Las magnitudes
básicas en electricidad y electrónica
Dr. Héctor Darío Aguirre Arvizu
Tecnología Robótica
15-06-21
Actualizado: 20-09-25
Conocer las magnitudes eléctricas es
fundamental para todo electricista, estudiante de electrónica e incluso
robotista.
Llamamos magnitud a aquella propiedad
de la naturaleza que nos permite conocer a ésta en algún fenómeno físico.
También se puede definir magnitud
como la "propiedad de los cuerpos que puede ser medida, como el tamaño, el
peso o la extensión" y, en nuestro caso, la electricidad.
La teoría atómica, base de la
electrónica y la electricidad como campos de conocimiento, considera que los
átomos están formados por cargas positivas en el centro del mismo, y cargas
negativas girando alrededor de él. La imagen que nos da es de un sol positivo
y unos "planetas" negativos. Es una aproximación bastante buena para
nuestros propósitos.
Estructura atómica básica
Modelo en movimiento:
La electricidad o Corriente Eléctrica es la
circulación o movimiento de los electrones más externos de los átomos, que son
empujados por una fuerza.
La corriente eléctrica estará dada
por los electrones más externos de los átomos y por los electrones libres que
no pertenecen a ningún átomo.
Corriente eléctrica formada por electrones
Existen dos tipos de corriente
eléctrica, una llamada Continua, en la que todos los electrones
circulan en una misma dirección, como se ve en la siguiente imagen.
Representación de la corriente eléctrica continua
Una animación al respecto:
La otra forma de corriente se llama Alterna,
ya que los electrones circulan durante un tiempo en una dirección y después del
mismo lo hacen en la dirección contraria.
Corriente eléctrica alterna
Representación en animación:
La corriente eléctrica se mide por
una unidad llamada Amperio, que es el número de electrones que pasa por
una superficie por segundo. Esta unidad se denomina así en honor a André-Marie
Ampère, quien descubrió precisamente la circulación de electrones.
André-Marie Ampère
Podemos decir que el Amperio es la
intensidad con que circula la corriente eléctrica.
Más formalmente:
"Un
amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos
paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a
un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una
fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de
longitud."
Y aún hay más, un amperio puede
definirse como:
“La
circulación de 6,241 509 629 152 650 × 1018 electrones
en un segundo por un punto específico.”
La fuerza que empuja a los electrones
para formar la energía eléctrica se considera es un "potencial", a
semejanza de la energía que acumula el agua al estar a cierta altura, como en
las montañas, y que al caer forma los ríos.
Este potencial, también llamado Voltaje, para fines más prácticos,
puede estar guardado como en el caso de una pila, dando una corriente
eléctrica, o puede ser generado como en una planta eléctrica donde se deja caer
agua que mueve una turbina, generando corriente alterna.
El potencial se mide en una unidad
llamada Voltio, en honor a
Alessandro Volta, quien fue uno de los primeros investigadores de la electricidad
e inventó la "pila" que lleva su nombre.
Alessandro Volta
En términos de circulación de
corriente eléctrica existen tres tipos de sustancias: las que la conducen, las
que no lo permiten, y las que bajo ciertas condiciones lo permiten y en otras
no. a las primeras se les llama conductoras, a las segundas aislantes y a las
terceras semiconductores.
Toda sustancia, incluso las
conductoras, presenta una oposición a que circulen por ella los electrones. A
esa oposición se le llama Resistencia.
Para indicar qué tanto una sustancia
permite o no la circulación de corriente eléctrica se ha diseñado una unidad
llamada Ohmio, en honor a Georg
Simon Ohm, quien encontró la relación matemática, muy sencilla, entre la
corriente eléctrica y el voltaje que la impulsa.
Georg Simon Ohm
Luego entonces, resumiendo, las
magnitudes básicas de la electricidad y la electrónica son la Corriente
Eléctrica, el Voltaje o Potencial y la Resistencia. Sus respectivas unidades
son el Amperio, el Voltio y el Ohmio.
En una siguiente entrega veremos la
relación matemática de estas magnitudes.
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