Corriente eléctrica para niños
La corriente eléctrica es como un río invisible de pequeñas partículas cargadas, llamadas carga eléctrica, que se mueven a través de un material. Imagina que estas partículas son como diminutos corredores que se desplazan por un camino. Cuando se mueven, crean lo que conocemos como corriente eléctrica.
La cantidad de estas partículas que pasan por un punto en un segundo se llama intensidad de corriente eléctrica. Se representa con la letra I y se mide en amperios (A). Esta unidad fue nombrada en honor al científico francés André-Marie Ampère.
Un instrumento especial llamado amperímetro se usa para medir la intensidad de la corriente eléctrica. Se conecta en el camino por donde fluye la corriente para saber cuánta hay.
Contenido
Historia de la Corriente Eléctrica
Al principio, los científicos pensaban que la corriente eléctrica fluía desde el lado positivo (+) hacia el lado negativo (-) de una fuente de energía. A esto lo llamaron el "sentido convencional" de la corriente.
Sin embargo, más tarde, gracias a experimentos como el efecto Hall, se descubrió que en la mayoría de los metales, las partículas que realmente se mueven son los electrones, que tienen carga negativa. Estos electrones se mueven en la dirección opuesta al sentido convencional, es decir, del lado negativo al positivo.
Aun así, para que todos los científicos y técnicos se entiendan, se sigue usando el sentido convencional en los diagramas y cálculos. Es como si el río fluyera en una dirección, pero los barcos pequeños dentro de él se movieran en la dirección contraria.
En el siglo XVIII, solo se podía generar electricidad frotando objetos (como cuando frotas un globo y se pega a tu pelo). Pero en el año 1800, el físico italiano Alessandro Volta inventó la primera pila eléctrica. Esto permitió tener un flujo constante de electricidad, lo que fue un gran avance.
¿Cómo se Mueve la Corriente?
En los materiales que conducen bien la electricidad, como los cables de metal, los electrones son los que se mueven. Los átomos de metal tienen electrones que no están fuertemente unidos a ellos, así que pueden moverse libremente. Estos electrones libres son los "portadores de carga".
En otros materiales, como los semiconductores, los portadores de carga pueden ser tanto partículas negativas (electrones) como "huecos" positivos (lugares donde faltan electrones).
Para que la corriente fluya, se necesita una diferencia de potencial, como la que crea una batería. Esta diferencia de potencial empuja a los electrones libres a moverse en una dirección específica, creando la corriente.
Dirección de la Corriente en los Circuitos
Cuando dibujamos un circuito eléctrico, a menudo ponemos una flecha para indicar la dirección en la que esperamos que fluya la corriente. Esta es la "dirección de referencia". A veces, al resolver un problema, el resultado nos da un valor negativo para la corriente. Esto simplemente significa que la corriente real está fluyendo en la dirección opuesta a la que habíamos dibujado.
Ejemplos de Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica está presente en muchos lugares, tanto en la naturaleza como en las cosas que creamos.
Corriente Eléctrica Natural
- Los rayos son un ejemplo impresionante de corriente eléctrica natural.
- La electricidad estática que sientes a veces al tocar algo después de frotarte los pies en una alfombra.
- El viento solar que causa las hermosas auroras polares también es un flujo de partículas cargadas.
Corriente Eléctrica Creada por el Hombre
- La electricidad que llega a nuestras casas a través de los cables de alta tensión.
- Los cables más pequeños dentro de nuestros aparatos electrónicos, como televisores y computadoras.
- Las corrientes de Foucault que se forman en metales cuando están cerca de campos magnéticos cambiantes.
- Las ondas de radio se generan cuando la corriente eléctrica oscila en las antenas.
- Dentro de una batería, los iones se mueven para producir corriente.
- Incluso en nuestro cuerpo, las neuronas transmiten señales eléctricas.
¿Cómo se Calcula la Intensidad de Corriente?
