La corriente eléctrica es uno de los conceptos más básicos que existen dentro de la ciencia eléctrica y electrónica: la corriente eléctrica es el núcleo de la ciencia de la electricidad.
Ya se trate de un calentador eléctrico, una gran red eléctrica, un teléfono móvil, un ordenador, un nodo sensor remoto o lo que sea, el concepto de corriente eléctrica es fundamental para su funcionamiento.
Sin embargo, la corriente como tal no puede verse normalmente, aunque sus efectos pueden verse, oírse y sentirse todo el tiempo, por lo que a veces resulta difícil hacerse una idea de lo que realmente es.
¿Qué es la Corriente Eléctrica?
El flujo de portadores de carga eléctrica en un conductor o semiconductor se denomina corriente eléctrica.
En los conductores o semiconductores, las diminutas partículas conducen la corriente eléctrica. Estas diminutas partículas se conocen como portadores de carga eléctrica.
Los portadores de carga eléctrica pueden ser electrones, huecos, protones, iones, etc. Sin embargo, la corriente eléctrica suele ser conducida por electrones y huecos.
En los conductores, los huecos son despreciables. Entonces los electrones conducen la corriente eléctrica. En los semiconductores están presentes tanto los electrones como los huecos. Entonces, tanto los electrones como los huecos conducen la corriente eléctrica.
La corriente eléctrica es una cantidad importante en los circuitos electrónicos. Cuando se aplica un voltaje a través del conductor o semiconductor, la corriente eléctrica comienza a fluir. La corriente eléctrica a menudo se denomina «corriente», por simplicidad.
La intensidad de la corriente eléctrica está determinada por la cantidad de carga que pasa a través de un conductor en una unidad de tiempo. La intensidad se mide en culombios por segundo (C/s), que equivale a un amperio (A), y los instrumentos de medida por excelencia de la corriente eléctrica son el galvanómetro y el amperímetro.
¿Cómo se Mide la Corriente?
La unidad de medida estándar de la corriente es el amperio. A veces se abrevia como A o amp.
La corriente eléctrica se representa con una letra ɪ. El símbolo ɪ fue utilizado por el físico francés “Andre-Marie Ampere”. La unidad de corriente eléctrica (amperio) lleva su nombre.
La corriente se mide como el flujo de carga eléctrica a lo largo del tiempo a través de un punto determinado de un circuito eléctrico. Un amperio equivale a 1 culombio durante 1 segundo. Un culombio es una unidad estándar de carga eléctrica.
Fórmula para Calcular la Corriente Eléctrica
La corriente puede calcularse mediante la Ley de Ohm. También se puede utilizar para averiguar la resistencia de un circuito si también se conoce la tensión o la tensión de un circuito si se conoce la resistencia.
I = V / R
donde I = corriente, V = tensión y R = resistencia
La corriente también se utiliza para calcular la potencia mediante la siguiente ecuación:
P = I * V
donde P = potencia, I = corriente y V = tensión.
¿Cómo se Produce la Corriente Eléctrica?
Los átomos son los componentes básicos de la materia. Todos los objetos del universo están formados por átomos. Los átomos son partículas diminutas. Su tamaño se expresa en nanómetros.
Cada átomo está formado por partículas subatómicas como electrones, protones y neutrones. Estas partículas subatómicas son más pequeñas que el átomo.
Los electrones son las partículas con carga negativa, los protones son las partículas con carga positiva y los neutrones son las partículas neutras (sin carga).
Protones y Neutrones son mucho más pesados que los electrones. Por ello, los protones y los neutrones residen siempre en el centro del átomo. La fuerza nuclear fuerte entre los protones y los neutrones hace que siempre estén pegados.
Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga. Por tanto, la carga total del núcleo es positiva.
Los electrones siempre giran alrededor del núcleo debido a la fuerza electrostática de atracción entre ellos.
Estos electrones giran alrededor del núcleo en diferentes órbitas. Cada órbita tiene asociado un nivel de energía.
Los electrones que giran a poca distancia del núcleo tienen una energía muy baja. En cambio, los electrones que giran a mayor distancia del núcleo tienen una energía muy alta.
Los electrones de la órbita más externa de un átomo se denominan electrones de valencia. Estos electrones están muy poco unidos al átomo principal. Por ello, basta con aplicarles una pequeña cantidad de energía para que se liberen del átomo principal.
Cuando se suministra una pequeña cantidad de energía en forma de calor, luz o campo eléctrico a los electrones de valencia, éstos adquieren suficiente energía y se separan del átomo padre.
Los electrones que están separados del átomo padre se conocen como electrones libres. Estos electrones se mueven libremente de un lugar a otro.
Sabemos que los electrones tienen carga negativa. Así que los electrones libres transportan carga negativa de un lugar a otro.
Sabemos que corriente eléctrica significa flujo de carga. Así que los electrones que se mueven libremente de un lugar a otro conducirán corriente eléctrica.
En los semiconductores hay electrones libres y huecos. Los electrones libres son las partículas con carga negativa. Por lo tanto, llevan una carga negativa (corriente eléctrica). Los huecos son partículas con carga positiva. Por lo tanto, llevan una carga positiva (corriente eléctrica).
Por lo tanto, tanto los electrones libres como los huecos conducen la corriente eléctrica en los semiconductores.
En los conductores, los huecos son despreciables. Por tanto, los electrones libres conducen la corriente eléctrica.
