Circuitos Eléctricos.

Voltaje (Diferencia de potencial):

Para que exista una corriente eléctrica se requiere de algo que fuerce a que los electrones circulen ordenadamente; una fuerza de origen eléctrica, denominada fuerza electromotriz (f.e.m), cuya unidad es el volt (V).
Esta fuerza es lo que proporcionan los generadores de electricidad como:

• Pilas.
• Baterías.
• Alternadores.

En los generadores de electricidad, como consecuencia de algún tipo de proceso, se produce en su interior lo que se llama una fuerza electromotriz.

Fuerza electromotriz:

 

 

Es la fuerza que obliga a los electrones a moverse (Dentro del generador) y que tiene por efecto producir una tensión eléctrica.
La tensión eléctrica: que se expresa en volts, es la fuerza que hace que los electrones se muevan ordenadamente en una cierta dirección a través de las líneas conductoras (circuito), o sea, lo que hace que aparezca una corriente eléctrica:

¨Un generador de electricidad suministra una tensión eléctrica (Volts) que hace que circule una corriente eléctrica a través del receptor (carga) para desarrollar un cierto trabajo (Luz. Calor. Fuerza mecánica, etc.)
 Las líneas conductoras son el medio de transporte de la energía eléctrica, del generador a la carga¨.





Mientras más carga tenga el material, mayor será su potencial para producir un flujo de electrones, mayor será la tensión., mayor será el flujo de electrones.

Visto de una forma más técnica, aparecen otros términos relacionados que se denominan:

1. Potencial eléctrico.
2. Diferencia de potencial.

-Potencial eléctrico:

Se define por potencial eléctrico en un punto al trabajo necesario para trasladar la unidad de carga eléctrica positiva desde el infinito hasta dicho punto.
Es un trabajo por unidad de carga, que se mide en volts.

-Diferencia de potencial:

Se define por diferencia de potencial entre dos puntos al trabajo necesario para que la unidad de carga se traslade de un punto a otro.
La diferencia de potencial también se divide en volts.

En resumen, los términos de fuerza electromotriz, tensión, potencial y diferencia de potencial se expresan mediante la unidad de volt, y a menudo son denominados como voltaje cuyo símbolo es la letra V o E, aunque también se representa como una U.

Medición del voltaje:

El instrumento para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico se denomina voltímetro.
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.

Corriente eléctrica (Densidad de corriente):

La corriente se puede definir como: un flujo ordenados de electrones, es decir, los electrones en movimiento constituyen una corriente eléctrica, los cuales, al aplicarles un voltaje como por ejemplo el de una batería, es posible forzar a los electrones fuera de su trayectoria circular y ocasionar que pasen de un átomo a otro.

La corriente que pasa por un alambre tiene una dirección y una magnitud. El símbolo de la corriente eléctrica es la letra I y la unidad de corriente es el Amper (A). 

Hay dos maneras de representar la dirección de la corriente eléctrica:

-Sentido real: Físicamente, el sentido de la corriente eléctrica va de negativo a positivo; o sea,  el flujo de los electrones parte del polo negativo del generador y se dirige, a través de las líneas de conducción, hacia el polo positivo del generador.

-Sentido convencional: Va al revés del sentido real; o sea, de positivo a negativo. Esto es así porque en los principios del descubrimiento de la electricidad, se creía que éste era el sentido real de la corriente. Posteriores descubrimientos demostraron que los electrones (cargas negativas) son los que realmente se mueven y su tendencia es ir hacia cargas de distinto signo (cargas positivas).

Intensidad de corriente:

Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material, se debe al movimiento de las cargas; normalmente electrones, en el interior del material.
No sólo es importante saber si circula corriente y en qué sentido lo hace, si no también que tan intenso es el movimiento de los electrones. 

La intensidad de la corriente viene dada por la siguiente formula:

Donde:

                                                -I: Intensidad expresada en amperios (A).

                -Q: Carga eléctrica expresada en culombios  (C).

                                                -T: Tiempo expresado en segundos.

Prefijo	Símbolo	Decimal
1 Kiloamperio	1kA	1000 A
1 miliamperio	1mA	(1/1000)= 0.001 A
1 microamperio	1µA	(1/1,000,000)= 0.000001 A

Densidad de corriente:

La densidad de corriente se define como la  corriente máxima admisible por cada unidad de sección de un conductor. Para entender mejor esta definición, imaginemos la sección de un conductor eléctrico atravesada por la circulación de la corriente eléctrica en donde se presentan diferentes casos:

¨Los electrones se desplazan en libertad por el conductor. La sección es excesiva para la corriente, ésta es ¨poco densa¨ con respecto  a la sección del conductor¨.

¨Los electrones ocupan toda el área de la sección del conductor. Esto quiere decir que la sección alcanza exactamente para la circulación de electrones. A este valor de la corriente, se denomina intensidad máxima admisible para la sección considerada¨.

¨Los electrones necesitan una sección mayor que la del conductor, para que todos puedan circular indefinidamente. Esto quiere decir que la sección del conductor es insuficiente para la corriente, lo cual implica que el conductor no soporta ese valor de corriente indefinidamente por lo que en poco tiempo se funde¨.