La lámpara que ilumina tu habitación, los electrodomésticos de tu casa, tu videoconsola o el dispositivo desde el cual estas leyendo nuestros contenidos. Son todos ejemplo de aparatos que funcionan gracias a la corriente eléctrica.
La parte de la física que se encarga del estudio de la electricidad y, en general, de los fenómenos eléctricos se denomina electromagnetismo. Como veremos en niveles posteriores, fenómenos eléctricos y magnéticos son la cara y la cruz de una sola moneda. De momento, en este tema vamos a estudiar la corriente eléctrica continua, que es aquella en la que los electrones viajan en un único sentido.
Para entender mejor los contenidos que te presentaremos, te recomendamos que estés familiarizado con conceptos del tema de electrostática, ya tratado. Matemáticamente, será suficiente con que te desenvuelvas con soltura con las operaciones aritméticas y algebraicas básicas.
¿Qué es un circuito eléctrico?
Un circuito eléctrico es un camino por el que puede circular la corriente eléctrica. De forma completamente básica se compone de:
- Un generador de corriente, capaz de crear una diferencia de potencial entre dos areas de su estructura llamadas polos. El generador de corriente más comunmente utilizado es la pila.
- Un conductor de conexión que permite unir dichos polos. Normalmente el conductor más empleado son los cables formados por hilos de cobre u otro elemento metálico.
Un circuito formado únicamente con los dos elementos anteriores puede resultar poco útil, por lo que generalmente suelen ir acompañados de otros dispositivos tales como:
- Interruptores, para detener o abrir el paso de la corriente eléctrica de forma manual
- Receptores eléctricos, capaces de transformar la energía eléctrica en otros tipos de energía ( motores, lamparas de incandescencia, leds, resistencias, etc.)
- Aparatos eléctricos de medida, que permitan conocer el valor de las magnitudes del circuito en determinados puntos. (amperímetros, voltímetros).
Representación Esquemática
Antes de comenzar a montar un circuito eléctrico, es común representarlos gráficamente en papel o por medio de alguna herramienta informática, de tal forma que nos permita analizarlo mejor y montarlo posteriormente con mayor facilidad. Cada elemento que se puede utilizar en un circuito eléctrico posee un símbolos estandarizado. A continuación te mostramos algunos de ellos.
Sentido de la Intensidad de Corriente
En los conductores sólidos los encargados de portar la carga eléctrica son los electrones, sin embargo en una disolución iónica, existen dos portadores de carga: los cationes (+) y los aniones (-). Ambos se desplazan en sentidos opuestos cuando se encuentran en el seno de un campo eléctrico. Entonces, ¿cuál es el sentido de la intensidad de corriente?
Tradicionalmente se considera que el sentido de la corriente eléctrica es el que llevan la cargas positivas. Por tanto, el sentido de la corriente eléctrica es el contrario al que experimentan los electrones.
¿Por qué esto es así? Todo tiene su explicación. Si consideramos que lo que se mueven son cargas positivas, tal y como estudiamos en el apartado de potencial eléctrico, la corriente fluye desde puntos de mayor potencial (polo positivo del generador) a los de menor potencial (polo negativo del generador), tal y como ocurre en la naturaleza cuando el agua tiende a fluir desde zonas de energía potencial más alta a más baja (como en las cataratas o rios, el agua circula desde pendientes más altas a más bajas) o el calor se transfiere desde cuerpos con mayor temperatura a otros con menor temperatura.
Ley de Ohm
La ley de Ohm establece la relación que guardan la tensión y la corriente que circulan por una resistencia. Su forma más célebre es:V=I⋅R
Ley de Ohm
Aunque a estas alturas de tus estudios estamos seguros de que sabes despejar cada variable sin problema, puedes ayudarte del triángulo anterior para obtener las magnitudes eléctricas implicadas.
- V es la caída de tensión (o diferencia de potencial) que se produce en la resistencia, y se mide en voltios en el Sistema Internacional (S.I.)
- I es la corriente que circula a través de la misma, y se mide en amperios en el S.I.
- R es la resistencia, y se mide en ohmios
Relación entre intensidad y tensión en un conductor
Fue el físico Georg Simon Ohm (1787-1854), profesor de secundaria, el primero en establecer la relación entre la tensión y la corriente que circulan por un conductor. Formalmente:
La intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial que existe entre sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.I=VA−VBR
Donde:
- I: Es la corriente que circula por el conductor, medida en amperios (A)
- VA, VB son las tensiones en los extremos del conductor, con lo que VA-VB representa la caída de tensión o diferencia de potencial entre los extremos del mismo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el voltio (V). En ocasiones a esta diferencia se la denota ΔV, o simplemente V, como ocurría en la expresión recogida al comienzo del apartado
- R es la resistencia eléctrica, es decir, la que el material conductor impone al paso de corriente. En el Sistema Internacional (S.I.) se mide en ohmios (Ω)
Finalmente, otra expresión alternativa es la forma:I=V⋅G
Conductores que cumplen la ley de Ohm
La expresión de la ley de Ohm es utilizada ampliamente para el análisis de circuitos sencillos. Sin embargo no es aplicable en la mayor parte de situaciones. Como hemos estudiado anteriormente en el apartado de resistencia eléctrica, la resistencia de un cuerpo depende de:
- Su temperatura. Por lo tanto la ley de Ohm solo es aplicable cuando el conductor se encuentra en un determinado rango de temperaturas.
- El material que lo compone. La ley de Ohm solo se cumple para determinados materiales denominados óhmicos (cobre, aluminio, etc.), en cambio no se cumple para muestras de gas ionizado y ni en otros conductores denominados no óhmicos.
Electrotecnia fácil 