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Foro de Electricidad



DUDA SOBRE MOVIMIENTO DE ELECTRONES EN CORRIENTE ALTERNA

Escrito por Maria
el 09/04/2007

Hola! A ver si me podeis echar una mano, porque tengo un cacao mental... Mi gratitud sería eterna!
Se supone que en corriente continua los electrones se desplazan en el mismo sentido y van desde el generador al receptor y vuelven a la pila (el típico circuito con la pila y la resistencia que todos vimos en clase). El gráfico de la tensión en un punto del circuito sería una línea recta. Pero ¿Y cuando la corriente es alterna? Los electrones se moverán un poquito para la derecha y un poquito para la izquierda debido al giro de la espira dentro delcampo magnético del imán del generador de corriente alterna, de manera que la gráfica de la tensión será senoidal. ¿En este caso como llegan los electrones al receptor? (creo que se me olvida algún concepto de inducción magnética). Te lo ruego, a ver si me lo puedes explicar cuanto antes o decirme donde lo puedo encontrar aunque he buscado bastante y no lo encuentro, o explicármelo para tontos, porque es que me estoy montando unas películas mentales algo surrealistas.

A ver: se supone que en un generador se genera corriente alterna, y debido al giro de la espira los electrones del conductor se moverán un poquito en un sentido y un poquito en otro, este movimiento, debido a esto un punto determinado el valor de la tensión pasará por un valor máximo y por uno mínimo (la onda senoidal de la tensión). He estado consultando en muchos sitios (y ni así me entero) y tengo un cacao mantal mayor que el que ya tenía. Se supone que los electrones se mueven muy lentamente, si es así como llegan al receptor. En otros sitios indican que los electrones no se mueven por el conductor, sólo la onda electromagnetica, y que cuando le damos al interruptor ya se mueven o algo así. Pero en corriente continua los electrones también se mueven...
Ahhhhhhh
Socorro!

Escrito por Manuel Delgado Crespo
el 10/04/2007

Hola Maria:

Quien te dijo que los electrones se mueven lentamente?

La velocidad con que se mueven los electrones es de 300. 000 km/seg.

Si la frecuencia es de 50 Hz, la longitud de onda es 1 / Hz = 1 / 50 = 0,02 seg, por lo que una semionda tendria una duración de 10 mseg.

En 10 mseg, una semionda recorreria una distancia 300. 000 / 0,01 = 3. 000 km.

Saludos


Escrito por Gregorio
el 14/04/2007

Hola María.

Hay en el foro mucho listillo o jeta, que sin dar ni golpe en los estudios pretende que se lo resuelvan todo los que hemos tenido que dedicarle cientos de horas para poder saber solo un poquito; pero tu pregunta no pertenede a ese montón, y por eso te respondo.

En primer lugar, respondiendo a un comentario de tu email y sin animo de ofender a nadie, ¡Ojala la mayoría de las personas del mundo electrico fueran igual de tontas que tu!. Tu duda es muy inteligente, y por desgracia más del 75% de los relacionados con la electricidad no pueden responderte correctamente. ¡Y no es culpa suya!. Hay muchos libros y documentacion erronea, y sobre todo, muchos profesores, maestros y educadores que enseñan autenticas burradas o barbaridades.

Tomando por ejemplo la respuesta que te ha dado Manuel, y de entrada tengo que decir que yo estuve años pensando y contestando en clase y examenes lo mismo que comenta el, ¡Y era una respueta correcta porque era lo que nos enseñaban!... Pero eso no es correcto.

NOTA: donde pongo EXP22 (u otros numeros, significa diez elevado a esos numeros, es decir, todos esos ceros, que en el ejemplo serían veintidos).

Si los electrones se mueven a 300. 000 km/seg y consideramos un fragmento de conductor de esa longitud y de una sección de por ejemplo 1 mm cuadrado, eso significa que los electrones que están en un extremo llegarían al otro en un segundo (es su velocidad por segundo), luego todos los electrones libres de ese conductor pasarian por un supuesto extremo en un segundo (evidentemente, el fragmento de conductor no está cortado en los extremos, si no circularía electricidad por el; imagina que es una sección de un conductor mucho más grande y cuyos extremos están conectados a los equipos que sean).

