¿Qué es la corriente eléctrica en términos simples?

Cada persona tiene un concepto abstracto de corriente eléctrica. Para un dispositivo eléctrico, una fuente de energía es algo así como una fuente de aire para cualquier organismo respiratorio. Pero en estas comparaciones, la comprensión de la naturaleza del fenómeno es limitada, y solo los especialistas entienden la esencia más profundamente.

Palabras simples sobre corriente eléctrica.

La definición estándar de un libro de texto escolar sobre física describe lacónicamente el fenómeno de la corriente eléctrica. Pero, francamente, se puede entender completamente si estudias el tema mucho más profundamente. Después de todo, la información se presenta en otra lengua - científica. Es mucho más fácil entender la naturaleza de un fenómeno físico, si describe todo en un lenguaje familiar que cualquiera pueda entender. Por ejemplo, la corriente en el metal.

Debemos comenzar con el hecho de que todo lo que consideramos firme e inmóvil es solo en nuestra opinión. Un pedazo de metal tendido en el suelo es un cuerpo monolítico inmóvil en la comprensión humana. Por analogía, imaginemos nuestro planeta en el espacio, mirándolo desde la superficie de Marte. La tierra parece ser un cuerpo entero, fijo. Si te acercas a su superficie, resulta obvio que no se trata de una pieza de materia monolítica, sino de un movimiento constante: agua, gases, seres vivos, placas litosféricas, todo esto se mueve sin parar, aunque esto no es visible desde el espacio lejano.

Volvamos a nuestro trozo de metal tendido en el suelo. Es inmóvil, porque lo miramos desde el lado como un objeto monolítico. A nivel atómico, consiste en mover constantemente los elementos más pequeños. Son diferentes, pero entre todos, estamos interesados ​​en los electrones, que crean en los metales un campo electromagnético que genera la corriente. La palabra "corriente" debe entenderse literalmente, porque cuando los elementos con una carga eléctrica se mueven, es decir, "fluyen", de un objeto cargado a otro, se produce "corriente eléctrica".

Habiendo tratado con los conceptos básicos, podemos derivar una definición general:

Una corriente eléctrica es una corriente de partículas cargadas que se mueven desde un cuerpo con una carga más alta a un cuerpo con una carga más baja.

Para comprender con mayor precisión la esencia, debe profundizar en los detalles y obtener respuestas a varias preguntas básicas.

Respuestas a las principales preguntas sobre corriente eléctrica.

Después de la formulación de la definición, surgen varias preguntas lógicas.

  1. ¿Qué hace que el "flujo" actual, es decir, se mueva?
  2. Si los elementos metálicos más pequeños se mueven constantemente, ¿por qué no se deforma?
  3. Si algo fluye de un objeto a otro, ¿cambia la masa de estos objetos?

La respuesta a la primera pregunta es simple. A medida que el agua fluye de un punto alto a uno bajo, los electrones fluirán desde un cuerpo de carga alta a un cuerpo bajo, obedeciendo las leyes de la física. Una "carga" (o potencial) es el número de electrones en el cuerpo, y cuantos más de ellos, mayor es la carga. Si se hace un contacto entre dos cuerpos con cargas diferentes, los electrones de un cuerpo más cargado fluirán hacia uno menos cargado. Así que habrá una corriente que terminará cuando se igualen los cargos de los dos cuerpos en contacto.

Para comprender por qué el cable no cambia la estructura, a pesar de que se está moviendo constantemente, debe imaginarse que es una casa grande en la que vive la gente. El tamaño de la casa no cambiará acerca de la cantidad de personas que entran y salen de ella, así como de la mudanza hacia adentro. En este caso, el hombre es un análogo de un electrón en un metal: se mueve libremente y no tiene una masa especial en comparación con todo el edificio.

Si los electrones se mueven de un cuerpo a otro, ¿por qué la masa de cuerpos no cambia? El hecho es que el peso del electrón es tan pequeño que incluso si se eliminan todos los electrones de un cuerpo, su masa no cambiará.

