ELECTRODINÁMICA
Concepto de electrodinámica
La electrodinámica es la parte de la física que estudia a las cargas eléctricas en
movimiento. La corriente eléctrica se define como el movimiento de cargas y esta tiene tres formas de clasificación:
Según el tipo de
cargas móviles: Corriente eléctrica.
Corriente iónica.
Según el origen: Corriente por conducción.
Corriente por emisión.
Según la polaridad: Corriente directa.
Corriente alterna.
Intensidad de corriente eléctrica, en función de velocidad de arrastre y densidad de corriente eléctrica.
Toda corriente eléctrica tiene una intensidad que se define como la cantidad de
carga que fluye por la unidad de tiempo.
Decimos que una corriente tiene una intensidad de 1 Amper cuando hay 1 Coulomb de carga por cada segundo. La condición indispensable para que exista una corriente eléctrica del tipo que sea entre dos puntos, es que entre ellos exista una DDP, ya que esta da origen a un campo eléctrico.
Densidad de corriente eléctrica
Las cargas fluyen a través de todo su volumen pasando por toda el área de sección transversal. Debido a esto se define a la densidad de corriente eléctrica como la intensidad de corriente por unidad de área de sección transversal.
La densidad de corriente eléctrica es una cantidad vectorial cuya dirección es perpendicular al área de sección transversal y cuyo sentido es el del movimiento de las cargas a través del conducto.
Efectos de la corriente eléctrica
Dependiendo del tipo de conductor al que se le aplique una corriente eléctrica esta
puede producir uno de los siguientes efectos:
a) Magnético.
Consiste en la
formulación de un campo magnético alrededor de un alambre por el cual fluye una corriente eléctrica.
b) Calorífico.
Consiste en la generación de calor en un conductor al que se le aplique corriente
eléctrica.
c) Luminoso.
Este efecto consiste en la producción de energía luminosa a partir de energía
eléctrica y en algunos gases.
d) Químico.
Consiste en la descomposición química de un compuesto utilizado como electrolito,
cuando en el se introducen dos electrodos a los que
se les suministra corriente eléctrica.
Velocidad de arrastre
La velocidad de arrastre es la velocidad de movimiento de los electrones libres
dentro de un conductor.
Sentido real y convencional de la corriente eléctrica.
Llamamos sentido real de la corriente eléctrica al que considera que las cargas
móviles dentro de un conductor son negativas y por lo tanto deben fluir a través de
un conductor de menos a más.
El sentido convencional considera
que las cargas móviles son positivas y por lo tanto fluyen de más a menos.
Ley de Joule
Cuando a un conductor le aplicamos una corriente eléctrica en se genera calor por
los choques de los electrones libres en movimiento. Este fenómeno se denomina
efecto Joule.
La cantidad de calor que se genera en un conductor con corriente eléctrica es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de corriente a la resistencia eléctrica y al tiempo durante el cual fluye la corriente.
Ley de ohm
La intensidad de corriente eléctrica que fluye en un conductor es directamente
proporcional a la diferencia de potencial en sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.
Sólo la cumplen los conductores metálicos. Este tipo de conductores se llaman lineales.
A los conductores que no cumplen con la ley de ohm se les llama no lineales y su gráfica de VAB contra I es una curva.
Conductancia
Facilidad que presenta un conductor al paso de la corriente eléctrica y depende al igual que la resistencia eléctrica, no solo del material del que está formado el conductor sino también de sus dimensiones.
Las líneas de campo eléctrico siempre salen de las cargas positivas y entran en
las cargas negativas.
Resistencia eléctrica
Llamamos resistencia eléctrica a la oposición que presente un conductor al paso de la corriente eléctrica (R). La resistencia de un conductor depende de tres factores:
1. Es directamente proporcional a la longitud.
2. Es directamente proporcional a la resistividad.
3. Es inversamente proporcional al área de sección transversal.
Resistividad
Es el grado de oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica y es constante para cada material.
Conductividad
Sabemos que si en los extremos de un conductor aplicamos una DDP en su interior se establece un campo eléctrico que origina el movimiento de electrones libres en el conductor.