La corriente eléctrica está presente en toda nuestra vida, la utilizamos a diario e incluso hablamos de ella, pero ¿realmente sabemos qué es y cómo funciona?
En este artículo, desde Podo abordaremos cuál es la esencia de la corriente eléctrica, analizando los diferentes tipos y conociendo sus efectos en diversos contextos. Así que, independientemente de si eres un apasionado de la ciencia o simplemente si tienes curiosidad por el mundo que te rodea, sigue leyendo para adentrarte en el mundo de la corriente eléctrica.
Resumen:
- ¿Qué es la corriente eléctrica?
- ¿Cómo se mide la corriente eléctrica?
- ¿Cómo se produce la corriente eléctrica?
- Tipos de corriente eléctrica
- Efectos de la corriente eléctrica
- Referencias:
¿Qué es la corriente eléctrica?
La corriente eléctrica es un flujo constante de partículas diminutas llamadas electrones que se desplazan a través de materiales conductores durante un periodo determinado de tiempo, como los cables que vemos en los electrodomésticos.
Para medir ese flujo, utilizamos una unidad llamada Amperio (A), que nos dice cuántos electrones están pasando por el material conductor en un determinado momento.
Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del átomo de un material, tendrán que desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho cuerpo. De manera similar, en la naturaleza, a veces las nubes tienen tantos electrones que liberan una especie de desbordamiento, y eso es lo que vemos en forma de rayos durante una tormenta.
¿Cómo se mide la corriente eléctrica?
Para medir la corriente eléctrica se utiliza la Ley de Ohm, una fórmula esencial en el mundo eléctrico. Esta ley se basa en tres pilares fundamentales: la intensidad, el voltaje y la resistencia eléctrica. Cada uno de estos componentes juega un papel fundamental en la manera en que se transmite y se mide la electricidad.
¿Qué es la intensidad eléctrica?
La intensidad eléctrica se refiere a la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de un punto específico en un tiempo determinado. Se representa con la letra I (Intensidad) y se mide en Amperios (A). Es esencial comprender que cada conductor eléctrico soporta cantidades de cargas distintas. Por lo que a mayor carga circulando, mayor debe ser la resistencia del material conductor para soportarlo.
¿Qué es el voltaje?
El voltaje, también conocido como diferencia de potencial, es la «fuerza» que impulsa a los electrones a moverse en un circuito eléctrico. Cuanto mayor sea el voltaje, más electrones serán empujados a través del circuito. Se representa con la letra «V» y su unidad de medida es el Voltio (V). El voltaje es esencial en cualquier dispositivo o sistema eléctrico, ya que determina cuánta energía se puede suministrar a los componentes conectados.
Existen diferentes tipos de voltaje:
- Voltaje inducido: Es la fuerza que se necesita para generar electricidad.
- Voltaje alterno: Suele ser el voltaje más común y se le llama VA, suele tener valores positivos o negativos y su frecuencia depende del país.
- Voltaje directo: El más usado en las baterías y motores, gracias a transformadores o fusibles se transforma este tipo de voltaje a corriente alterna.
- Voltaje continuo: Es la forma de corriente eléctrica más pura, se suele usar en microprocesadores y para su obtención se usan condensadores electrolíticos.
Para medir el voltaje se utiliza una herramienta llamada voltímetro aunque también se pueden utilizar otras conocidas como multímetros o potenciómetros.
¿Qué es la resistencia eléctrica?
La resistencia eléctrica es la oposición que un material ofrece al paso de la corriente eléctrica. Algunos materiales permiten que los electrones fluyan con facilidad, mientras que otros los obstaculizan. Esta resistencia es lo que determina cuánta corriente eléctrica fluye en una situación dada. Se representa con la letra «R» y su unidad de medida es el Ohmio (?).
Es importante tener en cuenta la resistencia cuando utilizamos dispositivos eléctricos, ya que una resistencia inadecuada puede causar problemas como sobrecalentamiento o fallo en el dispositivo.
¿Cómo se produce la corriente eléctrica?
La corriente se produce como consecuencia del movimiento constante y ordenado de cargas libres, principalmente electrones. Dicho movimiento se produce dentro de un material que actúa como conductor en un circuito eléctrico. En un circuito cerrado, estos electrones se mueven desde el polo negativo hacia el polo positivo, generando lo que conocemos como corriente eléctrica.
¿En qué dirección circula la corriente eléctrica?
Aunque parezca contradictorio, hay dos maneras de describir el sentido de la corriente eléctrica. Por un lado, está el sentido real, donde los electrones fluyen desde el polo negativo (-) al polo positivo (+). Pero históricamente, antes de que se conociera la existencia de los electrones, la comunidad científica adoptó un sentido convencional de la corriente, que va del polo positivo al negativo. Esta tradición perdura hasta hoy, y es la que se utiliza comúnmente en muchos diagramas.
¿Cómo medir la corriente eléctrica?
Si queremos conocer cuánta electricidad fluye por un circuito, nos basamos en la Ley de Ohm. Esta se resume en la siguiente fórmula:
Donde, la intensidad se mide en amperios, el voltaje en voltios y la resistencia en ohmios.
