Fundamentos de la Corriente Eléctrica: Potencial, Resistencia y Ley de Ohm
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Corriente Eléctrica y sus Magnitudes
La Corriente Eléctrica es un flujo de carga eléctrica. Se produce cuando los extremos de un conductor se encuentran a potenciales eléctricos diferentes (es decir, existe una diferencia de potencial o voltaje).
El flujo de carga se inicia desde el extremo de mayor potencial hacia el de menor potencial. Los electrones transportan la carga a través del circuito, ya que pueden moverse libremente por toda la red atómica del material conductor.
Intensidad de Corriente
La Intensidad de Corriente es la magnitud que caracteriza y cuantifica el flujo de carga eléctrica.
Conceptos de Potencial y Energía
Analogía de la Energía Potencial Gravitatoria
Todo cuerpo que se ubica a cierta altura del suelo posee energía potencial. Esto se comprueba cuando un objeto cae al suelo y es capaz de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso. La energía del cuerpo dependerá de su masa y puede ser transferida de un cuerpo a otro. Este concepto sirve como base para entender la energía potencial en el ámbito eléctrico.
Energía Potencial Eléctrica (EPE)
La Energía Potencial Eléctrica resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido.
Potencial Eléctrico (V)
El Potencial Eléctrico es la Energía Potencial Eléctrica por unidad de carga. Su unidad de medida es el voltio (V).
Generación de Corriente
La Pila (Generador Primario)
Una Pila es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica. Es considerada un generador primario. Posee dos terminales llamados polos (uno positivo y uno negativo), que son dos elementos introducidos en una disolución conductora de la electricidad (electrolito).
Efectos de la Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica puede manifestarse a través de diversos efectos físicos:
- Efecto Térmico (Efecto Joule): Cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica, se calienta. La energía eléctrica se convierte en energía calórica.
- Efecto Químico: La corriente eléctrica, al pasar a través de ciertas sustancias (electrolitos), provoca cambios químicos en dichas sustancias.
- Efecto Magnético: Los conductores que transportan corrientes eléctricas generan campos magnéticos a su alrededor.
- Efecto Lumínico: Se produce cuando la corriente pasa a través de un filamento o material específico, transformando la energía eléctrica en energía luminosa.
Sentido de la Corriente Eléctrica
- Sentido Real: Los electrones siempre se mueven del polo negativo (–) al polo positivo (+).
- Sentido Convencional: Es el sentido utilizado en la mayoría de los cálculos y diagramas de circuitos, donde se considera que la corriente fluye del polo positivo (+) al polo negativo (–).
La Ley Fundamental: Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
Fórmula: V = I × R
Resistencia Eléctrica (R)
La Resistencia (R) mide la oposición que ofrece un conductor al paso de los electrones. Depende de varios factores:
- El material con el que está construido.
- Es directamente proporcional a la longitud del conductor.
- Es inversamente proporcional a la sección transversal del conductor.