Corrente eléctrica
Na Galipedia, a wikipedia en galego.
Na Física, a corrente eléctrica é o fluxo líquido de calquera carga eléctrica. Os Raios son exemplos de corrente eléctrica, ben como o vento solar, porén o máis coñecido, probabelmente, é o fluxo de electróns a través dun condutor eléctrico, xeralmente metálico.
Ao falarmos de corrente eléctrica, dun punto de vista xeométrico, podemos considerar tipicamente tres situacións:
- que a corrente circule por unha liña (i.e. unha corrente unidimensional), caso no que se falará de intensidade de corrente eléctrica.
- que a corrente circule sobre unha superficie (i.e. unha corrente bidimensional), caso no que se fala de densidade superficial de corrente.
- que a corrente circule a través dun volume (corrente en tres dimensións), caso no que se fala de densidade volúmica ou volumétrica de corrente.
Índice |
[editar] Corrente convencional (o sentido da corrente)
A Corrente convencional definíuse, nos albores da ciencia da eletricidade, como o fluxo de cargas positivas. En condutores metálicos, como fíos, as cargas positivas non se moven, e polo tanto, apenas as cargas negativas flúen, en sentido contrario á corrente convencional, mais isto non é o que acontece na maioría dos condutores non-metálicos. Noutros materiais, partículas cargadas flúen en ambas as direccións ao mesmo tempo. Nas solucións químicas, a corrente pode derivarse polo movemento de íons, tanto positivos como negativos. As correntes eléctricas no plasma consisten tanto no fluxo de electróns como no de íons negativos. No xelo e en certos eletrólitos sólidos, o fluxo de prótons constitúe a corrente eléctrica. Para simplificar esa situación, a definición orixinal da corrente convencional aínda permanece.
Tamén temos casos onde son electróns (cargas negativas) os que se están a mover, mais é máis sensato falar de ocos ou lacunas positivos a se moveren. Isto é o que acontece en semicondutores do tipo p.
[editar] Intensidade de corrente eléctrica
O símbolo convencional para representar a intensidade de corrente eléctrica (isto é, a cantidade de carga Q que flui por unidade de tempo t) é o I, orixinal do alemán Intensität, que significa intensidade.
A unidade padrón no SI para medida de corrente é o ampère. A corrente eléctrica é tamén chamada informalmente de amperaxe.
Unha cuestión que moitas veces chama a atención é a definición do ampere coma unidade fundamental, a partir da cal, multiplicando polo segundo (a unidade de tempo), se define o coulomb (a unidade de carga) coma unha unidade derivada. Isto é, considérase a corrente eléctrica como magnitude fundamental, e non así a unidade de carga eléctrica que deriva dela.
[editar] A velocidade da corrente eléctrica
As partículas cargadas que se moven causando corrente eléctrica non sempre o fan en liña recta. En metais, por exemplo, seguen un camiños desordenados, pulando dun átomo para outro, mais xeralmente impulsadas na dirección do campo eléctrico. A velocidade coa cal se puxan pódese calcular pola ecuación:
- I = nAvQ
onde
- I é a intensidade de corrente
- n é o número de partículas cargadas por unidade de volume
- A é a área da sección transversal do condutor
- v é a velocidade das partículas cargadas
- Q é a carga dunha partícula (carga elementar).
[editar] Densidades de corrente
[editar] Densidade superficial
A corrente eléctrica I relaciónase coa densidade superficial de corrente eléctrica K a través da fórmula
onde, no SI,
- dI é a intensidade diferencial de corrente medida en ampères
- K é a "densidade superficial de corrente" medida en ampères por metro
- dl é a liña diferencial normal á dirección da corrente, medida en metros
A densidade superficial de corrente pódese definir tamén a partir do estado de movemento das partículas cargadas que a xeneran, como a integral sobre as partículas:
onde
- n é a densidade de partículas (número de partículas por unidade de superficie)
- Q é a carga
- v é a velocidade media da partícula en cada volume
[editar] Densidade volumétrica
Do mesmo xeito a corrente eléctrica I relaciónase coa densidade volumétrica de corrente eléctrica K a través da fórmula
onde, no SI,
- J é a "densidade volumétrica de corrente" medida en ampères por metro
- dI é a intensidade diferencial de corrente medida en ampères
- dA é a área ou sección diferencial a través da cal a corrente circula, medida en metros cadrados
Pódese definir tamén como:
onde
- n é a densidade de partículas (número de partículas por unidade de volume)
- Q é a carga
- v é a velocidade media da partícula en cada volume
A Densidade de corrente é de importante consideración en proxectos de sistemas eléctricos. A maioría dos condutores eléctricos posúen unha resistencia positiva finita, facéndoos entón disipar potencia na forma de calor. A densidade de corrente debe permanecer suficientemente baixa para previr que o condutor funda ou queime, ou que o illamento do material caia. En superconductores, unha corrente excesiva pode xerar un campo magnético forte abondo para causar perda espontánea da propiedade de supercondución.
[editar] Métodos de medición
Para medir a corrente, pódese utilizar un amperímetro. A pesar de práctico, isto pode levar a unha interferencia excesiva no obxecto de medición, como por exemplo, desmontar unha parte dun circuito que non podería desmontarse.
Como toda corrente produce un campo magnético asociado, podemos tentar medir este campo para determinar a intensidade da corrente. O efecto Hall, a bobina de Rogowski e sensores poden ser de grande axuda neste caso.
[editar] Lei de Ohm
Para compoñentes eletrónicos que obedecen á lei de Ohm, a relación entre a tensión (V) aplicada ao compoñente e a corrente eléctrica que pasa por el é constante. Esta razón exprésase a través da ecuación:
[editar] Véxase tamén
- Densidade de corrente eléctrica
- Corrente alternada
- Corrente continua
- Carga eléctrica
- Diferenza de potencial
| Electromagnetismo | |
| Electricidade | Magnetismo | |
| Electrostática | Magnetostática |
| Carga eléctrica | Lei de Coulomb | Campo eléctrico | Lei de Gauss | Potencial eléctrico | Corrente eléctrica | Lei de Ampere | Campo Magnético | Dipolo Magnético |
| Electrodinámica | Circuítos eléctricos |
| Lei de Lorentz | Forza electromotriz | Forza Magnetomotriz | Indución electromagnética | Lei de Faraday-Lenz | Corrente de desprazamento | Ecuacións de Maxwell | Campo electromagnético | Radiación electromagnética | Condución eléctrica | Resistencia eléctrica | Capacitancia | Indutancia | Impedancia | Cavidade resoante | Guía de ondas |
