Algunos conceptos erróneos comunes:
La corriente es la electricidad? No, no según la ciencia. En física, la corriente se define como un flujo de electricidad. Cuando la electricidad avanza, existe una corriente eléctrica, y cuando la electricidad se detiene, la corriente desaparece. Pero durante la corriente de fuga, la electricidad en sí misma nunca desapareció, y su cantidad nunca cambió. (Piense: cuando se detiene el viento, ¿se ha desvanecido el aire? “La electricidad” es como el aire. No es como el flujo de aire, no como el viento).
La cantidad de electricidad se define en términos de culombios de carga. Las corrientes son el caudal de la carga eléctrica. Estas son las definiciones NIST y SI, parte del sistema métrico centenario. Cuidado: la mayoría de los libros de texto de primaria se equivocan. Ignoran las definiciones internacionales y, en cambio, crean su propio lenguaje, donde la corriente no es un flujo de electricidad, sino que la corriente se convierte en la electricidad misma. Mientras que un físico diría que cada electrón lleva una pequeña cantidad de electricidad, en la escuela primaria, nos enseñan que “electricidad” significa el movimiento que fluye de ese electrón. Peor aún, la mayoría de los niños nunca aprenden que la palabra “corriente eléctrica” significa lo mismo que el término “flujo de carga”, y generalmente se sorprenden cuando se señala esto.
Entonces, ¿es “electricidad” lo que puede fluir? ¿O es el movimiento fluido de algunas cosas (sin nombre)? No puede ser a la vez. El movimiento de la electricidad no puede ser la “electricidad”. (Esto es muy confuso, ¿no? ¡Como enseñarles a los niños sobre el viento, pero nunca enseñarles sobre el aire!)
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Las compañías eléctricas nos envían corriente? No, nos envían voltaje, y luego nuestros electrodomésticos generan una corriente en respuesta. Si desconectamos nuestro acondicionador de aire, el valor de los amperios cae a cero, pero la compañía eléctrica sigue entregando voltaje a nuestros enchufes.
La electricidad estática es la electricidad que no se mueve? No. La electricidad “estática” es en realidad de alto voltaje, a cero amperios. Lo que llamamos “estático” es solo voltaje puro, un voltaje sin corriente. Desafortunadamente, un bajo voltaje no crea los grandes efectos obvios de “electricidad estática”. No nos damos cuenta de que una batería de 9V es una fuente genuina de “estática”, que funciona con la misma física que una máquina VandeGraaff o un generador Wimshurst. A diez voltios o 100 V, no notamos las pequeñas atracciones / repulsiones electrostáticas. Por lo tanto, las fuerzas “electrostáticas” grandes y fáciles de ver realmente provienen de un alto voltaje, de voltajes muy por encima de 1,000V, pero sin corriente. Rasca una alfombra y tu cuerpo carga hasta cinco mil voltios. Cuando golpeas a tu víctima en la nariz, estás jugando con un voltaje extremadamente alto.
¿El voltaje es causado por la corriente? No, la corriente es causada por el voltaje, porque a nivel micro, los campos e aceleran las propias cargas del conductor . Las corrientes están hechas de cargas aceleradas, mientras que el voltaje está hecho de campos electrónicos. Quizás una analogía mecánica puede aclarar las cosas: cuando la fricción es alta, podemos decir que la fuerza causa movimiento, y si eliminamos la fuerza, el movimiento se detiene. En los circuitos eléctricos, la resistencia siempre es alta, por lo que el voltaje provoca flujos de carga. Y, si eliminamos el voltaje, el flujo de carga cae a cero. Pero si esto es cierto, ¿de dónde vino el voltaje? Fácil: el voltaje es causado por una carga desequilibrada. (O, simplemente, diga que ‘electricidad estática’ es un voltaje sin corriente). Un condensador puede “almacenar” un voltaje porque sus dos placas están cargadas opuestas. Además, cada electrón y protón en el universo está rodeado por voltaje, por ‘capas de equipotencial’. El voltaje es una forma de describir los campos e, y donde hay desequilibrios de carga y campos e, siempre hay voltaje. Ah, un último concepto: ¡las corrientes no causan voltaje, en cambio las corrientes causan magnetismo! Los campos magnéticos están conectados a las corrientes eléctricas, mientras que los campos eléctricos y el voltaje están conectados a las cargas eléctricas. Entonces, la “E” y la “M” en electromagnetismo corresponden a voltaje y corriente.
¿”Flujo de corriente”? ¿ Y “corriente” puede moverse de un lugar a otro? Incorrecto. Las corrientes eléctricas son solo caudales. No son como una sustancia que se mueve. O, en otras palabras, un flujo … no fluye por sí mismo. Las corrientes eléctricas son flujos de otra cosa: son flujos de carga. La carga eléctrica se comporta como una cosa. La carga puede moverse de un lugar a otro; la carga puede fluir a lo largo. La carga se comporta como el agua: podemos moverla, pero nunca podemos hacer que desaparezca. Todos los metales están llenos de carga móvil, por lo que todos los metales pueden soportar una corriente eléctrica (simplemente agite las propias cargas del metal, haga que fluyan dentro). Aquí hay un buen truco para verificar sus explicaciones de electricidad: tache la palabra “corriente” y use en todas partes “Flujo de carga” en su lugar. (En otras palabras, asegúrese de no estar hablando de flujos de corriente, “flujos de flujos de cargas”). Solo recuerde: “corriente” no fluye en los ríos, y nunca llenamos cubos con “corriente , “Porque las cosas que fluyen en los ríos se llaman” agua “. Y en los circuitos, la” corriente “no fluye en los cables, la” corriente “no se mueve de un lugar a otro, porque las cosas que fluyen dentro de los cables son en realidad llamado “carga”. Cuando las propias cargas de los cables comienzan a moverse, la velocidad de flujo se denomina “corriente”. Es posible tener una cubeta llena de carga eléctrica, pero no es posible tener una cubeta llena de “tasa de flujo” o “actual”.
