o fuerza electromotriz ejerce sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado. De esta forma, se establece el flujo de una corriente eléctrica.

A mayor diferencia de potencial que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica, mayor es el voltaje existente en el circuito al que corresponde ese conductor. La diferencia de potencial se mide envoltios (V), al igual que el potencial.

La tensión entre dos puntos de un campo eléctrico es igual al trabajo  que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto A al punto B. Cabe destacar que la tensión es independiente del camino recorrido por la carga, y depende de forma exclusiva del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo.

Cuando dos puntos que tienen una diferencia de potencial son unidos a través de unconductor, se produce un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea  el punto de mayor potencial se traslada mediante el conductor al punto de menor potencial; en ausencia de una fuente externa (un generador), la corriente cesa cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico. Este traslado de cargas lo que se conoce  como corriente eléctrica.

        

    F resistencia eléctrica

• 
  

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor.eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

    G ley de ohm

• La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

Tensión o voltaje "E", en volt (V). Intensidad de la corriente "  I ", en ampere (A). Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad  o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

   

H sentido de la corriente eléctrica

• Las corrientes alimentadas por pilas se denominan corrientes continuas. Los electrones circulan siempre por el conductor en el mismo sentido, desde el polo negativo al polo positivo. Sin embargo, por convenio, el sentido de la corriente utilizado en los esquemas es el contrario, pues los primeros estudiosos de la electricidad pensaron que las cargas que se desplazaban eran las positivas, que lo harían moviéndose desde el polo positivo al negativo. Este es el sentido que se asignó, y que aún hoy mantenemos, a la corriente eléctrica.

 La corriente que utilizamos en nuestras casas es corriente alterna. Las cargas en ella no se mueven siempre en el mismo sentido, sino que dicho sentido se invierte.

La cantidad de veces que se invierte el sentido de la corriente se llama frecuencia. Se mide en ciclos por segundo, o lo que es lo mismo, Hertzios (Hz). En Europa la corriente alterna doméstica es de 50 Hz, mientras que en Estados Unidos es de 60 Hz.

I Simbología eléctrica 

•