CORRIENTE ELÉCTRICA La mayoría de los aparatos eléctricos dependen de corrientes eléctricas. Las corrientes eléctricas existen en conductores como cables, en dispositivos como el CRT del monitor de un televisor. Se necesita un campo eléctrico para poner las cargas en movimiento y mantenerlas en movimiento en cualquier conductor normal. Es posible controlar el flujo de carga usando campos eléctricos y potencial eléctrico.

Una batería produce electricidad al transformar energía química en energía eléctrica. El ácido disuelve el zinc. El zinc entra en la solución como un ion positivo dejando electrones en el electrodo de zinc. La solución positiva arranca electrones del otro electrodo. Como hay cargas opuestas en ambos electrodos se crea una diferencia de potencial.

La Corriente Eléctrica Cuando se forma una trayectoria de conducción entre las terminales de una batería, tenemos un “circuito eléctrico”. Cuando se forma un circuito la carga eléctrica puede fluir a través de los cables del circuito desde un terminal de la batería hasta el otro terminal. Este flujo de carga se conoce como “corriente eléctrica”.

La Corriente Eléctrica La cantidad de carga neta que pasa a través de la sección transversal completa del alambre en cualquier punto por unidad de tiempo. Corriente Promedio Corriente Instantánea

∆  ̅  ∆   

     ampere

André Ampere 1775-1836

Ejemplo 1: La corriente es un flujo de carga. Se tiene una corriente estacionaria de 2.5 A en un alambre durante 4.0 min. a) ¿Cuál es la carga total que pasó por un punto dado del circuito durante los 4.0 min? b) ¿A cuántos electrones equivale esto? Circuito Completo o Cerrado

Circuito Abierto

Corriente Convencional

Ley de Ohm Para producir una corriente eléctrica en un circuito se requiere establecer una diferencia de potencial.

∝

Georg Ohm 1787-1854

La magnitud de una corriente también depende de la resistencia que ofrece el alambre al flujo de los electrones.

   

Los conductores cuya resistencia es independiente de la diferencia de potencial aplicada cumplen la ley de Ohm.

    Ω  ohm  Ejemplo 2: Corriente y potencial. Una corriente I entra a un resistor R como se indica en la figura. a) ¿El potencial es mayor en el punto A o en el punto B? b) ¿La corriente es mayor en el punto A o en el punto B?

IMANES Y CAMPOS MAGNÉTICOS

Repulsión

Repulsión

Atracción

Líneas de Campo Magnético 1. La dirección del campo magnético es tangente a la línea de campo en cualquier punto, 2. El número de líneas por unidad de área es proporcional a la intensidad del campo magnético.

La dirección del campo magnético en un punto dado se define como la dirección en la que apuntaría el polo norte de la aguja de una brújula localizada en ese punto.

EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE Declinación magnética La diferencia angular entre el norte magnético y el norte (geográfico) verdadero. Inclinación magnética El ángulo que forma el campo magnético de la Tierra con la horizontal en un punto dado.

CORRIENTES ELÉCTRICAS Y CAMPO MAGNÉTICO Una corriente eléctrica produce un campo magnético

Hans C. Oersted 1777-1851

FUERZA SOBRE UN CORRIENTE ELÉCTRICA EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME Si una corriente eléctrica ejerce una fuerza sobre un imán, entonces ¿esperaríamos que la situación opuesta fuera verdad? es decir, que un imán ejerza una fuerza sobre un alambre con corriente. 

 !

 ∝    sen    

!

Solución Ejemplo 1: a) De la definición de corriente:

∆  ∆ Podemos calcular la carga que pasó durante ∆  4 min  240 s ∆   ∆  2.5 A ∙ 240 s  600 C

b) Si un electrón tiene una carga de

,  −1.6

10/01 C

Entonces en 600 C habrá 600 C cantidad de electrones   3.8 1.6 10/01 C Es decir, 3800 trillones de electrones.

1080

Solución Ejemplo 2: a) La carga positiva siempre fluye de un potencial alto a un potencial bajo. Entonces para una corriente positiva I, el punto A está a un potencial mayor que el punto B. b) Por conservación de carga, cualquier cantidad de carga que fluya hacia el resistor en el punto A será igual a la cantidad de carga que emerja en el punto B. De no ser así la carga se acumularía en algún lugar y crearía un nuevo potencial o campo eléctrico. La carga o la corriente no se “gasta” en el resistor. En consecuencia, la corriente es la misma en los puntos A y B.