03 Corriente Electrica

3. Corriente eléctrica
Félix Redondo Quintela y Roberto Carlos Redondo Melchor
Universidad de Salamanca

Concentración de cargas libres
Definición.- Conductor es un volumen con cargas libres. Las cargas libres de los
conductores se llaman portadores de carga o, simplemente, portadores. El número n de cargas
libres por unidad de volumen se llama densidad de portadores o concentración deportadores. n
es, por tanto, un número real positivo. Su unidad es portadores/m3. Se llama densidad de
carga libre de un conductor a la suma de las cargas de las partículas libres que hay en cada
unidad de volumen. Si todos los portadores de un conductor tienen la misma carga q,
!l = qn es la densidad de carga libre de ese conductor. Se ve que es un número real positivo si
q es positiva y negativo si q esnegativa. Como q se mide en C/portador (culombios por
portador), !l resulta en C/m3.

Corriente eléctrica
El paso de carga eléctrica hacia un lado de una superficie se llama corriente eléctrica a través
de dicha superficie y hacia ese lado. Si hay cargas libres en un volumen, puede crearse una
corriente eléctrica a través de una superficie de su interior moviendo las cargas libres con
velocidad dedirección adecuada para que atraviesen esa superficie. Eso puede conseguirse
aplicando fuerzas a las cargas libres del conductor, o sea, creando un campo eléctrico E en el
conductor. Las cargas libres de los conductores reales son electrones o iones de volumen
muy pequeño, por lo que pueden considerarse, sin error, cargas puntuales. Por tanto, la
fuerza sobre cada carga libre q vale F = qE . Esafuerza tiene el mismo sentido que E si q es
positiva y el opuesto si es negativa.
Para poder comparar corrientes a través de superficies, una magnitud útil es la
intensidad de corriente a través de una superficie en un determinado sentido, que se define
como la carga que pasa cada unidad de tiempo a través de esa superficie en ese sentido:

i(t) =

dq(t)
dt

q(t) es la carga que ha atravesado lasuperficie en el instante t. Se ve que la unidad de
intensidad es el C/s (culombio por segundo)1, que se llama amperio2, de símbolo A en el
Sistema Internacional de Unidades.

1
Conviene recordar que la forma de leer C/s es culombio por segundo. Lo mismo que km/h
debe leerse kilómetro por hora. No debe decirse kilómetro a la hora. Tampoco debe decirse kilómetro-hora, que
designa al kmh. Unidadescomo Nm y Ωm deben leerse newton metro y ohmio metro. Ver Michel Dubesset, Le
Manuel du Système International d'Unités, Editions Technip, Paris, 2000.
2
En honor de André Marie Ampère (1775-1836), físico y matemático francés que contribuyó al
desarrollo del Electromagnetismo.

F. Redondo Quintela y R. C. Redondo Melchor

S
Fig. 1.- Si pasa carga a través de una superficie, se dice que hay corrienteeléctrica a
través de esa superficie.

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Ejemplo:
La carga que ha pasado hacia la derecha de la superficie de la figura 1 entre los
instantes 0 y t segundos es q(t)=3t4-1; 0≤t≤10 s; (q resulta en culombios cuando en la fórmula
se sustituye t en segundos). Averiguar la carga que ha pasado en t=0 s y en t=5 s, la función
intensidad, la intensidad en t=1 s y en t=9 s.
q(0)=-1 C ;q(5)=3 ! 54 -1=1874 C ; i(t)=12t3 ; i(1)=12 A; i(9)=12 ! 93=8748 A.
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Como los dos tipos de cargas eléctricas se designan cuantitativamente por medio de
números reales, la definición de intensidad implica un efecto compensador de las cargas
negativas y positivas que aclaramos a continuación: si hacia la derecha de la superficie de la
figura 1 pasan en un segundo 5 C de cargas positivasy 2 C de cargas negativas, la carga q
que ha pasado en 1 segundo es q=5+(-2)=3 C, y la intensidad media durante ese segundo ha
sido de 3/1=3 A. El resultado indica que el paso de cargas negativas hacia la derecha
equivale al paso de la misma carga positiva hacia la izquierda; o sea, que una corriente de
cargas negativas en un sentido de una superficie origina la misma intensidad que una...