¿Qué es la corriente eléctrica?

La Corriente Eléctrica, su Unidad, Fórmula, Tipos, Propiedades, Medida y Aplicaciones

En esta era moderna de la tecnología, casi todo funciona con electricidad. Desempeña un papel importante en nuestra vida diaria y no podemos imaginarnos la vida sin ella. La televisión, el teléfono celular, la agua caliente, etc., dependen de la corriente eléctrica. Aparte de nuestro hogar, la electricidad desempeña un papel muy importante en los sectores industrial y sanitario. No hace falta mencionar cómo se utilizan los equipos eléctricos en todo el mundo para ayudar a las personas en todos los aspectos de la vida.

La corriente eléctrica es la razón de ser de la ingeniería eléctrica y electrónica. Su estudio gira en torno a la utilización de la electricidad para la mejora de los seres humanos.

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Definición de corriente eléctrica:

El flujo de partículas de carga o la tasa de flujo de carga en un medio conductor se llama corriente eléctrica. Las partículas de carga pueden ser negativas (electrón) o positivas (protón).

Al igual que la corriente de un río, que es el flujo continuo de moléculas de agua, la corriente eléctrica es el flujo continuo de partículas de carga. La cantidad de carga que fluye a través de un punto determinado en un medio conductor en un tiempo específico se llama corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es una de las siete magnitudes básicas. Se designa con la letra «I».

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Fórmula y unidad de la corriente eléctrica

Como sabemos, la corriente eléctrica es la tasa de flujo de carga, es decir, carga/tiempo. Por lo tanto, la corriente eléctrica se puede calcular mediante fórmulas;

Corriente eléctrica (I) = Carga (Q) / Tiempo (t)

Como la carga se mide en culombios y el tiempo en segundos, la unidad de la corriente eléctrica es el culombio/segundo. La unidad SI de la corriente eléctrica es el amperio (A).

Amperio

Un amperio es la cantidad de corriente en la que un culombio de carga fluye a través de un punto determinado de un medio conductor en un tiempo de un segundo. O un conductor que transporta un amperio de carga se dice que tiene un flujo de carga de un culombio por segundo. Para más detalles, consulta el último post sobre «¿Qué es el amperio (A)? Unidad en Ingeniería Eléctrica y Física».

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Corriente convencional y corriente de electrones

Como sabemos, la corriente eléctrica es el flujo de carga. La carga puede ser positiva o negativa. Debido al movimiento de estos dos tipos de cargas la corriente se divide en dos tipos de flujo de corriente eléctrica:

Flujo de corriente de electrones:

El flujo de corriente de electrones es el movimiento de la partícula de carga negativa también conocida como electrón. La dirección de la corriente de electrones es desde el terminal negativo de la batería hacia el circuito externo y hacia el terminal positivo de una batería o celda. Esto se debe a que el electrón está cargado negativamente y las mismas cargas se repelen mientras que las cargas opuestas se atraen.

El flujo de la corriente de electrones se asume en la ingeniería electrónica y en los circuitos mientras se resuelven y analizan los circuitos.

Flujo de corriente convencional:

El flujo de partículas de carga positiva en un conductor se llama corriente convencional. La dirección de la corriente convencional es desde el terminal positivo al negativo de la batería. O la corriente convencional se mueve de un potencial más alto a un potencial más bajo.

El flujo de corriente convencional se asume en la ingeniería eléctrica y en los circuitos mientras se resuelven y analizan los circuitos.

Historia de la corriente convencional y la corriente de electrones

Prácticamente, la corriente eléctrica es el flujo de electrones (partícula cargada negativamente) y se mueve desde el terminal negativo hacia el circuito externo y luego hacia el terminal positivo de una célula. Pero durante el descubrimiento de la corriente eléctrica se consideraba que la corriente eléctrica fluye de mayor a menor potencial (es decir, del terminal positivo al negativo), lo cual no es correcto. El conflicto surge debido al uso del flujo de corriente convencional y de electrones.

De hecho, la dirección de la corriente no supone ninguna diferencia mientras se mantenga la coherencia. Las propiedades del circuito siguen siendo las mismas en ambas condiciones. Sin embargo, la idea de la corriente convencional se utilizó para ciertos componentes (diodos, etc.) y reglas (regla de la mano derecha) que causarían confusión si el flujo de corriente de electrones se establece como un estándar para los nuevos estudiantes.

Desde entonces, la corriente convencional se convirtió en el sentido de la corriente estándar y se sigue utilizando.

Tipos de corriente eléctrica

En función del flujo de carga, la corriente se divide en dos tipos;

Corriente continua (CC)

La corriente continua es un tipo de corriente eléctrica cuyo sentido no cambia y convencionalmente fluye desde el borne positivo de la batería hasta el borne negativo de la misma.

Es unidireccional y puede almacenarse en baterías. Todos los tipos de pilas de almacenamiento proporcionan una corriente continua, por eso hay marcas positivas y negativas en ellas para mostrar la dirección del flujo de corriente. La aplicación de la polaridad inversa de la corriente continua puede dañar el circuito o el equipo.

