Noción de Electricidad

                                                                                   Lunes, 28/3/2016
Intensidad de la corriente eléctrica

¿Qué es la Intensidad de Corriente?

Si sabemos que la corriente eléctrica es el flujo de carga entre dos puntos de un material conductor, es lógico que nos podamos preguntar... ¿ y cómo de rápido se desplazan dichas cargas?. Para responder a esta pregunta, la Física establece una nueva magnitud que determina la rapidez con la que la carga fluye a través de un conductor. Dicha magnitud recibe el nombre de intensidad de corriente eléctrica o simplemente intensidad de corriente.

La intensidad de corriente (I) que circula por un conductor es la cantidad de carga (q) que atraviesa cierta sección de dicho conductor por unidad de tiempo (t).

I=q/t

La intensidad de corriente en el S.I. es el amperio (A), en honor del físico francés André-Marie Ampère (1775-1836). De esta forma un amperio es la intensidad de corriente que se produce cuando por la sección de un conductor circula una carga de un culombio cada segundo.

1 amperio = 1 culombio1 segundo

Al igual que el culombio, el amperio se trata de una unidad muy grande, por lo que es común utilizar submúltiplos de esta:

• miliamperio. 1 mA = 1·10-3 A
• microamperio. 1 µA = 1·10-6 A
• nanoamperio. 1 nA=1·10-9 A

Para medirla se utiliza un instrumento denominado amperímetro.

Ejemplo:

Si la intensidad de corriente que circula a través de la sección de un conductor es 30 mA, ¿Cuanta carga habrá atravesado dicha sección durante 2 minutos?. ¿Cuántos electrones habrán circulado?
(datos: qe=1.6·10-19 C)

Datos

I = 30 mA = 30 · 10-3 A
t = 2 min = 2 · 60 s = 120 s
 Resolución

Aplicando la definición de intensidad de corriente:

$$$$I=q/t⇒q=I·t = 30·10-3 A· 120 s ⇒q= 3.6 C

Si la carga total que circula es q= 3.6 C, y la carga de un electrón es  qe=1.6·10-19 C, entonces el número de electrones ne que habrán circulado es:

$$$$ne=q /qe=3.6 C/1.6·10-19 C ⇒ne=2.25·10 19 electrones

Ejercicios a resolver y practicar:

1.     ¿Qué intensidad tiene una corriente eléctrica si por una sección transversal del conductor pasa una carga de 18 cb en 6 seg.?  (R=3A)

Datos:             

2.     ¿Qué intensidad tiene la corriente eléctrica que pasa por un alambre, si por una sección transversal de él pasan 12.5 x 10 ¹⁸ electrones en 1 minuto 40 segundos?

        (R=20 x 10^-3 A)

Datos:             

3.     ¿Qué carga eléctrica pasa por una sección transversal de un alambre en 1 minuto si la intensidad es de 4 mA? (R=0.24 C)

Datos:                

4.     ¿Cuántos electrones pasan por una sección transversal de un conductor en 2 ½ minutos si la intensidad es de 4 mA?  (R=3.75 x 10 ¹⁸ ē)

5.     ¿Qué intensidad tiene la corriente eléctrica  si por un alambre pasan de 550 x10^-4coulomb en 2 minutos 30 segundos?

6.     Determine la intensidad de la corriente que pasa con una sección transversal de un alambre si pasan 15 x10¹⁶ electrones en 3 minutos 20 segundos.

7.      ¿Qué carga eléctrica pasa por una sección transversal de una alambre  en 5 minutos si la intensidad es de 15 mili ampere?

8.     ¿Cuánto tiempo demora en pasar una carga de  8 x10^-3 coulomb si la intensidad de corriente es de 40x10^-6 ampere?

 Potencial Eléctrico

   En electricidad, normalmente es más conveniente usar la energía potencial eléctrica por unidad de carga, llamado expresamente potencial eléctrico. Es decir la energía potencial, pero por cada unidad de carga, por cada coulomb. OJO: La unidad de carga no es el electrón, es el coulomb.

   Esta nueva magnitud, el potencial eléctrico se mide en voltios y su fórmula sería:

    U = Ep/Q

   U = potencial eléctrico = julios/culombios = Voltios

   Ep = energía potencial en julios.

   Q = carga (cantidad de culombios de la carga) en culombios.

   Podríamos definir el potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico como la energía potencial eléctrica que posee la unidad de carga positiva situada en ese punto.