Corriente El©ctrica Exp Electricidad

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Corriente eléctrica

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CORRIENTE ELCTRICAUna corriente elctrica es todo movimiento de carga de una regin a otra.En situaciones electrostticas, el campo elctrico dentro de un conductor es igual a cero, y no hay corriente. EJEMPLO En un metal comn, como el cobre o el aluminio, algunos de los electrones estn en libertad para moverse dentro del material conductor, estos electrones se mueven con velocidades de orden 106 m/s, pero los electrones no escapan del material. Ya que el movimiento es aleatorio, no hay un flujo neto de carga en ninguna direccin y por consiguiente no hay corriente.

Ahora si se establece un campo elctrico constante y estable dentro de un conductor, una partcula con carga en el interior del material conductor se somete a una fuerza estable . El efecto neto del campo elctrico es que, adems del movimiento al azar de las partculas con carga dentro del conductor, tambin hay un movimiento neto muy lento y como resultado existe una corriente neta en el conductor.

DIRECCIN DEL FLUJO DE CORRIENTE

La deriva de las cargas en movimiento puede interpretarse en trminos de trabajo y energa. El campo elctrico efecta trabajo sobre las cargas. La energa cintica resultante se transere al material del conductor por medio de colisiones con los iones, los cuales vibran, as como tambin incrementa la temperatura del material.En distintos materiales que conducen corriente, las cargas de las partculas en movimiento son positivas o negativas: METALES: las cargas en movimiento siempre son electrones (negativos). GAS IONIZADO (PLASMA) SOLUCIN INICA: las cargas en movimiento incluyen tanto electrones como iones con carga positiva. MATERIALES SEMICONDUCTORES: la conduccin ocurre por los electrones y por el movimiento de las vacantes (huecos), que son sitios donde se pierden electrones y actan como cargas positivas.

LA MISMA CORRIENTE ES PRODUCIDA POR:

El mismo nmero de cargas negativas que se desplazan con la misma rapidez en la direccin opuesta a

Cargas positivas que se trasladan en direccin del campo elctrico

DEFINICIN DE CORRIENTESe considera que las cargas en movimiento son positivas.

Se define a la corriente como la carga neta que uye a travs del rea por unidad de tiempo. De esta forma, si una carga neta uye a travs de un rea en el tiempo , la corriente a travs del rea es:

La unidad del SI para la corriente es el Ampere; un ampere se dene como un coulomb por segundo (). Andr Marie Ampre (1775-1836).

Corriente, velocidad de deriva y densidad de corrienteLa corriente se puede expresar en trminos de la velocidad de deriva de las cargas en movimiento.Suponer: Que hay partculas con carga (m-3). Velocidad de deriva con magnitud .

Cada partcula se mueve una distancia . El volumen del cilindro es . El nmero de partculas dentro es .

La carga que uye hacia fuera por el extremo del cilindro durante el tiempo es:

y la corriente es

La corriente por unidad de rea de la seccin transversal se denomina densidad de corriente J:

Las unidades de la densidad de corriente son amperes por metro cuadrado (A/m2)

Si las cargas en movimiento son negativas en vez de positivas, la velocidad de deriva es opuesta a . Pero la corriente an tiene la misma direccin que en cada punto del conductor.

Esto quiere decir que la corriente I y la densidad de corriente J no dependen del signo de la carga.

PROBLEMAUna corriente de 5.00 A corre a travs de un alambre de cobre de calibre 12 (dimetro, 2.05 mm) y de una bombilla. El cobre tiene 8.5 x 1028 electrones libres por metro cbico. a) Cuntos electrones pasan por la bombilla cada segundo? b) Cul es la densidad de corriente en el alambre? c) Con qu rapidez un electrn comn pasa por cualquier punto dado del alambre?