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Unidad 6: Corriente eléctrica estacionaria
6.1. Definición de intensidad de la corriente eléctrica
En las unidades anteriores se trató de situaciones electrostáticas, es decir de campos eléctricos que no
varían en el tiempo y eventualmente del movimiento de partículas cargadas en el vacío. En esta unidad
iniciaremos el estudio del movimiento de partículas cargadas en un conductor.
Engeneral todo movimiento de partículas cargadas constituye una corriente eléctrica, en
particular nos referiremos a la corriente eléctrica de conducción, es decir al movimiento de partículas
cargadas en un medio conductor.
Además de la corriente de conducción, existe la corriente de convección que se refiere al
movimiento de partículas en un medio no conductor, por la acción de fuerzas nonecesariamente eléctricas,
también usted encontrará la corriente de desplazamiento, que está relacionada con la rapidez de cambio de
un campo eléctrico, que produce algunos efectos semejantes a la de una corriente de conducción.
Corriente eléctrica de conducción
Recuerde que un conductor es materia en cuyo interior hay cargas libres que se pueden mover por la
acción de la fuerza ejercida por uncampo eléctrico, las cargas libres en un conductor metálico son los
electrones, en un electrolito son iones positivos o negativos, en un gas las cargas libres son iones positivos y
negativos y electrones.
También hemos visto que si un conductor aislado se
coloca en un campo eléctrico, las cargas en el conductor se
reagrupan en la superficie tal que el campo eléctrico en el
interior delconductor es cero y todo el conductor es un
volumen equipotencial. El movimiento de las cargas en el
proceso de reagrupación constituye una corriente eléctrica pero
de corta duración y se denomina corriente transitoria.
Si se desea una corriente permanente en un conductor,
hay que mantener un campo eléctrico o gradiente de potenciales en el conductor. Si el campo tiene siempre el
mismo sentido,aunque puede variar de intensidad, la corriente se denomina corriente continua (DC), si el
campo se invierte periódicamente de sentido, el sentido de movimiento de las cargas también cambia
periódicamente de sentido y la corriente se denomina corriente alterna (AC).
Definición operacional de la corriente eléctrica
Si ∆Q es la cantidad de carga que pasa por una sección transversal, en unintervalo de tiempo ∆t, la
corriente promedio es:
=
∆Q
, si ∆t → 0 , se obtiene la intensidad de la corriente
∆t
instantánea:
i=
dq
dt
La intensidad de la corriente eléctrica se mide en Amper, cuyo símbolo es A. Un Amper equivale al
flujo de un Coulomb de carga en cada segundo por la sección transversal del conductor.
PROFESORES:
M. CECILIA FUENTES V.- JAIME O. CARTES M.-ALFONSO LLANCAQUEO
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Sentido de la corriente eléctrica
La corriente eléctrica es una magnitud escalar, no obstante se
define el sentido de la corriente eléctrica. A veces se considera como tal al
sentido de movimiento de los electrones libres, pero en los fluidos se
encontrarían partículas que se mueven en sentidos opuestos.
El sentido convencional de la corriente eléctrica corresponde alsentido del campo eléctrico que moviliza a la carga eléctrica.
ANDRÉ-MARIE AMPÈRE
( 1775 - 1836 )
6.2. Modelo de Conducción Clásico y densidad de corriente
Como primera aproximación consideremos al flujo de carga semejante a un fluido ideal.
L
i=
L
∆q
→ ∆q = ρ L A → ∆t =
v
∆t
Consideremos un sector de un conductor de longitud L, y sección
transversal constante A.Supongamos que:
La carga libre está distribuida uniformemente en el conductor,
es decir la densidad de electrones libres es constante. Sea ρ esta
cantidad.
Que la carga libre en promedio se desplaza a lo largo del
conductor con la velocidad de arrastre v.
Sea ∆t el tiempo en el cual los electrones recorren la distancia L.
En el tiempo ∆t pasan por la sección transversal todo la carga
libre que...
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