Los protones también tienen la capacidad de conducir la corriente eléctrica. Sin embargo, los protones no pueden moverse libremente de un lugar a otro como los electrones. Siempre se mantienen en una posición fija. Así que los protones no conducen la corriente eléctrica.
¿Cuál es el Sentido de la Corriente Eléctrica?
Cuando se aplica un voltaje a un conductor o semiconductor, empieza a fluir la corriente eléctrica.
En los conductores, los protones cargados positivamente se mantienen en una posición fija y los electrones cargados negativamente se desplazan de un lugar a otro transportando la carga. Así, los electrones conducen la corriente eléctrica en los conductores.
En los semiconductores, tanto los electrones libres como los huecos transportan la carga de un lugar a otro. Por lo tanto, los electrones y los huecos conducen la corriente eléctrica en los semiconductores.
Cuando se aplica tensión, los electrones (cargas negativas) se desplazan del extremo negativo de la pila al positivo. Por tanto, la dirección de la corriente de los electrones (cargas negativas) es de negativo a positivo.
Por otro lado, los huecos (cargas positivas) se mueven del extremo positivo de la pila al negativo. De modo que la dirección de la corriente de los huecos (cargas positivas) es de positivo a negativo.
La dirección de la corriente convencional es de positivo a negativo (igual que la dirección de la corriente de las cargas positivas).
La carga de una partícula cargada positivamente (hueco) es igual a la carga de una partícula cargada negativamente (electrón libre) pero de polaridad opuesta.
Un flujo de cargas negativas en un circuito producirá la misma corriente que el flujo de cargas positivas. Así que no importa si la corriente fluye de positivo a negativo o de negativo a positivo, la corriente generada será la misma.
¿Cómo Medir la Corriente Eléctrica?
Un aspecto importante de la corriente es conocer la cantidad de corriente que puede estar circulando por un conductor. Como la corriente eléctrica es un factor clave en los circuitos eléctricos y electrónicos, saber qué corriente circula es muy importante.
Hay muchas formas de medir la corriente. Una de las más sencillas es utilizar un multímetro.
Aunque existen otros métodos para medir la corriente, éste es el más común.
La corriente es uno de los elementos más importantes y fundamentales de la tecnología eléctrica y electrónica. La corriente que circula por un circuito puede utilizarse de diversas formas, desde generar calor hasta provocar la conmutación de circuitos o el almacenamiento de información en un circuito integrado.
Tipos de Corriente Eléctrica
Sabemos que la corriente es el flujo de electrones. Existen principalmente dos tipos de corriente: corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). La corriente continua fluye en una dirección, mientras que la corriente alterna fluye en dos direcciones.
La corriente que llega a nuestros hogares y a los servicios públicos locales es corriente alterna. En cambio, la corriente continua se utiliza en baterías y aparatos electrónicos domésticos.
- Corriente Continua: En este tipo de corriente eléctrica, la dirección es siempre la misma. La corriente eléctrica generada por una pila o batería es CC. Debido a la misma dirección de la Corriente Continua, su frecuencia es CERO. En la corriente continua un extremo es positivo (+) y el otro extremo es negativo (-).
- Corriente Alterna: La corriente eléctrica cuya dirección y valor cambian continuamente se conoce como corriente alterna (CA). El valor de la corriente alterna en una dirección aumenta de CERO a Máximo y cae a CERO y luego en la dirección opuesta aumenta de CERO a Máximo de nuevo y vuelve a CERO. Debido a este aumento en ambas direcciones, el gráfico de la corriente alterna parece una onda. Esto se llama onda sinusoidal. En la Corriente Alterna, 50 de estos ciclos u ondas se producen en UN SEGUNDO. Un lado de la CA es FASE y el otro lado es NEUTRO.
Efectos de la Corriente Eléctrica
Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor hay una serie de señales que indican que está fluyendo una corriente.
- Efecto de calentamiento: Posiblemente lo más obvio es que se genera calor. Si la corriente es pequeña, es probable que la cantidad de calor generado sea muy pequeña y no se note. Sin embargo, si la corriente es mayor, es posible que se genere una cantidad notable de calor. Un fuego eléctrico es un buen ejemplo de cómo una corriente genera calor. La cantidad real de calor no sólo depende de la corriente, sino también de la tensión y la resistencia del conductor.
- Efecto químico: Cuando una corriente eléctrica atraviesa una solución, ésta se ioniza y se descompone en iones. Esto se debe a que se produce una reacción química cuando una corriente eléctrica pasa a través de la solución. Dependiendo de la naturaleza de la solución y de los electrodos utilizados, se pueden observar los siguientes efectos en la solución:
- cambio de color de la solución.
- depósitos metálicos en los electrodos.
- desprendimiento de gas o producción de burbujas en la solución.
- Efecto magnético: Otro efecto que puede observarse es la formación de un campo magnético alrededor del conductor. Si circula corriente por el conductor, es posible detectarlo. Colocando una brújula cerca de un cable que lleve una corriente continua razonablemente grande, se puede ver cómo se desvía la aguja de la brújula. Tenga en cuenta que esto no funcionará con la red eléctrica porque el campo alterna demasiado rápido para que la aguja responda y los dos hilos (vivo y neutro) cercanos en el mismo cable anularán el campo.
El campo magnético generado por una corriente se aprovecha en numerosos ámbitos. Enrollando un alambre en una bobina, se puede aumentar el efecto y fabricar un electroimán. Los relés y muchos otros aparatos utilizan este efecto. Los altavoces también utilizan una corriente variable en una bobina para provocar vibraciones en un diafragma que permiten convertir las corrientes electrónicas en sonidos.