Entendiendo la Corriente Eléctrica: Conceptos, Medición y Cálculos
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Corriente Eléctrica: El Flujo de Cargas
El movimiento de cargas eléctricas se denomina corriente eléctrica, que es el movimiento de electrones en el interior de un cable.
La corriente eléctrica viaja por los cables y, para que exista, se necesita: almacenamiento, cables, electrones, movimiento, desnivel de cargas eléctricas y fuentes naturales.
Medición de la Corriente: El Amperímetro
El amperímetro (tester) sirve para medir la intensidad de corriente, es decir, la circulación de electrones.
Componentes de un Circuito Eléctrico
Elemento | Función |
Generador de corriente | Son los elementos encargados de suministrar la energía al circuito, creando una diferencia de potencial entre sus terminales que permite que circule la corriente eléctrica |
Conductor | Son materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, por lo que se utilizan como unión entre los distintos elementos del circuito. |
Receptores (resistencia) | Son los componentes que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras más útiles para nosotros, como la luz, movimiento, sonido o calor. |
Elementos de control | Estos elementos nos permiten maniobrar con el circuito, conectando y desconectando sus diferentes elementos según nuestra voluntad. |
1 e- = -1,6. 10-19 C
100.000 e- = X = -1,6. 10-14 C
I = 1,6. 10-14 C / 1 seg
I= 1,6. 10-14 A
Donde:
- I: Intensidad expresada en Amperios (A).
- Q: Carga eléctrica expresada en Culombios (C).
- t: Tiempo expresado en segundos (seg).
Cálculo de la Carga Eléctrica
¿Cuánta carga pasa por una sección de un conductor por el que circula una intensidad de corriente de 0,03 Ampere en 5 segundos?
Datos:
- A: 0,03
- t: 5 seg
- Q: ?
0,03 A = C / 5 seg
0,03 . 5 = C
0,15 = C
Resistividad de los Materiales
Material | Resistividad (Ω . mts) |
Plata | 1,47.10-8 |
Cobre | 1,72.10-8 |
Hierro | 10.10-8 |
Silicio | 640 |
Madera | 108 ; 1014 |
Acero | 6.10-7 |
Tungsteno | 5,65.10-8 |
¿Por qué las lámparas emiten luz?
El metal con que está fabricado el filamento es tungsteno. Siendo muy delgado, tiene una gran resistencia eléctrica, de modo que los electrones que circulan por él avanzan con gran dificultad, chocando con los átomos del material. Al igual que cuando una mañana fría nos frotamos las manos para calentarlas, debido a los choques de electrones de la corriente eléctrica, el metal del filamento aumenta intensamente su temperatura (alcanzando 1200 °C) y emite luz.
Cálculo de la Resistencia de un Alambre
Calcular la resistencia de un alambre conductor de cobre de 400 mts de longitud y 0,2 mm de diámetro.
R= ρ.l / S
Datos:
- Cobre
- 400 mts
- 0,2 mm de diámetro
- R: ?
dia: 0,2 mm = 1mm / 1000 mm = 1.10-4
R= 1,72.10-8 Ωm . 400mts
Longitud de un Cable Conductor
- ¿Cuál debería ser el largo de un cable conductor de cobre de 0,023 mts de radio si presenta una resistencia igual a 2Ω?
R= ρ.l / s
Datos:
- R: 2Ω
- ρ: ?
- S = π.r2 = 1,66.10-3 m2
- I=?
- r: 0,023 mts
2Ω = 1,72.10-8 . l / 1,66.10-3 mts2
2Ω . 1,66.10-3 mts2 / 1,72.10-8 Ωm = 193 m