La Corriente Eléctrica

Corriente eléctrica es el flujo de electrones que atraviesa un conductor. La primera fuente de corriente eléctrica continua fue demostrada en 1800 por el físico italiano Alessandro Volta (1745-1827).

Su pila voltaica original utilizaba energía química para producir corriente eléctrica. La pila consistía de una serie de pares de placas metálicas (una de plata y otra de zinc) apiladas unas sobre otras, existiendo entre cada una un tejido embebido en solución de ácido diluido.

El mismo principio es aún utilizado en la pila eléctrica actual. Sus placas son denominadas electrodos y deben ser confeccionadas de metales diferencies. Una de ellas podría ser hecha de carbono. El electrodo positivo se llama ánodo y el negativo cátodo.

La solución ácida se denomina electrolito y en la pila seca, es absorbida bajo la forma de pasta.

Diversas pilas conectadas en serie (del positivo hacia el negativo) reciben el nombre de batería y producen voltaje más alto que una pila única. Algunas baterías conocidas como acumuladores, pueden ser “recargadas” por el pasaje de corriente eléctrica que retorna a través de ellas. Principios semejantes son empleados en la electrólisis y la galvanización.

Circuitos

Un circuito es un trayecto conductor completo entre un terminal positivo y un negativo. Convencionalmente la corriente pasa desde el positivo al negativo, más allá la dirección del flujo de electrones sea en verdad desde el negativo al positivo. Cuando los componentes eléctricos, como lámparas e interruptores son encendidos a través de sus extremidades, esta disposición constituye un enlace en serie. Cuando son conectados lado a lado se trata de enlace en paralelo.

Además, es importante mencionar que los circuitos pueden ser de dos tipos: circuitos de corriente continua (CC) y circuitos de corriente alterna (CA). Los primeros son aquellos en los que la corriente eléctrica fluye siempre en la misma dirección, como es el caso de las baterías. Los segundos, en cambio, son aquellos en los que la corriente cambia de dirección de manera periódica, como es el caso de la corriente eléctrica que suministra la red eléctrica de nuestras casas.

Potencia Eléctrica

Potencia es la velocidad con la que un cuerpo o sistema realiza trabajo. La potencia de un conductor eléctrico es medido en watts (W), unidad creada por el ingeniero inglés James Watt (1736-1819). Un Watt corresponde a un joule por segundo o a la energía usanda en un segundo por una corriente de un ampere que pasa entre dos puntos con diferencia de potencial de un volt. En los conductores eléctricos, la potencia (W) es el producto de la corriente ( / ) por el voltaje (V): W = IV.

Además, es importante mencionar que la potencia eléctrica también puede ser calculada a través de la fórmula P = I²R, donde I es la corriente y R es la resistencia. Esta fórmula es especialmente útil cuando se conoce la corriente y la resistencia, pero no el voltaje.

Resistencia

Cuando la corriente eléctrica atraviesa un conductor, existe una inercia que actúa en el sentido de reducir el flujo o resistir a él. Se trata de la resistencia, que depende de la naturaleza del conductor y de sus dimensiones.

La unidad de resistencia es llamada Ohm en homenaje al físico alemán Georg Simon Ohm (1787-1854) que descubrió la relación existente entre la corriente, el voltaje y la resistencia de un conductor, conocida como Ley de Ohm.

La resistencia posee varias aplicaciones prácticas. Cuando los electrones pasan a través de un cable, hacen vibrar sus átomos y producir calor, cuando mayor la resistencia, mayor es el calor generado.

Este efecto es empleado en calentadores eléctricos, en los cuales un cable especial de fuerte resistencia se vuelve incandescente al ser recorrido por la corriente eléctrica. De forma similar, los filamentos de las lámparas consisten en un filo cable en espiral de tungsteno de alta resistencia que se enciende cuando es calentado.

El mismo principio es utilizado en los fusibles que emplean los cables de baja resistencia y bajo punto de fusión, sirviendo para evitar sobrecarga en el circuito: caso sea recorrido por una corriente excesivamente fuerte, el cable del fusible se sobrecalienta y derrite, rompiendo el circuito.

En muchos casos, sin embargo, lo que se desea es reducir la resistencia y consecuentemente la pérdida de energía a un mínimo. En 1911 se descubrió que debajo de una determinada temperatura crítica, varios metales presentan resistencia igual a cero para el pasaje de corriente.

Este fenómeno se llama superconductividad. Una vez iniciada y desde que el circuito permanezca frío, la corriente de un circuito cerrado no es interrumpida.

La temperatura crítica de la mayoría de los metales es impracticablemente baja, en torno de 1,19 K (-272°C). Recientemente han sido desarrollados varios tipos nuevos de materiales artificiales que presentan superconductividad a temperaturas significativamente más altas. Tales progresos prometen enormes aumentos de energía.

Además, es importante mencionar que la resistencia eléctrica también puede ser influenciada por factores externos, como la temperatura. En general, la resistencia de un conductor aumenta con la temperatura. Este fenómeno se debe a que, a medida que la temperatura aumenta, los átomos del conductor vibran con mayor intensidad, lo que dificulta el paso de los electrones y, por tanto, aumenta la resistencia.