La intensidad de corriente (I) se calcula dividiendo la cantidad de carga (Q) que pasa por un punto entre el tiempo (t) que tarda en pasar:
Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): I = \frac{Q}{t} \,\!
Donde Q se mide en culombios y t en segundos. Así, 1 amperio es igual a 1 culombio por segundo (1 A = 1 C/s).
Si la corriente es constante, se llama corriente continua. Si cambia con el tiempo, se llama corriente variable.
Según la ley de Ohm, la intensidad de la corriente también se puede calcular si conoces la tensión (V) y la resistencia (R) del circuito:
Tipos de Corriente Eléctrica
Existen diferentes formas en que la corriente eléctrica puede fluir.
Corriente Continua (CC o DC)
La corriente continua (CC) es un tipo de corriente eléctrica donde el flujo de cargas siempre va en la misma dirección, sin cambiar de sentido. Aunque su valor puede variar, la dirección es siempre la misma.
Alessandro Volta fue quien la descubrió con su pila. A finales del siglo XIX, Thomas Edison la usó para distribuir energía, pero luego fue superada por la corriente alterna para largas distancias. Hoy en día, la corriente continua se usa mucho en aparatos electrónicos y en la energía solar, ya que las células solares producen CC.
Corriente Alterna (CA o AC)
La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica donde la dirección y la cantidad de flujo cambian cíclicamente. La forma más común de esta variación es como una onda que sube y baja, llamada onda senoidal.
La corriente alterna es la que llega a la mayoría de los hogares y empresas. Fue desarrollada principalmente por Nikola Tesla y comercializada por George Westinghouse. Es muy útil porque se puede transformar fácilmente a diferentes tensiones usando transformadores. Esto permite enviar la electricidad a largas distancias con menos pérdidas y luego reducir la tensión para que sea segura en nuestras casas.
Las frecuencias más comunes para la corriente alterna son 50 o 60 Hz, dependiendo del país.
Corriente Trifásica
La corriente trifásica es un sistema que usa tres corrientes alternas que están desfasadas entre sí. Imagina tres ondas que van una detrás de otra. Es el sistema más común para generar y transportar grandes cantidades de energía eléctrica, especialmente para la industria y los motores grandes.
Los generadores de corriente trifásica tienen tres bobinas que producen estas tres corrientes. Este sistema es más eficiente y económico para transportar energía que la corriente monofásica.
Corriente Monofásica
La corriente monofásica es la que se obtiene de una sola de las tres fases de la corriente trifásica, junto con un cable neutro. Es la que se usa en la mayoría de las viviendas para alimentar electrodomésticos y luces.
En muchos lugares, la tensión entre una fase y el neutro es de 230 voltios, lo cual es adecuado para los aparatos domésticos. Si una casa o un negocio necesita mucha energía para equipos grandes, se les puede suministrar directamente corriente trifásica.
Velocidad de las Partículas en la Corriente
Las partículas cargadas, como los electrones en un cable, no se mueven en línea recta. Rebotan entre los átomos, pero en general, se desplazan lentamente en una dirección. Esta velocidad promedio se llama velocidad de deriva.
Por ejemplo, en un cable de cobre normal, los electrones se mueven a una velocidad de solo unos milímetros por segundo. Sin embargo, la energía de la corriente eléctrica, que se transmite como una onda electromagnética, viaja mucho más rápido, casi a la velocidad de la luz. Es como si el mensaje de la corriente llegara casi al instante, aunque las partículas individuales se muevan despacio.
Imagina un tubo lleno de canicas. Si empujas una canica por un extremo, la canica del otro extremo saldrá casi al instante, aunque la primera canica solo se haya movido un poco. De manera similar, la señal eléctrica viaja muy rápido, aunque los electrones se muevan lentamente.
Galería de imágenes
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La corriente eléctrica está definida por convenio en sentido contrario al desplazamiento de los electrones.
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Diagrama del efecto Hall, mostrando el flujo de electrones (en vez de la corriente convencional).
Véase también
En inglés: Electric current Facts for Kids