Si el conductor es de cobre, eso implica que por termino medio tiene 10EXP22 electrones libres por centimetro cubico. Como el volumen de nuestro fragmento de conductor es: 300. 000 km X 1 mm cuadrado = 3EXP8 centimetros cubicos; en nuestro caso tendremos una cantidad de electrones libres igual a: 10EXP22 x 3EXP8 = 3EXP31

Como la intensidad que circula por una superficie (un supuesto extremo de nuestro conductor) es carga por unidad de tiempo ( I=q/t ), en nuestro caso la carga es la de todos esos electrones libres que tiene, que son los que en un segundo pasaran por la superficie del extremo, y esta es: q = 3EXP31 x 1,6EXP(-19) = 4,8EXP12 culombios.

Es decir, la intensidad que pasaría por ese conductor de 1 mm cuadrado de sección sería: 4800000000000 amperios.

¿Que conductor aguanta eso? , y ya no digo de 1 mm cuadrado, para el cual la normativa dice que no se deben superar los diez amperior aproximadamente.

Por lo que en el planteamiento de Manuel algo falla; y es que lo que te dice es referido a la propagación de la luz como onda electromagnetica (la visible, la infrarroja, ultravioleta, laser, etc), pero no vale para la mal llamada "luz electrica", cuya propagación de onda si es lo que manuel dice, pero los electrones no se mueven tan rapido, sino muy lentos como tu dices (en el caso del conductor anterior, entorno a los 0. 07 cm/seg).

Para que lo entiendas: imaginate una manguera de regar el jardín llena de canicas (todas en fila). Si tu metes una canica por un extremo, automaticamente sale una por el otro extremo, pero tu canica esta junto a tu dedo, no en el otro extremo ya, ¡Eso es la velodidad de propagación de la onda! , pero no la de la canica. Tu canica es el electron que ira avanzando poco a poco a medida que introduzcas mas canicas; pero el efecto de salir una por el otro extremo es casi instantaneo cuando tu metes una.

Aclarado esto, vayamos a tu pregunta directa.

Comentario: en corriente continua no tiene porque ser la gráfica de la tensión una linea recta. Lo caracteristico de esta corriente es que los electrones se muevan en el mismo sentido, pero la tensión pude ser pulsante (como en circuitos digitales), una onda de sierra (como en las TV), ondulada (como la senoidal rectificada), etc.

En el caso de la corriente alterna, ¡Sucede exactamente como tu piensas! : los electrones van de un lado para otro ( ¿Sigues pensando que eres tonta? ; creo más bien todo lo contrario).

Volvamos al ejemplo de la manguera de regar con canicas. Si introduces tres por un lado, saldrán tres por el otro. Ahora cambias de extremo de la manguera (como cambio de semiciclo en CA), coges esas tres canicas que salieron y las vuelves a meter, saliendo como consecuencia otras tres por el otro extremo. Si ciclicamente vas de un extremo a otro de la manguera y haces lo mismo, a parte de cansarte, estaras haciendo algo similar a lo que hace la corriente alterna con los electrones.

Los electrones no tienen por que llegar al receptor, lo que tiene que llegar es la energía, la onda electrica. Los electrones estan oscilando entorno a una posición fija, y ya has visto antes que en un segundo se desplazaban 0,07 cm, así que en la CA habitual muchísimo menos.

La corriente electrica alterna basicamente genera dos efectos: calorifico y electromagnetico. El primero es producido por las interacciones a nivel atómico de los electrones dentro del conductor en su movimiento oscilante. El segundo es producido por el mero hecho de moverse una carga electrica.

Los aparatos de corriente alterna funcionan con esos dos principios generalmente, y no hace falta que los electrones que pone en movimiento el generador lleguen al receptor, pero si la energía que produce.

Cuando tu pulsas un interruptor que enciende una bombilla, lo que te interesa es que se encienda rapido, no que el electron que está en ese momento en el interruptor llegue a la bombilla (que en principio nunca lo hará); es como la manguera, te interesa que salga una canica por el otro extremo casi instantaneamente, pero no tiene porque ser la que introduces para desplazar todas las demas.

