Una de las bases más importantes para la comprensión de la ingeniería eléctrica es la corriente eléctrica. En este artículo, explicamos su significado, cómo se calcula y cómo medirla.
Corriente explicada de forma simple
Se puede imaginar la corriente eléctrica como el movimiento de los electrones a través de un conductor. En términos generales, la corriente es la medida del número de electrones (carga) que pasan a través de un conductor en un determinado punto en un determinado tiempo.
Definición
La corriente I es la cantidad de carga Q por tiempo t que fluye a través de un conductor. Su símbolo es I y su unidad es la A de amperio.
Fórmulas
Carga Q
Como ya se ha mencionado, la corriente I puede entenderse como carga Q por tiempo t. A partir de esto se puede formar la siguiente relación física:
También se puede decir que en términos generales:
La ley de Ohm
Además del cálculo mediante la carga y el tiempo, también es posible calcular la intensidad de la corriente mediante la ley de Ohm. La ley de Ohm establece que la corriente eléctrica I es igual al voltaje eléctrico V a través de la resistencia R.
Por consiguiente, cuanto más alto sea el voltaje aplicado a un circuito y más baja la resistencia, mayor será la intensidad de la corriente.
Cálculo del amperaje a través de la potencia
El tercer cálculo común de la intensidad de la corriente se basa en la potencia eléctrica P. En general, la conducción eléctrica P resulta del producto del voltaje V y la corriente I.
Si quieres calcular la intensidad de la corriente a partir de la potencia, la fórmula debe ser modificada en consecuencia:
Unidad de la corriente
La unidad de intensidad de la corriente es el Amperio y se abrevia como A.
Por la relación con la carga Q y el tiempo t. la unidad de intensidad de la corriente también puede definirse como Coulomb por segundo.
La corriente en el circuito
Para las fuentes de voltaje, normalmente verá el siguiente símbolo en el circuito.
En la electrónica, la dirección de la corriente se define desde el polo positivo de una fuente de tensión hasta su polo negativo. En otras palabras, de más a menos. Por otro lado, el movimiento de los electrones dentro de un conductor, es del polo negativo al polo positivo.
Esto significa que la definición de la dirección de la corriente en la electrónica es opuesta a la dirección del movimiento de los electrones.
Corriente eléctrica en serie y en paralelo
El comportamiento exacto de la corriente eléctrica en un circuito eléctrico depende de su estructura. Los dos circuitos más comunes en la ingeniería eléctrica son la conexión en serie y la conexión en paralelo.
Con la conexión en serie, los componentes se conectan en una sola cadena.
Así que para la corriente en el circuito anterior la corriente a través de las resistencias R1, R2 y R3 es idéntica y en este caso corresponde a la corriente total.
En un circuito en paralelo hay «puntos» en los que la corriente se divide y otros en los que se vuelve a unir. En la electrónica estos puntos se llaman nodos. Esto significa que la corriente en una conexión paralela no es la misma en cada nodo.
En el nodo K1 la corriente total It se divide en I1, I2 e I3. Expresado matemáticamente, esto significa:
Medición de la corriente
Para ello, debe conectarse en serie con la carga a través de la cual se determina la corriente. Esto significa que la corriente que pasa por la carga corresponde a la corriente que pasa por el amperímetro.
En el artículo ¿Cómo medir la corriente con el multímetro digital? les mostramos más a detalle el procedimiento de medición de corriente con el DMM.
Instrumentos de medición
Hoy en día, existe un dispositivo de medición universal para las mediciones en los circuitos eléctricos, el llamado multímetro. Permite la medición de la corriente y el voltaje, así como de otras magnitudes. Esto significa que un multímetro contiene un amperímetro.
Corriente en voltaje alterno AC
Si un circuito eléctrico es alimentado por una fuente de voltaje de corriente alterna AC, el voltaje aplicado a éste ya no es constante a lo largo del tiempo. Por consiguiente, según la ley de Ohm, la corriente ya no es constante.
Comúnmente, el voltaje alterno es un voltaje con forma de onda sinusoidal. Como el valor instantáneo de un voltaje alterno cambia constantemente, se representa por su valor máximo o su valor efectivo.
Debido a que la corriente depende del voltaje, también se puede especificar un valor máximo y un valor efectivo para la intensidad de la corriente.
El valor máximo de una corriente alterna corresponde a su amplitud.
El valor efectivo de la corriente se obtiene mediante la siguiente fórmula:
Ejemplos
A continuación se muestra una lista de las corrientes de varios electrodomésticos. Cabe señalar que una corriente elevada no significa necesariamente una potencia elevada, ya que el voltaje al que se produce la corriente correspondiente desempeña un papel igualmente importante.
| Dispositivo | Amperaje | Rendimiento |
|---|---|---|
| Proceso de carga del vehículo eléctrico | 625A | 250kW |
| Cargador para Smartphone (rápido) | 2A | 18W |
| Microondas | 3.5A | 800W |
| Bombilla | 0.22A | 50W |
| PC | 0.87A-2.6A | 200W-600W |
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