EQUIPO3:CORRIENTE ELÉCTRICA

CORRIENTE ELÈCTRICA.

La corriente eléctrica es una corriente de electrones que atraviesa un material.
Algunos materiales como los "conductores" tienen electrones libres que pasan con facilidad de un átomo a otro.
Estos electrones libres, si se mueven en una misma dirección conforme saltan de un átomo a átomo, se vuelven en su conjunto, una corriente eléctrica.
Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o dirección, es necesario una fuente de energía externa.
Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde el cuerpo con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo. Ver la figura
Los electrones viajan del potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se toma por convención que el sentido de la corriente eléctrica va desde el potencial positivo al potencial negativo.

Esto se puede visualizar como el espacio (hueco) que deja el electrón al moverse de un potencial negativo a un positivo. Este hueco es positivo (ausencia de un electrón) y circula en sentido opuesto al electrón.
La corriente eléctrica se mide en Amperios (A) y se simboliza con la letra I.
Hasta aquí se ha supuesto un flujo de corriente da va de un terminal a otro en, forma continua. A este flujo de corriente se le llama corriente continua. Hay otro caso en que el flujo de corriente circula, en forma alternada, primero en un sentido y después en el opuesto. A este tipo de corriente se le llama corriente alterna.

Las Leyes de Kirchoff

La corriente continua (CC), es el resultado del flujo de electrones (carga negativa) por un conductor (alambre o cable de cobre casi siempre), que va del terminal negativo al terminal positivo de una batería.
Circula en una sola dirección, pasando por una carga. Un foco / bombillo en este caso.

La corriente continua no
cambia su magnitud ni su
dirección con el tiempo.

No es equivocación, la corriente eléctrica sale del terminal negativo y termina en el positivo.

Lo que sucede es, que es un flujo de electrones que tienen carga negativa.
La cantidad de carga de electrón es muy pequeña. Una unidad de carga muy utilizada es el Coulomb (mucho más grande que la carga de un electrón).
1 Coulomb = la carga de 6 280 000 000 000 000 000 electrones
ó en notación científica: 6.28 x 10¹⁸ electrones
Para ser consecuentes con nuestro gráfico y con la convención existente, se toma a la corriente como positiva y ésta circula desde el terminal positivo al terminal negativo.

Lo que sucede es que un electrón al avanzar por el conductor va dejando un espacio [hueco] positivo que a su vez es ocupado por otro electrón que deja otro espacio [hueco] y así sucesivamente.
Esto genera una serie de huecos que viajan en sentido opuesto al V de los electrones y que se ede entender como el sentido de la corriente positiva que se conoce.
La corriente es la cantidad de carga que atraviesa la lámpara en un segundo, entonces

Corriente = Carga en coulombs / tiempo
ó
I = Q / T

Si la carga que pasa por la lámpara es de 1 coulomb en un segundo, la corriente es de 1 amperio
Ejemplo: Si por la foco / bombillo pasa una carga de 14 coulombs en un segundo, entonces la corriente será:

I = Q / T = 14 coulombs/1 seg = 14 amperios

La corriente eléctrica se mide en (A) Amperios y para circuitos electrónicos generalmente se mide en mA (miliAmperios) ó (uA) microAmperios. Ver las siguientes conversiones.

1 mA (miliamperio) = 0.001 A (Amperios)
1 uA (microAmperio) = 0.000001 A (Amperios)

Nota: Coulomb = Coulombio

Las dos primeras leyes establecidas por Gustav R. Kirchhoff (1824-1887) son indispensables para los cálculos de circuitos, estas leyes  son:

1. La suma de las corrientes que entran, en un nudo o punto de unión de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nudo. Si asignamos el signo más (+) a las corrientes que entran en la unión, y el signo menos (-) a las que salen de ella, entonces la ley establece que la suma algebraica de las corrientes en un punto de unión es cero:   
                        (suma algebraica de I)   Σ I = 0 (en la unión)

2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla, es igual a la suma de las f.e.ms. intercaladas. Considerando un aumento de potencial como positivo (+) y una caída de potencial como negativo (-), la suma algebraica de las diferencias de potenciales (tensiones, voltajes) en una malla cerrada es cero: 
                        (suma algebraica de E)    Σ E - Σ I*R = 0    (suma algebraica de las caídas I*R, en la malla cerrada)

Como consecuencia de esto en la práctica para aplicar esta ley, supondremos una dirección arbitraria para la corriente en cada rama. Así, en principio, el extremo de la resistencia, por donde penetra la corriente, es positivo con respecto al otro extremo. Si la solución para la corriente que se resuelva, hace que queden invertidas las polaridades, es porque la supuesta dirección de la corriente en esa rama, es la opuesta.

Por ejemplo:

Fig. 12

Las flechas representan la dirección del flujo de la corriente en el nudo. I₁ entra a la unión, considerando que I₂ e I₃ salen. Si I₁ fuera 20 A e I₃ fuera 5 A, I₂ tendría 15 A, según la ley de voltaje de I₁=I₂ + I₃. La ley de Kirchoff para los voltajes es, la suma de voltajes alrededor de un circuito cerrado es igual a cero. Esto también puede expresarse como la suma de voltajes de un circuito cerrado es igual a la suma de voltajes de las fuentes de tensión: 

Fig. 13

En la figura anterior, la suma de las caídas de voltaje en R₁, R₂ y R₃ deben ser igual a 10V o sea, 10V =V₁+ V₂+ V₃. Aquí un ejemplo:

Fig. 14

Las corrientes de I₂ e I₃ y la resistencia desconocida R₃ centran todos los cálculos, usando la teoría básica de la corriente continua. La dirección del flujo de la corriente está indicado por las flechas.

• El voltaje en el lado izquierdo (la resistencia R₁ de 10 Ω), está saliendo del terminal superior de la resistencia. 
•  La d. d. p. en esta resistencia R₁ es de I₁ * R o sea, 5 voltios. Esto está en oposición de los 15 voltios de la batería. 
•  Por la ley de kirchoff del voltaje, la d. d. p. por la resistencia R₂ de 10 Ω es así 15-5 o sea, 10 voltios. 
•  Usando la ley Ohm, la corriente a través de la resistencia R₂ 10 Ω es entonces (V/R) 1 amperio. 
•  Usando la ley de Kirchoff de la corriente y ahora conociendo el I₁ e I₃, el I₂ se encuentra como I₃=I₁+I₂ por consiguiente el amperaje de I₂= 0.5A. 
•  De nuevo, usando la ley de Kirchoff del voltaje, la d. d. p. para R₃ puede calcularse como, 20 = I₂*R3 +10. El voltaje por R₃ (el I₂*R₃) es  entonces 10 voltios. El valor de R₃ es (V/I) o 10/0.5 o 20Ω.