Page 553 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

534 Capítulo 27 Corriente y resistencia

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+ + - —
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f + - Q —

+ + - -
© + - © I
+ -
t
I
© 0
í i=

Q-*----- Q + + -W - ■0-

Figura 27.2 La corriente se origina a partir del movimiento de los electrones y es una medida de la cantidad
de carga que pasa por un punto dado en una unidad de tiempo.

Q
/ = — (27.1)
t
La unidad de comente eléctrica es el ampere. Un ampere (A) representa un flujo de carga
con la rapidez de un coulomb por segundo, al pasar por cualquier punto.

1 C
1 A = -----
1 s
En el ejemplo de la descarga de un condensador, la corriente se produce por el movimiento
de los electrones, como se ilustra en la figura 27.2. Las cargas positivas contenidas en el alambre
están fuertemente unidas y no se pueden mover. El campo eléctrico creado en el alambre debido
a la diferencia de potencial entre las placas, provoca que los electrones libres en el alambre ex­
perimenten un impulso hacia la placa positiva. Los electrones en repetidas ocasiones se desvían
o se detienen debido a procesos relacionados con las impurezas y a los movimientos térmicos de
los átomos. En consecuencia, el movimiento de los electrones no es acelerado, sino un proceso
de arrastre o de difusión. La velocidad promedio de arrastre de los electrones es normalmente de
4 m/h. Esta velocidad de carga, que es una distancia por unidad de tiempo, no se debe confundir
con el concepto de corriente, la cual es la cantidad de carga por unidad de tiempo.
Para comprender el flujo de corriente es útil hacer una analogía con el agua que fluye a través
de una tubería. La razón del flujo de agua en galones por minuto es análoga a la razón de flujo de
carga en coulombs por segundo. Para una corriente de 1 A, 6.25 X 1018 electrones (1 C) fluyen pa­
sando por un punto dado cada segundo. Del mismo modo que el tamaño y la longitud de la tubería
afectan el flujo de agua, así el tamaño y la longitud de un conductor afectan el flujo de electrones.

¿Cuántos electrones pasan por un punto en 5 s si se mantiene en un conductor una corriente
constante de 8 A?
Solución: A partir de la ecuación (27.1),
Q = It = (8 A)(5 s)
= (8 C/s)(5 s) = 40 C
= (40 C)(6.25 X 1018 electrones/C)
= 2.50 X 1020 electrones