Magnitudes eléctricas, materiales y unidades

Qué estamos intentando describir

Antes de calcular un circuito necesitamos un vocabulario común. La electricidad no se ve directamente, pero sí podemos observar sus efectos y medir las magnitudes que la describen. Una comparación útil es imaginar una instalación de agua: la tensión se parece a la presión que impulsa el agua, la corriente al caudal que atraviesa la tubería y la resistencia a la dificultad que presenta el conducto. La comparación no es perfecta, pero ayuda a separar tres ideas que al principio suelen mezclarse.

Una carga eléctrica es una propiedad de la materia. Cuando existe una diferencia de potencial entre dos puntos, las cargas pueden moverse si encuentran un camino conductor. Ese movimiento ordenado es la corriente. El material y la geometría del camino determinan cuánto se opone al paso.

Un circuito real de radio

Piensa en un transceptor alimentado por una batería de 12 V. La batería mantiene una diferencia de potencial; el equipo toma corriente según el modo de funcionamiento. En recepción puede consumir poco, mientras que al transmitir demanda varios amperios. Los cables, fusibles y conectores deben soportar esa corriente sin calentarse ni provocar una caída de tensión excesiva.

No basta con decir que la fuente “tiene muchos amperios”. Una fuente indica la corriente máxima que puede entregar con seguridad, pero el circuito conectado determina la corriente que solicita. Una fuente de 20 A no obliga a un receptor a consumir 20 A.

Materiales: no todo es conductor o aislante perfecto

Los conductores permiten mover carga con relativa facilidad; los aislantes dificultan mucho ese movimiento. Los semiconductores ocupan una posición especial porque su comportamiento puede controlarse mediante tensión, corriente, luz o temperatura. De ahí nacen diodos, transistores y circuitos integrados.

En la práctica ningún conductor tiene resistencia cero y ningún aislante es perfecto. Un cable demasiado fino puede calentarse; un aislante puede perforarse si se supera su tensión máxima. Esta idea será importante cuando estudiemos pérdidas y seguridad.

Cómo leer unidades sin equivocarse

Los prefijos cambian el tamaño de una unidad: m significa mili, µ micro, k kilo y M mega. La mayúscula importa: mA son miliamperios y MA serían megaamperios. Conviene convertir todos los valores a unidades compatibles antes de operar.

Confusiones habituales

• La tensión existe entre dos puntos; la corriente atraviesa un elemento.
• La corriente no se “gasta”: la carga circula y la energía se transforma.
• Una fuente con mayor capacidad de corriente no fuerza ese valor sobre el equipo.
• Conductividad y resistencia están relacionadas, pero no son la misma magnitud.

Comprueba que lo has entendido

1. ¿Qué magnitud expresa la diferencia de potencial entre dos puntos?
Respuesta razonada: La tensión. La diferencia de potencial es la tensión y se mide en voltios.

2. ¿En qué unidad se mide la intensidad de corriente?
Respuesta razonada: Amperios. La intensidad de corriente se mide en amperios (A).

3. ¿Cuál de estos materiales se utiliza habitualmente como conductor eléctrico?
Respuesta razonada: Cobre. El cobre presenta buena conductividad y se utiliza ampliamente en cables y circuitos.

En la siguiente lección relacionaremos tensión, corriente y resistencia mediante la ley de Ohm.