El amperio
En el artículo anterior hemos relacionado la cantidad de cargas eléctricas (electrones) que circulan por un determinado punto de un circuito con el tiempo. Es lo que hemos quedado en llamar "intensidad de corriente eléctrica". De esta manera pordemos decir, por ejemplo, que por un conductor circulan 36 culombios por cada hora transcurrida con lo que estamos expresando el "caudal" de la corriente eléctrica, o dicho técnicamente su intensidad. Sin embargo, en electrónica no se utiliza esta manera de medir la intensidad de corriente ya que tendríamos que manejar dos parámetros, la carga y el tiempo, cosa que es engorrosa, incómoda y muy poco adecuada.
Lo que se hace en la práctica es utilizar una unidad que englobe y combine a ambos, tanto a la carga como al tiempo, ya que ambos están íntimamente ligados cuando hablamos de una corriente eléctrica al tratarse esta de electrones (cargas) en movimiento (tiempo). La unidad que se utiliza universalmente para medir la intensidad de una corriente eléctrica es el AMPERIO, bautizado así en honor al matemático y físico francés André-Marie Ampère considerado como uno de los descubridores del electromagnetismo. En este artículo vamos a explicar que es exactamente el amperio, que instrumento necesitamos para medirlo y cual es la manera correcta de colocar este instrumento en un circuito. ¿Nos sigues?
En realidad, son muchas las situaciones de la vida en las que usamos unidades de medida compuestas por dos parámetros diferentes. Damos a continuación algunos ejemplos de esto. Cuando decimos que un avión a reacción alcanza el MACH-1 lo que estamos queriendo transmitir es que viaja a una velocidad aproximada de 343 metros (distancia) por segundo (tiempo), o lo que es lo mismo a 1.234,80 kilómetros (distancia) por hora (tiempo). Como comentamos en un artículo anterior, la unidad de trabajo es el kilográmetro que es el trabajo necesario para levantar un peso de 1 kilógramo (fuerza) a una altura de 1 metro (distancia). En mecánica se utiliza como unidad de potencia el "Caballo de Vapor" (C.V. o H.P.) que está formado por dos parámetros... ¿recordamos?; un caballo de vapor equivale a una potencia de 75 kilográmetros (trabajo) por segundo (tiempo), aunque en realidad podríamos decir que el C.V. está formado por tres parámetros diferentes y estos serían la potencia necesaria para levantar un peso de 75 kilos (fuerza) a un metro de altura (distancia) en lo que dura 1 segundo (tiempo).
Después de lo visto no debe extrañarnos que el amperio también implique a dos parámetros a la vez. Una de las maneras utilizadas para definirlo es la que exponemos seguidamente, aunque existen más pero por el momento, y con los conocimientos que hasta ahora tenemos, esta es la única que estamos preparados para entender:
"EL AMPERIO ES LA INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA QUE HACE PASAR POR UNA SECCIÓN DETERMINADA DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO LA CARGA DE 1 CULOMBIO EN EL TIEMPO DE 1 SEGUNDO"
Tenemos entonces que la intensidad de corriente es la relación que existe entre la carga transportada y el tiempo empleado en el transporte. Vamos a representarlo de forma matemática, aunque a lo largo de nuestros artículos intentaremos que las fórmulas aparezcan lo menos posible. Debemos tener presente que "I" representa la intensidad de corriente en amperios, "Q" la carga en culombios y "t" el tiempo en segundos:
En muchas ocasiones, sobre todo cuando se manejan circuitos electrónicos de bajo consumo, el amperio como unidad queda demasiado grande para las pequeñas intensidades de corriente con las que nos tenemos que enfrentar. Para ello se utilizan submúltiplos más pequeños y más adecuados. Estos son el miliamperio y el microamperio:
EL MILIAMPERIO ES LA MILÉSIMA PARTE DE UN AMPERIO Y SE REPRESENTA CON LA EXPRESIÓN "mA".
EL MICROAMPERIO ES LA MILLONÉSIMA PARTE DE UN AMPERIO Y SE REPRESENTA COMO "µA" (El símbolo µ es la letra griega mu minúscula).
Se puede deducir fácilmente que el amperio se representa por la letra "A" mayúscula.
Ahora vamos a practicar un poco lo estudiado hasta el momento. Al principio de este artículo hemos hablado del valor de cierta intensidad de corriente utilizando como parámetros la carga en culombios (Q) y el tiempo en horas (t). ¿Por qué no intentamos expresar esa misma cantidad en amperios aplicando la fórmula anterior? Vamos a ello. Teníamos circulando una carga de 36 culombios por cada hora transcurrida. Como la fórmula necesita que utilicemos el tiempo en segundos, vamos a hacer la conversión: 1 hora = 60 minutos x 60 segundos = 3.600 segundos. Ahora aplicamos la fórmula anterior y tenemos que I (en amperios) es igual a Q (36) dividido entre 3.600 (t):
0,01 A = 10 mA = 10.000 µA
Hasta el momento hemos hablado de las diferentes unidades que se utilizan para medir la intensidad de corriente, pero ¿que instrumento necesitamos para efectuar la medida y como lo colocamos en el circuito?. Podemos decir que hoy dia existen instrumentos de medida muy modernos que están preparados no solo para medir intensidades de corriente, sino que el mismo instrumento puede medir otros parámetros del circuito, como el voltaje, la resistencia, etc... Estos instrumentos son los llamados "polímetros" o "multímetros". Sin embargo, para ciertas aplicaciones específicas se utilizan instrumentos sencillos que solo miden un parámetro. En el caso de la medida de la intensidad de corriente eléctrica el instrumento a utilizar se llama "amperímetro" si su escala está graduada en amperios. Si la escala está graduada en miliamperios el instrumento pasa a llamarse "miliamperímetro".
Estos instrumentos pueden encontrarse en el mercado en dos versiones diferentes: analógicos y digitales. Sean de un tipo o sean de otro la manera de conectarse al circuito es siempre la misma, intercalándolo para que formen parte del propio circuito de manera que la totalidad de la corriente eléctrica pase a través de él.
De la llamada Ley de Pouillet se deduce que la intensidad de corriente es idéntica en cualquier punto de un mismo circuito por lo que si intercalamos varios amperímetros en un circuito dado, todos indicarán la misma intensidad de corriente.
Conocer el valor de la intensidad de corriente que pasa a través de un circuito tiene una importancia capital en la resolución de problemas relacionados con ella. Cuando estudiemos la ley de Ohm veremos que a partir del valor de la intensidad de corriente y conociendo el voltaje presente en un circuito seremos capaces de calcular la resistencia que hay conectada a él. ¿Resistencia? Pero... ¿Que es una resistencia? En nuestro próximo artículo hablaremos de ella. ¿Te apuntas?.
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