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).
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.
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.
REQUISITOS PARA QUE CIRCULE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Para que una corriente eléctrica circule por un
circuito es necesario que se disponga de tres factores fundamentales:
Fuente de fuerza electromotriz (FEM). 2.
Conductor. 3. Carga o resistencia conectada al circuito. 4.
Sentido de circulación de la corriente eléctrica
- Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.
- Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la propia fuente. En la práctica ese camino lo constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre.
Una carga
o consumidor conectado al circuito que ofrezca resistencia al paso de la
corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que para
funcionar consuma energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara
para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que produzca
calor (calefacción, cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier
otro equipo electrodoméstico o industrial que funcione con corriente eléctrica.
Cuando las cargas eléctricas circulan normalmente
por un circuito, sin encontrar en su camino nada que interrumpa el libre flujo
de los electrones, decimos que estamos ante un “circuito eléctrico cerrado”.
Si, por el contrario, la circulación de la corriente de electrones se
interrumpe por cualquier motivo y la carga conectada deja de recibir corriente,
estaremos ante un “circuito eléctrico abierto”. Por norma general todos los
circuitos eléctricos se pueden abrir o cerrar a voluntad utilizando un interruptor
que se instala en el camino de la corriente eléctrica en el propio circuito con
la finalidad de impedir su paso cuando se acciona manual, eléctrica
o electrónicamente.
INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
La intensidad del flujo de los electrones de una
corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende
fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia
(R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado
al circuito. Si una carga ofrece poca resistencia al paso de la corriente, la
cantidad de electrones que circulen por el circuito será mayor en comparación
con otra carga que ofrezca mayor resistencia y obstaculice más el paso de los
electrones.
Mediante la representación de una analogía
hidráulica se puede entender mejor este concepto. Si tenemos dos depósitos de
líquido de igual capacidad, situados a una misma altura, el caudal de salida de
líquido del depósito que tiene el tubo de salida de menos diámetro será menor
que el caudal que proporciona otro depósito con un tubo de salida de más ancho
o diámetro, pues este último ofrece menos resistencia a la salida del líquido.
De la misma forma, una carga o consumidor que posea
una resistencia de un valor alto en ohm, provocará que la circulación de los
electrones se dificulte igual que lo hace el tubo de menor diámetro en la
analogía hidráulica, mientras que otro consumidor con menor resistencia (caso
del tubo de mayor diámetro) dejará pasar mayor cantidad de electrones. La diferencia en la cantidad de líquido
que sale por los tubos de los dos tanques del ejemplo, se asemeja a la mayor o
menor cantidad de electrones que pueden circular por un circuito eléctrico
cuando se encuentra con la resistencia que ofrece la carga o consumidor.
La intensidad de la corriente eléctrica se designa con la letra ( I ) y su unidad de medida en el Sistema Internacional ( SI ) es el ampere (llamado también “amperio”), que se identifica con la letra ( A ).
La intensidad de la corriente eléctrica se designa con la letra ( I ) y su unidad de medida en el Sistema Internacional ( SI ) es el ampere (llamado también “amperio”), que se identifica con la letra ( A ).
EL AMPERE
De acuerdo con la Ley de
Ohm, la corriente eléctrica en ampere ( A ) que circula por un circuito
está estrechamente relacionada con el voltaje o tensión ( V ) y la
resistencia en ohm (R)
de la carga o consumidor conectado al circuito.
Definición de ampere
Un ampere ( 1 A ) se define como la corriente
que produce una tensión de un volt ( 1 V ), cuando se aplica a una
resistencia de un ohm ( 1 ohmnio).
Un ampere equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo ( 1C/seg ) circulando por un circuito eléctrico, o lo que es igual, 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1018 ) (seis mil trescientos billones) de electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito. Por tanto, la intensidad ( I ) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica ( Q ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo.
Un ampere equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo ( 1C/seg ) circulando por un circuito eléctrico, o lo que es igual, 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1018 ) (seis mil trescientos billones) de electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito. Por tanto, la intensidad ( I ) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica ( Q ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo.
Los submúltiplos más utilizados del ampere son los
siguientes:
miliampere ( mA ) = 10-3 A = 0,001
ampere
microampere ( mA ) = 10-6 A = 0, 000 000 1 ampere
microampere ( mA ) = 10-6 A = 0, 000 000 1 ampere
MEDICIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
O AMPERAJE
La medición de la
corriente que fluye por un circuito cerrado se realiza por medio de un
amperímetro o un. Miliamperímetro, según sea el caso, conectado
en serie en el propio circuito
eléctrico. Para medir. Ampere se emplea el "amperímetro"
y para medir milésimas de ampere se emplea el miliamperímetro.
La intensidad de circulación de corriente eléctrica
por un circuito cerrado se puede medir por medio de un amperímetro conectado en
serie con el circuito o mediante inducción electromagnética utilizando un
amperímetro de gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se puede
utilizar también un multímetro que mida miliampere (mA).
El ampere como unidad de medida se utiliza,
fundamentalmente, para medir la corriente que circula por circuitos eléctricos
de fuerza en la industria, o en las redes eléctricas doméstica, mientras que los submúltiplos se
emplean mayormente para medir corrientes de poca intensidad que circulan por
los circuitos electrónicos.
TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA
En la práctica, los dos tipos de corrientes
eléctricas más comunes son: corriente directa (CD) o continua y
corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo
sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza
electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre
fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.
La corriente alterna se diferencia de la directa en
que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad.
Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa
corriente . A la corriente directa (C.D.) también se le llama
"corriente continua" (C.C.).
La corriente alterna es el tipo de corriente más
empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares. La
corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido
de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto
se conoce como frecuencia de la corriente alterna.
En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.
En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.
El Amperímetro:
Es
el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de
medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los
usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente
Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente
Alterna, usaremos el electromagnético.
El
Amperímetro de C.C. puede medir C.A. rectificando previamente la corriente,
esta función se puede destacar en un Multimetro. Si hablamos en términos
básicos, el Amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar
pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt.
Los amperímetros tienen resistencias por debajo de 1 Ohmnio, debido a que no se
disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito energizado.
La
resistencia Shunt amplia la escala de medición. Esta es conectada en paralelo
al amperímetro y ahorra el esfuerzo de tener otros amperímetros de menor rango
de medición a los que se van a medir realmente.
Uso del Amperímetro
- Es necesario conectarlo en serie con el circuito
- Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro
- Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja.
- Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.
- Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están intermedias a al escala del instrumento.
- Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.
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