La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en elelectroimán.
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 cuya intensidad se desea medir.
Corriente continua
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.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.
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).
Corriente alterna
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.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.
Las frecuencias empleadas en las redes de distribución son 50 y 60 Hz. El valor depende del país.
RESISTENCIA ELECTRICA DEL CONDUCTOR
No todos los conductores son iguales a la hora de que circulen por ellos los electrones, pues unos son mejores que otros para tal fin. Todos los conductores tienen una resistencia al paso de esos electrones, siendo mejor conductor cuanta menor resistencia tenga. A la hora de diseñar un conductor eléctrico también se tiene en cuenta su precio pues no es lo mismo fabricar un cable de platino a uno de cobre, aunque el primero sea mucho mejor conductor... ¿Te imaginas? ¡Resultaría carísimo! Nuestro país y el mundo no están ahora para tirar el dinero, ¿no crees?
Estudiaremos la resistencia que presenta un conductor eléctrico al paso de la corriente eléctrica. Veremos que esa resistencia depende de varios factores y sobre todo de la característica atómica de cada material.
Seguidamente estudiaremos la resistencia de un circuito eléctrico, cuya importancia en el circuito es acorde al de la fuente de alimentación o pila y al del conductor, ya que sin este componente no tendríamos circuito eléctrico. Para que lo entendáis una bombilla no es más que una resistencia que al pasar la corriente eléctrica, debido a sus características de forma y construcción, provoca luz. ¿Ves lo importante que es?
Como ya sabemos, la resistencia eléctrica (R) es la oposición que todo conductor presenta al paso de la corriente eléctrica.
Ante esta definición, hemos de considerar que no todos los conductores presentan la misma resistencia al ser sometidos a una diferencia de potencial en sus extremos, dependiendo de los siguientes factores:
- Cantidad de electrones libres que tenga el conductor (cuanto mayor sea su número, menor su resistencia).
- Choques que experimentan en su desplazamiento estos portadores de carga (los electrones pueden chocar con otros electrones o con partes de átomos no fluyentes), así a mayor número de choques, menor velocidad de desplazamiento y proporcionalmente menor cantidad de corriente.
Para cuantificar estos factores, recurrimos a la siguiente relación (1):
Dónde en el sistema internacional:
o R se expresa en ohmios (Ω)
o L en metros (m)
o S en metros cuadrados (m2)
o ρ en Ωm2/m (Ωm)
Veamos detenidamente el significado de estos parámetros:
- Resistividad o resistencia específica, representada por ρ. Es una constante característica de la naturaleza del conductor (despejando de la expresión (1),
, de aquí deducimos fácilmente su unidad en el S.I. indicada anteriormente). Hemos de considerar que:
- A la vista de (1), un aislante perfecto, vendría definido por un valor de ρ=∞ y un conductor perfecto ρ=0 (un superconductor).
- La siguiente tabla, muestra los valores de ρ para algunas de las sustancias más características.
MATERIALResistividad (ρ)en (Ωm) aPlata1,5·10-8Cobre1,72·10-8Aluminio2,63·10-8Hierro10·10-8Oro2,4·10-8Estaño1,15·10-7Plomo22·10-8MaderaDeVidrioDeCuarzo75·1016Silicio6,4·10-2Carbón3500·10-8
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