Page 552 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

27.1 El movimiento de la carga eléctrica 533

Ahora dejaremos el estudio de la electrostática e iniciaremos el de las cargas en movimiento.
Nos hemos interesado en fuerzas, campos eléctricos y energías potenciales en su relación
con conductores cargados. Por ejemplo, un exceso de electrones, distribuidos uniformemente
sobre una superficie esférica aislada, permanecerá en reposo. Sin embargo, si se conecta un
alambre de la esfera a tierra, los electrones fluirán por el alambre hasta la tierra. El flujo de
carga constituye una corriente eléctrica. En este capítulo se ofrecen las bases para el estudio
de la corriente continua y la resistencia eléctrica.

El movimiento de la carga eléctrica

Empezaremos nuestro análisis de cargas en movimiento considerando la descarga de un con­
densador o capacitor. La diferencia de potencial V entre las dos placas de un condensador,
como muestra la figura 27. la, se manifiesta en un electroscopio. La carga total Q en cualquie­
ra de las placas está dada por
Q = CV
donde C es la capacitancia. Si se proporciona una trayectoria, los electrones de una de las
placas se trasladarán a la otra, con lo que disminuye la carga neta y se origina una caída en la
diferencia de potencial. De modo que una caída en el potencial, como indica el abatimiento
de la hoja del electroscopio, significa que la carga ha sido transferida. Cualquier conductor
que se use para conectar las placas de un condensador hará que éste se descargue, pero la
rapidez de descarga varía considerablemente dependiendo del tamaño, la forma, el material y
la temperatura del conductor.
Si se conecta un alambre corto y delgado entre las placas del condensador, como se ve
en la figura 27. Ib, la hoja del electroscopio cae instantáneamente, indicando una rápida trans­
ferencia de carga. Esta corriente, que existe por un corto tiempo, se conoce como corriente
transitoria. Si se reemplaza el alambre corto y delgado con uno igual de delgado y del mis­
mo material, pero largo, se observará una caída gradual de la hoja del electroscopio (figura
27.1c). Dicha oposición al flujo de electricidad se llama resistencia eléctrica. Una descrip­
ción cuantitativa de la resistencia eléctrica se presentará en una sección posterior. Aquí se
menciona sólo para ilustrar que la rapidez con la que fluye la carga a través de un conductor,
varía. A esta rapidez se le llama corriente eléctrica.
La corriente eléctrica / es la rapidez del flujo de carga Q que pasa por un punto
dado P en un conductor eléctrico.

Alambre delgado y largo
Alambre grueso y corto
p l / js,'

(a) (b)
Figura 27.1 (a) Un condensador cargado es una fuente de comente, (b) Si las placas del condensador se
unen por medio de un alambre grueso y corto, el condensador se descarga instantáneamente, (c) Un alambre
delgado y largo permite que la descarga sea gradual.