Circuitos eléctricos. Ley de Ohm

Las principales aplicaciones de la electricidad se obtienen del movimiento de las cargas eléctricas por los medios conductores. Estas cargas, que forman corrientes en su desplazamiento, se usan para transportar energía de unos lugares a otros de forma segura y eficaz.

Corriente eléctrica

Toda carga sometida a la acción de un campo eléctrico tiende a moverse conforme a los siguientes principios:

  • Las cargas positivas pasan de puntos de mayor a menor potencial electrostático.
  • Las cargas negativas tienden a desplazarse de los puntos de menor potencial del campo a los de potencial mayor.

El movimiento de las cargas ordenado, continuo y sistemático se denomina corriente eléctrica. Para que se produzca esta corriente es necesario la presencia de cargas libres en el medio de conducción.

Ejemplos comunes de corriente eléctrica son los movimientos de los electrones libres en los metales y de los iones en las disoluciones.

Corriente eléctrica generada por el movimiento de electrones libres en un metal.

Corriente eléctrica generada por iones en movimiento en el seno de una disolución.

Intensidad de corriente

La magnitud de una corriente eléctrica se determina por su intensidad, de símbolo I, que se define como la cantidad de cargas eléctricas que atraviesan una determinada superficie por unidad de tiempo. Es decir:

Circuitos eléctricos

Una corriente eléctrica que fluye por un medio conductor cerrado sobre sí mismo constituye un circuito eléctrico. Dentro de un circuito pueden existir diversos componentes, como un generador (pila, batería), un hilo conductor (por ejemplo, de cobre u otro metal), condensadores, interruptores, etc.

Por el principio de conservación de la carga, la intensidad de corriente de un circuito cerrado debe ser constante.

Aunque en los circuitos habituales la corriente se debe al movimiento de los electrones (cargas negativas), tradicionalmente se creyó que las que se movían eran las cargas positivas. Así, aunque el sentido real de la corriente va, en general, del polo negativo al positivo, se ha convenido en asignar a la corriente eléctrica un sentido del polo positivo al negativo.

Resistencia y resistividad

Todo componente de un circuito eléctrico muestra una oposición, aunque sea mínima, al paso de la corriente. La magnitud que mide esta oposición, llamada resistencia eléctrica, se define como el cociente entre la diferencia de potencial entre dos puntos y la intensidad de corriente que circula por ellos:

La resistencia se mide en ohmios (símbolo W), donde 1 W = 1 V / 1 A. Esta magnitud depende de las características geométricas del cuerpo y de un factor intrínseco del mismo llamado resistividad (símbolo r).

La relación entre la resistencia eléctrica y la resistividad viene dada por:

siendo l la longitud del cuerpo y S su superficie.

Ley de Ohm

El valor de la resistencia de un conductor metálico es constante sea cual sea la intensidad de corriente que lo atraviesa y la diferencia de potencial existente entre sus extremos. Este principio se conoce como ley de Ohm (físico alemán que vivió entre 1789 y 1854).

Corriente eléctrica generada por iones en movimiento en el seno de una disolución. Las gráficas corresponden a tres conductores metálicos diferentes, de manera que la recta tiene una pendiente igual a la resistencia del conductor.

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