Corriente alterna (CA)

El tipo de corriente eléctrica cuyo sentido cambia continuamente a lo largo del tiempo se llama corriente alterna o AC.

El número de veces que cambia su dirección en un segundo de tiempo se llama frecuencia. Normalmente utilizamos corriente alterna en nuestros hogares con una frecuencia de 50 o 60 Hz, según la región.

Como la corriente alterna cambia de dirección, su polaridad no importa. Sin embargo, la corriente alterna no puede utilizarse para aplicaciones de corriente continua ni almacenarse, al menos no en su forma de corriente alterna.

Conversión entre CA y CC

En nuestra vida diaria utilizamos tanto la corriente alterna como la corriente continua. La corriente alterna no puede almacenarse en baterías y no puede alimentar nuestros aparatos electrónicos digitales de la vida diaria, como teléfonos celulares, ordenadores y portátiles, etc. Lo mismo ocurre con la corriente continua, no podemos utilizarla para alimentar ningún aparato de corriente alterna. Para utilizar ambas, utilizamos convertidores que convierten la CA y la CC.

Utilizamos rectificadores, un tipo de circuito hecho con diodos semiconductores o tiristores, para convertir la corriente alterna en continua. Y utilizamos inversores, fabricados con transistores de conmutación de alta velocidad, para convertir la corriente continua en corriente alterna.

Ambos convertidores se utilizan en nuestra vida diaria. El adaptador de corriente que utilizamos para nuestros teléfonos u ordenadores portátiles contiene un rectificador que suaviza la onda alterna en una corriente continua unidireccional. Los inversores se utilizan para proporcionar energía de reserva en caso de emergencia o escasez de energía en las industrias y en nuestros hogares.

Efecto de la corriente eléctrica

A continuación se indican algunos de los efectos debidos al flujo de la corriente eléctrica;

Calor

Como sabemos, la corriente eléctrica es una forma de energía y puede convertirse en otras formas. Pero cuando fluye en un conductor, genera calor debido a la presencia de resistencia en un conductor. Los electrones pierden algo de energía en forma de calor debido a la colisión dentro del conductor.

Este calor generado es directamente proporcional al cuadrado de la corriente, siempre que la resistencia sea constante. Un aumento de la corriente aumentará el calor generado y esto es lo que realmente provoca un incendio eléctrico.

Campo magnético

Cuando la corriente fluye a través de un conductor, crea un campo magnético a su alrededor. La intensidad de este campo magnético también depende de la cantidad de corriente que pasa por el conductor en ese punto.

El campo magnético puede detectarse colocando una brújula sobre el conductor cuando éste lleva corriente. La aguja se desviará mostrando la presencia de un campo magnético.

El electromagnetismo es también un fenómeno en el que el campo magnético se genera utilizando el flujo de electricidad a través de un conductor herido. El conductor herido aumenta la fuerza del campo magnético en un punto específico.

Efecto químico

La corriente eléctrica es el flujo de electrones, por lo que pasar una corriente a través de una sustancia química dará lugar a una reacción química. La electrólisis y la galvanoplastia son algunos de los procesos que utilizan su efecto químico.

¿Cómo se mide la corriente eléctrica?

La unidad de la corriente eléctrica es el amperio y el instrumento utilizado para la medición de la corriente se llama amperímetro.

Para medir la corriente, el amperímetro se conecta en serie (no en paralelo) para que la corriente pase por él. Un amperímetro sencillo utiliza un galvanómetro, que es una aguja unida a una bobina que se desvía en presencia de la corriente). El ángulo de desviación representa la cantidad de corriente que pasa por el conductor.

En la era moderna de la tecnología digital, la gente utiliza el multímetro digital. Ofrece múltiples modos de medición para diferentes magnitudes. La corriente se puede medir fácilmente con un multímetro.

¿Cómo se calcula la corriente eléctrica?

La corriente puede calcularse en diferentes escenarios que dependen de las cantidades relacionadas disponibles, como la tensión en voltios, la potencia en vatios y la resistencia en ohmios, etc. Veamos los siguientes ejemplos resueltos para tener una idea básica.

Ejemplo 1:

Hallar el valor de la corriente en amperios que circula por la resistencia de 15Ω si la tensión aplicada a través de ella es de 60V.

Solución:

Según la ley de Ohm:

I = V ÷ R

Poniendo los valores

I = 60V ÷ 15Ω

I = 4 Amperios

Ejemplo 2:

Calcular la corriente en Amperios en la bombilla de 36W Si el valor de la tensión de alimentación a través de ella es de 24V.

Solución:

Sabemos que

I = P ÷ V

Poniendo los valores:

I = 36W ÷ 24V

I = 1,5 Amperios

Ejemplo 3:

Determinar el valor de la corriente necesaria en amperios para que se encienda una bombilla que tiene 80W y una resistencia de 5Ω .

Solución:

La ecuación derivada de P = V x I donde poniendo V = I x R que se convierte en P = I2 R.

I = √(P ÷ R)

Poniendo los valores:

I = √(80W ÷ 5Ω)

I = √(16)

I = 4 amperios.