¿Cuál es la unidad de medida actual?

Para "calcular" la corriente eléctrica, se utilizan diferentes unidades de medida, examinaremos tres principales:

  • Fuerza actual
  • Voltaje
  • Resistencia

Si intenta describir el concepto de fuerza actual con palabras simples, es mejor imaginar el flujo de automóviles que pasan por el túnel. Los coches son electrones, y el túnel es alambre. Cuanto más pasan los autos al mismo tiempo a través de la sección transversal del túnel, mayor es la fuerza actual, que se mide con el dispositivo llamado "amperímetro" en Amperios (A), y en las fórmulas se indica con la letra (I).

El voltaje es un valor relativo que expresa la diferencia en las cargas de los cuerpos entre los cuales fluye la corriente. Si un objeto tiene una carga muy alta y el otro es muy bajo, entonces habrá un alto voltaje entre ellos, para medir de los cuales se utiliza un dispositivo de "voltímetro" y una unidad llamada Volt (V). En las fórmulas se identifica con la letra (U).

La resistencia caracteriza la capacidad de un conductor, convencionalmente un cable de cobre, para pasar a través de una cierta cantidad de corriente, es decir, electrones. El conductor resistente genera calor, gastando una parte de la energía de la corriente que pasa a través de él, reduciendo así su fuerza. La resistencia se calcula en ohmios (ohmios) y en las fórmulas se usa la letra (R).

Fórmulas para el cálculo de las características actuales.

Usando tres cantidades físicas, uno puede calcular las características de la corriente usando la Ley de Ohm. Se expresa mediante la fórmula:

I = U / R

Donde I es la intensidad de corriente, U es el voltaje en la sección del circuito, R es la resistencia.

De la fórmula, vemos que la intensidad de la corriente se calcula dividiendo el valor del voltaje por el valor de la resistencia. Desde aquí tenemos la redacción de la ley:

La corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

A partir de esta fórmula, puedes calcular matemáticamente sus otros componentes.

Resistencia

R = U / I

Voltaje:

U = I * R

Es importante tener en cuenta que la fórmula es válida solo para una sección específica de la cadena. Para un circuito completo y cerrado, así como para otros casos especiales, existen otras leyes de Ohm.

Efecto de la corriente en diferentes materiales y seres vivos.

Diferentes elementos químicos bajo la acción de la corriente se comportan de manera diferente. Algunos superconductores no resisten el movimiento de electrones a través de ellos sin causar ninguna reacción química. Los metales con el estrés excesivo para ellos pueden romperse, derretirse. Los dieléctricos que no transmiten una corriente no entran en ninguna interacción con ella y, por lo tanto, protegen el medio ambiente de ella. Este fenómeno es utilizado con éxito por el hombre en el aislamiento de cables con caucho.

Para los organismos vivos, la corriente es un fenómeno ambiguo. Él es capaz de tener efectos beneficiosos y destructivos. Las personas han utilizado durante mucho tiempo las descargas controladas con fines terapéuticos: desde los pulmones que estimulan la actividad cerebral hasta las descargas, a potentes descargas eléctricas que pueden provocar un paro cardíaco y devolver a la persona a la vida. Una descarga fuerte puede provocar graves problemas de salud, quemaduras, muerte de los tejidos e incluso muerte instantánea. Cuando trabaje con aparatos eléctricos, debe seguir las normas de seguridad.

En la naturaleza, puede encontrar una gran cantidad de fenómenos en los que la electricidad juega un papel clave: desde criaturas de alta mar (rayos eléctricos), capaces de vencer con electricidad, hasta rayos durante tormentas eléctricas. El hombre ha dominado durante mucho tiempo este poder natural y lo usa hábilmente, gracias a lo cual funciona toda la electrónica moderna.

Debe recordarse que los fenómenos de la naturaleza pueden ser beneficiosos y perjudiciales para los humanos. Estudiar en la escuela y la educación continua ayuda a las personas a utilizar correctamente los fenómenos del mundo en beneficio de la sociedad.

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