¿El voltaje es energía potencial? No. El voltaje es “potenciales”, un concepto matemático sin una relación estricta con la energía. Voltaje y PE son dos cosas separadas. Por ejemplo, si los potenciales están presentes pero las cargas no, la energía potencial es cero, aunque el potencial (el voltaje) puede ser muy grande. (El voltaje es un poco como la gravedad: cuando existe la gravedad pero no se está levantando una roca, no se almacena energía potencial. La gravedad no es energía potencial, al igual que el voltaje no es energía potencial). Los campos E pueden existir solos en el espacio vacío , lo que significa que el voltaje puede existir solo en un espacio vacío. (Mire su batería de 9V. ¡En el espacio vacío entre los dos terminales hay un campo invisible hecho de voltaje!) El voltaje, los “potenciales” están estrechamente relacionados con las líneas de flujo eléctrico, donde el patrón de voltaje siempre aparece perpendicular al líneas de flujo. Con los campos e, las líneas de flujo y sus patrones de voltaje son las dos formas separadas de describir el campo: campos vectoriales versus campos potenciales.
La corriente eléctrica es un flujo de energía? Incorrecto. Dos cosas separadas fluyen en los circuitos: las cargas viajan lentamente en círculos completos (formando bucles de corriente), mientras que la energía se mueve rápidamente en una sola dirección. La carga fluye en círculos sin perderse, mientras que la energía fluye en una dirección, desde una “fuente” a una “carga”. Este concepto se vuelve más claro en los circuitos de CA, donde el camino de la corriente alterna de un lado a otro, pero al mismo tiempo la energía fluye rápidamente hacia adelante. La energía no “alterna”, pero los electrones sí. (Otra forma de ver esto es darse cuenta de que la energía eléctrica son ondas , mientras que la carga es el medio a través del cual viajan las ondas. Las ondas y el medio son dos cosas diferentes. La energía y la carga son dos cosas diferentes. La onda se mueve rápido , mientras el medio se mueve lentamente, o simplemente se mueve.) Los flujos de energía eléctrica se miden en vatios, mientras que los flujos de carga se miden en amperios. (En otras palabras, nunca hubo una sola “electricidad” moviéndose a lo largo de los cables. Hubo dos.) Para comprender todo este tema, simplemente deje de creer en una sola “electricidad” y, en su lugar, aprenda sobre la energía y los electrones; julios y culombios, las olas y el medio. ¡Los circuitos contienen dos cosas separadas, y ambas pueden fluir a lo largo del mismo cable! Pero lo hacen a una velocidad y dirección completamente diferentes. (Je, ¿cuál era “la electricidad”? Ambas. Ninguna. Es un problema semántico sin una respuesta clara).
Tienda de baterías actual? ¿Y ponemos “corriente” en una batería recargable? Incorrecto. Con las baterías, el camino para la corriente eléctrica siempre es a través de la batería y vuelve a salir. Si empujamos algo de carga en un terminal, la misma cantidad de carga sale exactamente del otro terminal y, lo más importante, no se acumula carga en el interior. El interior de una batería es un buen conductor; casi cero ohmios (un cortocircuito). Entonces, ¿cómo pueden funcionar las baterías? La solución a la confusión es simple: las baterías son en realidad bombas de carga . Son bombas de carga de propulsión química . Y, dado que las baterías suelen producir un voltaje constante, deben ser bombas de carga de presión constante con alimentación química. El interior de una batería necesita una ruta de baja resistencia para la carga, al igual que una bomba de agua debe tener una ruta abierta y de baja fricción para el agua. Conecte una batería en un circuito, y ha formado una ruta cerrada, con la ruta que atraviesa el circuito, y también a través de la batería. El camino de las corrientes eléctricas es un círculo completo sin principio ni fin. Cuando una batería se agota, no se ha quedado sin carga eléctrica, ya que la cantidad de carga eléctrica nunca ha cambiado. En cambio, la “carga” de combustible químico de la batería se ha agotado. No perdió ninguna carga eléctrica, sino que agotó su “carga de combustible”. (De manera similar, “cargamos” un cañón con pólvora, no con electrones. La palabra “carga” tiene un significado no eléctrico, … ¡y muy desafortunadamente, este es el significado que usamos cuando hablamos de las baterías!) Cuando las baterías funcionan, queman algo de metal en un corcho corroído, y usamos la energía resultante para impulsar las cargas a través de un circuito. Para “recargar” una batería, forzamos las cargas eléctricas hacia atrás a través de la batería, y esto corroe el goop, almacena una carga de energía de combustible químico, formando metal nuevo nuevamente. (En las baterías, las placas de metal son el combustible, y las placas corroídas son los productos de desecho). Pero por cada parte de carga eléctrica que empujamos en un terminal de batería, sale una cantidad igual al otro, y las cargas fluyen libremente, yendo a través del electrolito de batería altamente conductivo.