Page 554 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

27.3 Fuerza electromotriz
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La dirección de la corriente eléctrica
Hasta ahora hemos analizado tan sólo la magnitud de la corriente eléctrica. La selección de
la dirección es algo arbitrario, siempre que se aplique la definición en forma consistente. El
flujo de carga originado por un campo eléctrico en un gas o en un líquido consiste en un flujo
de iones positivos en la dirección del campo o un flujo de electrones opuesto a la dirección
del campo. Como hemos visto, la corriente en un material metálico consiste en electrones que
fluyen en contra de la dirección del campo. Sin embargo, una corriente formada por partícu­
las negativas que se mueven en una dirección, es eléctricamente la misma que una corriente
formada por cargas positivas que se mueven en la dirección opuesta.
Hay ciertas razones para preferir el movimiento de la carga positiva como un indicador
de la dirección. En primer lugar, todos los conceptos presentados para la electrostática —por
ejemplo, el campo eléctrico, la energía potencial y la diferencia de potencial— se definieron
en términos de cargas positivas. Un electrón fluye en dirección contraria al campo eléctrico y
“sube la pendiente de potencial” desde la placa negativa hasta la placa positiva. Si definimos
la corriente como un flujo de carga positiva, la pérdida en energía a medida que la carga en­
cuentra resistencia será de más a menos o “baja la pendiente de potencial”. Por convención,
se considerarán todas las corrientes como un flujo de carga positiva.
La dirección de la corriente convencional siempre es la misma que la dirección
en la que se moverían las cargas positivas, incluso si la corriente real consiste en
un flujo de electrones.
En la figura 27.3 se indica el flujo de electrones y la corriente convencional para un conductor
de alambre metálico. La línea en zigzag se usa para indicar la resistencia eléctrica R. Observe
que la corriente convencional fluye desde la placa positiva del condensador y neutraliza la
carga negativa de la otra placa. La corriente convencional sigue la misma dirección que el
campo eléctrico E, que produce la corriente.
Figura 27.3 En un conductor metálico, la dirección de la corriente convencional es opuesta a la del flujo
real de electrones.
Fuerza electromotriz
Las corrientes que se han estudiado en las secciones anteriores se llamaron corrientes transi­
torias debido a que sólo existen por un corto tiempo. Una vez que el condensador se descarga
completamente, ya no habrá una diferencia de potencial que promueva el flujo de una carga
adicional. Si existiera algún medio para mantener al condensador continuamente cargado, se
lograría mantener una corriente continua. Esto requeriría que los electrones se suministraran
en forma continua a la placa negativa para reemplazar a los que han salido; es decir, debe
suministrarse energía para reemplazar la energía perdida por la carga en el circuito externo.