Anónimo
Intensidad de corriente vs densidad de corriente
Hola, buenas noches, me ha surgido una interrogante en el momento de repasar los conceptos de intensidad y densidad de corriente.
Como sabemos la intensidad de corriente en la sección dada de un conductor, se define como el flujo de carga eléctrica que atraviesa una sección de dicho conductor en una unidad de tiempo..
Mientras que la densidad de corriente seria la intensidad de corriente que atraviesa la sección dada de un conductor por unidad de superficie de esa sección, ¿Es correcto?
Quisiera que me confirmen si cuando decimos sección, ¿nos referimos a la sección longitudinal o la transversal?
Yo me animaria a decir que se trata de la sección longitudinal del cable, es como si nos pararamos en un tramo de la avenida 9 de julio entre 2 calles transversales y nos pusiéramos a contar la cantidad de vehículos que pasan por ese tramo o sección en un minuto por ejemplo. La cantidad de autos que circulan en ese instante de tiempo seria como la I de corriente o cantidad de electrones que pasan por el tramo o sección de un cable en un segundo es lo que definimos como la intensidad de corriente ¿es correcto?
Ahora, la densidad de corriente ¿Qué seria? Según la definición seria la cantidad de electrones por unidad de superficie de la sección de ese cable ¿pero cuál es la unidad de superficie de esa sección?
¿es un mm2?.
De manera que la densidad de corriente nunca puede ser mayor a la intensidad ¿es cierto? ¿Me siguen en el razonamiento?
Pues aca encontré en la red un ejercicio donde la densidad de corriente es mayor a la intensidad ¿Cómo me explicais eso?
Ejemplo Práctico
Por un conductor de 1 mm2 de diámetro circula una corriente de intensidad de 4 A el conductor se encuentra instalado en una instalación de interior. Calcular la sección del conductor y la densidad de corriente en el mismo.
Datos
I = 4 A
Diametro = 1 mm2
Radio = 0,5 mm2
¿Densidad?
Desarrollo
S= 3.14 x r2................. 3.14 x 0.25 = S = 0.785 mm2
Densidad = I/S = 4 Ampers/0.785
Por tanto, Densidad = 5,09, la unidad seria Ampers /mm2¿es correcto?
La densidad de corriente es de 5.09 D
¿Cómo puede ser eso posible?
Es como si la densidad de población de una región fuera mayor a la población en si, nunca puede ser ¿me comprenden? ¿Nunca puede ser?
Gracias por decirme donde me estoy equivocando, si es que lo estoy
Saludos
1 Respuesta
Como veo que nadie te responde te digo algo:
Antes que nada ... son dos magnitudes distintas.
Las definiciones que estas citando son ciertas. Corriente = cantidad de electricidad que atraviesa una superficie establecida / tiempo. Este es un valor escalar - quiere decir que no es un vector - o se no tiene sentido ni dirección determinadas. Su unidad es el Amper.
Densidad de corriente = es un vector... o sea que la densidad de corriente depende de la conductividad del medio y de la dirección de la corriente... Su unidad es el Amp/ mm^2... pero como sabrás la dirección de una corriente es la del campo eléctrico que la origina...
Como ejemplo de que no hay ninguna relación macroscópica entre corrientes circulantes por un cable y las densidades de corriente verás:
Si yo tengo que conducir 20 A. en un cable de 25 mm^2... mi densidad de corriente seria de 20 / 25 = 0.80 A/mm^2 ... si utilizo un cable de 10 mm^2 mi densidad serie de 20/10 = 2 A/mm^2 ... si utilizo un cable de 4 mm^2 mi densidad seria de 20/4 = 5 A/ mm^2 ... y seguramente ya tendré que asegurar ventilación del conductor... puedo utilizar si quiero cable de menor sección p. ej. 2.5 mm^2 si aseguro una refrigeración continua para el tramo...
¿Era esta tu duda?
Primero, gracias por responder.
En todos los ejemplos que pones, la densidad de la corriente es menor a la intensidad., pero en el ejemplo que expongo más arriba se da el caso de que la densidad es mayor a la propia intensidad de corriente.
La I es de 4 A, la D es 5.09., eso es lo que no entiendo.
¿Puede pasar que en algunos casos la densidad sea mayor a la propia intensidad?
Con respecto a los conceptos citados, si la corriente, circula en determinado sentido y dirección, es decir., la corriente tiene dirección ¿por qué no es un vector?
Si los 20A los hago circular por un hilo de cobre de 1 mm^2 ya tengo una densidad de 20 A/mm^2. Y si son hilos más finos la supero...
En cuanto a la corriente se define como la carga eléctrica que atraviesa una sección transversal del conductor por unidad de tiempo. La unidad es coulombs/ segundo. No es magnitud vectorial. Pasa algo parecido con la presion en un liquido, puede tener sentido y direccion pero por definicion no es una magnitud vectorial sino escalar.