Corriente Electrica

Corriente Eléctrica.
1.1 Concepto.-
La Corriente Eléctrica se define como el flujo de cargas eléctricas por unidad de tiempo atraviesan un área transversal. La figura muestra un segmento de un hilo conductor de corriente en el cual los portadores de cargas se mueven.






Si∆Q es la carga eléctrica que fluye a través del área transversal A en el tiempo∆t, la corriente o intensidad dela corriente I es:

Definición-Corriente eléctrica o Intensidad de Corriente.
Si la tasa a la cual fluye la carga varía en el tiempo, la corriente también varía en el tiempo, y definimos a la corriente instantánea I como el límite diferencial de la ecuación:

La unidad de corriente del Sistema Internacional es el Amperio (A).

Se toma como sentido de la corriente el flujo de las cargaspositivas. Esta convención fue establecida antes de que se conociera que los electrones libres, negativamente cargados, son las partículas que realmente se mueven y producen la corriente en un alambre conductor.
Así pues, los electrones se mueven en sentido opuesto a la corriente convencional. (En un acelerador que produce un haz de protones, el sentido del movimiento de estas partículas,cargadas positivamente, es el sentido de la corriente.)
El movimiento real de los electrones libres de un cable conductor metálico es muy complicado. Si en el cable no existe campo eléctrico, estos electrones se mueven en direcciones chocan repetidamente con los iones reticulares del alambre. Como los vectores velocidad de los electrones están orientados al azar, la velocidad vectorial media es cero.Cuando se aplica un campo eléctrico, un electrón libre de experimenta una aceleración debida a la fuerza –eE y adquiere una velocidad adicional en sentido opuesto al campo.
Sin embargo la energía cinética que adquiera es disipada rápidamente por choques con los iones fijos del alambre. Durante el tiempo que transcurre entre choques sucesivos, los electrones adquieren en término medio, unavelocidad adicional en el sentido opuesto al campo. El resultado neto de esta aceleración y disipación de energía repetidas es q el electrón posee una pequeña velocidad media, llamada velocidad de desplazamiento o velocidad derivada, opuesta al campo eléctrico.
El movimiento de los electrones libres en un metal es semejante al de las moléculas de un gas, tal como el aire. En el aire en calma, lasmoléculas de gas se mueven con velocidades instantáneas grandes entre cada choque, pero la velocidad vectorial media es cero. Cuando existe una brisa, las moléculas de aire tienen una pequeña velocidad de desplazamiento en la dirección de la brisa, superpuesta a las velocidades instantáneas, que son mucho mayores. De modo similar, en ausencia de un campo eléctrico aplicado la velocidad vectorial mediadel gas de electrones de un metal es cero, pero cuando se le aplica un campo eléctrico, este gas de electrones adquiere una pequeña velocidad de desplazamiento.
Consideramos una corriente en un cable conductor de sección transversal A. Sea n el número de partículas libres portadoras de carga por unidad de volumen. Este número n suele llamarse densidad numérica de los portadores de carga.Supongamos que cada partícula transporta una carga que se mueve con una velocidad de desplazamiento vd. En el tiempo ∆t, todas las partículas contenidas en el volumen Avd∆t y la carga total es
∆Q= qnAvd∆t
La intensidad de corriente es, por lo tanto,

La ecuación puede utilizarse para calcular la corriente debida al flujo de cualquier clase de partícula cargada, simplemente sustituyendo la velocidadde desplazamiento vd por la velocidad media de las partículas de dicha clase
En el tiempo, todas las cargas contenidas en el volumen sombreado pasan a través de volumen. Si existen n portadores de carga por unidad de volumen, cada una de carga q, la carga total de este volumen es ∆Q= qnAvd∆t, en donde vdes la velocidad de desplazamiento de los portadores de carga.





1.2 CLASES DE...