Ahora bien, si estás tratando con corrientes que cambian con el tiempo, como las corrientes alternas, será necesario utilizar herramientas más avanzadas. En este caso, los multímetros o amperímetros son instrumentos que nos ayudan a obtener una lectura precisa de la corriente. Se trata de dispositivos con dos puntas que se conectan en serie al circuito, permitiendo medir con precisión la cantidad de electricidad que fluye a través de él.
Tipos de corriente eléctrica
Dependiendo del sentido de la corriente y de la temporalidad, se pueden definir diferentes tipos de corriente eléctrica:
Corriente continua (CC)
La corriente continua, a menudo abreviada como CC, es un tipo de corriente eléctrica que siempre fluye en una sola dirección. En el mundo eléctrico, esta «dirección» se refiere al camino que toman las cargas eléctricas desde un punto de alta energía (polo positivo) a uno de menor energía (polo negativo). Lo interesante de la corriente continua es que, aunque la cantidad de electricidad que fluye puede aumentar o disminuir, siempre mantiene su dirección constante, sin cambiar de rumbo.
Corriente alterna (CA)
La corriente alterna, conocida comúnmente como CA, cambia constantemente de dirección. A diferencia de la corriente continua que siempre fluye en una dirección fija, la corriente alterna va y viene, alternando su dirección de manera regular.
El voltaje (o la fuerza eléctrica) de esta corriente no es constante, sino que sube y baja en un patrón cíclico, la mitad del ciclo es positivo y la otra mitad es negativo. Y es precisamente este vaivén lo que le da su nombre: «alterna».
Una característica importante de la CA es su frecuencia, que es básicamente cuántas veces cambia de dirección en un segundo. Por ejemplo, en muchos lugares, la electricidad de los hogares tiene una frecuencia de 50 veces por segundo, o, lo que es lo mismo, 50 Hercios.
Finalmente, es digno de mención que fue Nikola Tesla, un genio de la electricidad, quien promovió la adopción de la corriente alterna en sistemas eléctricos, permitiéndonos disfrutar de la mayoría de las comodidades eléctricas que tenemos hoy en día.
Corrientes de varios polos
- La corriente trifásica es un tipo de corriente alterna que consiste en tres fases distintas de electricidad que circulan simultáneamente con frecuencia, amplitud y valor idénticos. Este tipo de corriente es frecuentemente utilizado en entornos industriales debido a su capacidad para transportar mayor energía.
- La corriente monofásica se refiere a un sistema de suministro eléctrico con una única fase de energía. Es un suministro unidireccional, que se obtiene al coger una sola fase de la corriente trifásica junto a un cable neutro. En España, este tipo de corriente es el más utilizado para la generación y transmisión de electricidad, ya que es capaz de soportar una tensión de 230 voltios.
- La corriente sinusoidal es la más importante de las corrientes alternas ya que es la única capaz de pasar a través de resistencias, bobinas y condensadores sin sufrir deformaciones.
- La corriente cuasiestacionaria es aquella cuyos valores cambian muy lentamente con el tiempo. Aunque hay un flujo de electricidad, los cambios en la corriente son tan graduales que durante ciertos intervalos puede parecer casi constante. Se presenta en ciertas aplicaciones especializadas, como sistemas de comunicación a baja frecuencia.
- Por último, las corrientes de Foucault, también conocidas como corrientes parásitas, son corrientes que circulan en bucles cerrados dentro de conductores cuando estos están expuestos a un campo magnético cambiante. Esos bucles cerrados o circuitos generan electroimanes con campos magnéticos que, cuanto más fuertes son, mayor conductividad y velocidad alcanzan.
Efectos de la corriente eléctrica
La corriente eléctrica produce una variedad de efectos tangibles cuando fluye a través de distintos medios. Estos efectos no solo son fundamentales para el funcionamiento de numerosos dispositivos en nuestra vida diaria, sino que también juegan un papel fundamental en nuestra comprensión y manipulación de la energía eléctrica. Entre ellos destacan:
- Efectos caloríficos. Se producen por el aumento de temperatura del conductor debido al paso de la corriente eléctrica. Tiene aplicaciones básicas en estufas, hornillos, etc.
- Efectos químicos. Se produce en conductores iónicos, donde la corriente produce cambios químicos, útiles por ejemplo en la electrólisis.
- Efectos magnéticos. Toda corriente eléctrica que pasa por un conductor crea un campo magnético similar al producido por los imanes. Sus aplicaciones son infinitas, desde motores eléctricos, televisores, radios, voltímetros, amperímetros, etc.
- Efectos lumínicos. Sucede cuando pasa la corriente a través de un filamento y se enciende una bombilla. En el caso de tubos fluorescentes o diodos luminosos, se produce una transformación de energía eléctrica en energía luminosa.
- Efectos fisiológicos. Este efecto puede afectar a las personas y a los animales, originando electrocución. Un ejemplo de este efecto es el provocado por los aparatos de electromedicina.
La corriente eléctrica es un fenómeno que desempeña un papel esencial en la actualidad, alimentando una amplia variedad de dispositivos y sistemas que facilitan nuestras vidas diarias. Desde comprender sus funcionamiento, hasta conocer sus tipos y los efectos que tiene su uso, nos permite tener una visión más clara de cómo la energía eléctrica se manifiesta y actúa en diferentes contextos.
