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martes, 10 de julio de 2012

Electrónica: Corriente, tensión, resistencia, potencia

 
Corriente, tensión, resistencia, potencia

Si imaginamos dos recipientes de agua, y conectados entre sí por un caño, podremos apreciar que el agua circulará desde el recipiente que tiene un mayor nivel de agua al otro. Estos niveles de agua representan a la “presión de agua”, que depende del nivel de líquido de cada recipiente. El agua siempre fluirá desde el recipiente que tenga mayor nivel de agua (o presión) al que tenga menos nivel (o menos presión).

Cuando los dos niveles (o presiones) se igualen, el agua dejará de circular entre los recipientes. Es decir, que la circulación de agua cesará cuando las dos presiones se iguales, o lo que es lo mismo, cuando no exista diferencia de presión entre los recipientes.

En este ejemplo, el nivel o presión de agua, representa a la fuerza capaz de movilizar agua entre los recipientes a través de un caño que los interconecte. En electricidad esa fuerza capaz de movilizar electrones y carga eléctrica a través de un conector, recibe el nombre de Tensión Eléctrica o Diferencia de Potencial. En el caso de la electricidad, la Tensión o Presión eléctrica es producto de la existencia de un exceso de cargas que provoca un efecto de repulsión de electrones en un conductor eléctrico, que provoca que se pongan en movimiento provocando la corriente eléctrica. Cuando un material tiene una buena cantidad de electrones libres y se opone poco al movimiento de corriente eléctrica, se dice que es un material conductor. Mientras menos resistencia oponga un material y mientras más electrones libres posea, mejor conductor será.

La corriente de agua se asemeja a la corriente eléctrica y el caño que conecta ambos recipientes se asemeja al cable conductor eléctrico.

En todo circuito de agua que se mueve a través de un caño conector, existe una fuerza de rozamiento que se opone al paso de agua y le hace perder presión mientras más largo sea el tramo de caño que recorre el fluido. Analógicamente, en electricidad, existen fuerzas de oposición al paso de los electrones que dificultan su movimiento vibratorio y la circulación de cargas. Esa fuerza que se opone al paso de corriente recibe el nombre de Resistencia.

Cuando hablamos de fuente generadora de corriente, como por ejemplo una pila, una batería o un generador de corriente, se hace casi ineludible conocer un concepto importante que es el de Potencia y trabajo eléctrico. Hablamos de potencia cuando nos referimos a la capacidad que tiene un componente de generar una determinada cantidad de corriente en una unidad de tiempo. Por ejemplo, una pila podrá alimentar cierta cantidad de componentes dependiendo de la cantidad de carga que necesiten dichos componentes para poder trabajar correctamente. Del mismo modo la pila tendrá una mayor duración mientras menos consuma el componente conectado a ella.

Usualmente el concepto de potencia eléctrica los técnicos lo expresamos en Watts o Vatios, representando esta unidad la capacidad de generación de cargas.  

En un sistema eléctrico, debemos considerar entonces algunos componentes clave:
  • Electrón libre: es todo aquel electrón que se encuentra lo suficientemente libre como para desprenderse momentáneamente de su órbita habitual, acoplarse a una molécula o átomo que tenga un déficit de carga y retornar posteriormente a su lugar de origen.
  • Tensión eléctrica: también conocida como voltaje, es la fuerza de origen eléctrico, generada por un exceso de cargas que por efecto de repulsión eléctrica es capaz de liberar electrones libres en un conductor, generando de este modo el movimiento de cargas conocido como corriente eléctrica. La tensión eléctrica se mide en Voltaje o Volt y es representada por la letra V.
  • Corriente eléctrica: es el movimiento de electrones libres a través de un conductor. Se conoce también como Cantidad de Corriente o Intensidad Eléctrica. La cantidad de corriente eléctrica que pasa por un circuito se mide en Amper, representada por la letra A y es representada por la letra I de intensidad.
  • Resistencia eléctrica: es la oposición o dificultad que ofrecen los materiales a la circulación de electrones cuando se les aplica tensión eléctrica. La resistencia eléctrica se mide en Ohm, que se simboliza con la letra griega W (omega), y es representada en las fórmulas por la letra R.