Corriente eléctrica

Se define como corriente eléctrica al movimiento ordenado de cargas de una región a otra dentro en un material conductor. La corriente puede denominarse electrónica si los portadores de carga son electrones, o química si además de los electrones también se ven involucrados iones cargados positivamente.

Matemáticamente se define como la cantidad de cargas que atraviesan de forma perpendicular una superficie en una unidad de tiempo. En el sistema internacional, su unidad de medida es el Coulomb por segundo (C/s) definida como Amperio, esta magnitud es medida con un amperímetro.

Intensidad de la corriente eléctrica

El movimiento de las cargas se da en presencia de un campo eléctrico, que fluye de un polo negativo (material con mayor número de electrones que de protones) hacia un polo positivo (material con mayor número de protones que de electrones). De esta forma las cargas se desplazan en dirección al polo de signo opuesto.

Que se establezca una corriente eléctrica depende bastante del material por el cual las cargas van a movilizarse: algunos materiales hacen mejor este trabajo que otros. En general, con respecto a la calidad de conducir corriente eléctrica, existen tres tipos de materiales.

• Conductores: Materiales donde se tienen electrones que pueden moverse con relativa libertad al tener una conexión lo bastante fuerte con el núcleo de los átomos por los que orbitan.
• Aislantes: Contrario a los conductores, son aquellos materiales donde los electrones poseen una conexión muy fuerte al núcleo de los átomos, por lo que no tienen libertad de moverse a través de la materia.
• Semiconductores: Estos son materiales de un carácter especial; sus electrones no cuentan con una conexión muy fuerte con el núcleo del átomo por el que orbitan, por lo que ante una corriente eléctrica de baja magnitud, estos se comportan como aislantes, mientras que para magnitudes altas, estos pueden desligarse del núcleo y moverse con cierta libertad.

La corriente eléctrica también es llamada intensidad de corriente eléctrica, por ello en los libros técnicos y científicos se lo encuentra representado con la letra I.

Tipos

En la forma en la que se distribuye y se aprovecha la electricidad, existen dos formas de emplearlas:

• Corriente continua: También llamada corriente directa, es el tipo de corriente donde las cargas se desplazan a velocidad constante y siempre en el mismo sentido, en el caso de los electrones sería del polo negativo de la fuente hacia el polo positivo, los cuales son fijos. Este es el tipo de corriente que se utiliza en dispositivos electrónicos como televisores, computadores o consolas de videojuegos.
  
  Las baterías que utilizan los dispositivos electrónicos portátiles almacenan energía y la suministran en forma de corriente continua. Esto también aplica para las baterías de los automóviles, y en general, para cualquier vehículo que cuente con dispositivos electrónicos.
• Corriente alterna: La corriente alterna es aquella donde el movimiento de las cargas se da de forma irregular; pueden cambiar de sentido y de velocidad, alterando la magnitud de la corriente. Este comportamiento se da debido a que la fuente de electricidad invierte constantemente el sentido de sus polos.
  
  La energía eléctrica se distribuye con corriente alterna, ya que se encontró que es la forma más eficiente de hacerlo. Aquí, debido al movimiento irregular de las cargas, que deriva a una fluctuación de la magnitud de la corriente, el comportamiento de esta es descrito matemáticamente en términos de la función seno.
  
  Con esto se establece otra magnitud interesante que le es propio a los circuitos de corriente alterna llamada frecuencia. La frecuencia se podría entender como la cantidad ciclos que se tienen en un segundo, donde los ciclos se dan por las fluctuaciones del valor de la tensión en la corriente.

Distribución de electricidad

En lo que respecta a la distribución de la energía eléctrica, se tienen dos forma en la que esta se asigna. Esta asignación dependerá de la finalidad que tenga el establecimiento que necesite de electricidad.

• Corriente trifásica: Esta es la forma en la que se distribuye la electricidad, esta se forma a partir de tres corrientes alternas con igual frecuencia y magnitud que se encuentran desfasadas 120. Para establecer este tipo de conexiones se necesitan de tres circuitos. Este sistema de corrientes es utilizado en el sector industrial por entregar mayor potencia y ser más seguro para el trabajo.
• Corriente monofásica: Este tipo de sistema es utilizado en domicilios o establecimientos que requieran de un bajo consumo y potencia de energía eléctrica. A diferencia de la trifásica, esta cuenta con una sola fase, una sola corriente alterna, por lo que es necesario solo un circuito para distribuir la energía eléctrica.

Los dispositivos electrónicos que se conectan a la red doméstica generalmente poseen un transformador con un circuito rectificador que convierte la corriente alterna a continua y así poder funcionar. Lo mismo se puede realizar con respecto a la corriente continua; con un circuito alternador se puede convertir la corriente continua a alterna.

Relación entre corriente y el magnetismo

Existe una relación estrecha entre la corriente eléctrica y magnetismo, donde una induce a la otra. Cuando se tiene corriente eléctrica pasando por un conductor, esta corriente generará un campo magnético al rededor de este. El otro efecto que se tiene es cuando un campo magnético variable pasa a través de un circuito sin fuente de electricidad alguna.

El flujo en la magnitud del campo magnético genera una corriente en el circuito. Esta corriente aparece de forma tal a establecer un campo magnético cuyo sentido sea opuesto al campo magnético externo, buscando cancelar el campo externo, de tal forma a establecer el equilibrio.

Aplicaciones de la corriente eléctrica

Con el dominio de la electricidad, a esta se le pudo encontrar varios usos que permitieron elevar la calidad de vida de las personas y a sobrellevar labores pesadas en términos de esfuerzo, tiempo y costo. Algunas de las aplicaciones de la electricidad son:

• Mecánico: De la energía eléctrica es posible también conseguir energía mecánica, esto es, movimiento. Gracias al fenómeno electromagnético es posible que ciertas piezas de un circuito se muevan, y con esto se da el desarrollo de los motores eléctricos. De esta forma la electricidad ha ido reemplazando el uso de combustibles fósiles para el funcionamiento de las maquinarias.
• Luz: Uno de los primeros grandes avances de la aplicación de la electricidad es la luz eléctrica. Los primeros focos de luz transformaban directamente la energía eléctrica a energía lumínica.
  Luego, con la aparición de los fluorescentes se consiguió aprovechar la electricidad para realizar un proceso físico-químico que genere luz, y hoy en día se tiene la tecnología led que convierte la energía eléctrica a lumínica de forma más eficiente, por lo que estos focos no generan gran cantidad de calor.
• Calor: El paso de corriente a través de un conductor hace que las moléculas de este se agiten, esto tiene como consecuencia directa un aumento de la temperatura, en alguna medida, de los materiales. Tomando en cuenta esto, desde hace ya algunos años se está dando mucho énfasis en tomar mayor ventaja de la transformación de energía eléctrica a energía térmica.
  Existe una amplia preferencia hoy en día por hornallas y ollas eléctricas para terminar con el uso de gas. La energía eléctrica también es utilizada para el suministro de agua caliente en cocinas, baños y lavanderías.
• Magnético: Gracias a la relación entre corriente eléctrica y campos magnéticos, es posible diseñar herramientas eléctricas para generar campos magnéticos. Las aplicaciones de esto van desde grúas para desplazar objetos de metal de gran peso hasta fines médicos como la resonancia magnética.
• Químico: La corriente eléctrica puede ser utilizada para separar elementos de un compuesto químico llamado electrólisis.