Y para finalizar, comentario al tema.

La intensidad media en la CA sinusoidal es CERO, por la propia forma de onda. Lo que miden los amperimetros y multimetros es "intensidad eficaz", o una "falsa intensidad media" (digo falsa porque solo consideran un semiciclo de la onda). Y lo mismo para la tensión.

Explicación muy larga y algo chapucera, pero espero haber disipado algo tus dudas.

¡Nunca dejes de preguntarte el por que!. Einstein decía que lo más importante era seguirse preguntando siempre el por que de las cosas.

Escrito por Maria
el 15/04/2007

Hola Gregorio:

En primer lugar muchas gracias por contestarme, por tu amabilidad y por tu respeto, ¡Me has subido la autoestima! Llevo mucho tiempo preguntando esto y consultando en libros. Llegué a la conclusión de que los demás lo entendían de manera natural y que yo me había despistado mucho mucho en alguna clase de física. Pero cuando preguntaba nadie me lo sabía decir, y tan panchos. Creo que muchos libros y temarios se van por los “cerros de Úbeda” y omiten como si fuera obvio lo fundamental, que no todos sabemos. Y no te creas que fue por dejadez, me he propuesto entenderlo y creo que ya rozo la obsesión.

No es por hacer la pelota, pero tras las muchas personas y foros a las que he realizado estas preguntas creo que eres la única que ha entendido realmente mi pregunta y a la que podré entender. No te puedes imaginar la cantidad de cosas raras que me han respondido. Y tienes razón, hay profesores que mejor que no expliquen, pq te introducen conceptos erróneos y te lían más.

Quería que me aclarases algunas dudas que tengo :

“Para que lo entiendas: imaginate una manguera de regar el jardín llena de canicas (todas en fila). Si tu metes una canica por un extremo, automaticamente sale una por el otro extremo, pero tu canica esta junto a tu dedo, no en el otro extremo ya, ¡Eso es la velodidad de propagación de la onda! , pero no la de la canica. Tu canica es el electron que ira avanzando poco a poco a medida que introduzcas mas canicas; pero el efecto de salir una por el otro extremo es casi instantaneo cuando tu metes una. ”

Aquí con onda te refieres a onda eléctrica, o es onda magnética? Aquí ya me lié un pelín. Como se transmite esta onda? , esta onda tiene forma sinuidal?

“Volvamos al ejemplo de la manguera de regar con canicas. Si introduces tres por un lado, saldrán tres por el otro. Ahora cambias de extremo de la manguera (como cambio de semiciclo en CA), coges esas tres canicas que salieron y las vuelves a meter, saliendo como consecuencia otras tres por el otro extremo. Si ciclicamente vas de un extremo a otro de la manguera y haces lo mismo, a parte de cansarte, estaras haciendo algo similar a lo que hace la corriente alterna con los electrones.

Los electrones no tienen por que llegar al receptor, lo que tiene que llegar es la energía, la onda electrica. Los electrones estan oscilando entorno a una posición fija, y ya has visto antes que en un segundo se desplazaban 0,07 cm, así que en la CA habitual muchísimo menos.

La corriente electrica alterna basicamente genera dos efectos: calorifico y electromagnetico. El primero es producido por las interacciones a nivel atómico de los electrones dentro del conductor en su movimiento oscilante. El segundo es producido por el mero hecho de moverse una carga electrica.

Los aparatos de corriente alterna funcionan con esos dos principios generalmente, y no hace falta que los electrones que pone en movimiento el generador lleguen al receptor, pero si la energía que produce.

Entonces, como se desplaza esta energía por el cable por ejemplo de un electrodoméstico, no es necesario que este sea un cable conductor de corriente eléctrica, y esto no implica movimiento de electrones?

Cuando tu pulsas un interruptor que enciende una bombilla, lo que te interesa es que se encienda rapido, no que el electron que está en ese momento en el interruptor llegue a la bombilla (que en principio nunca lo hará); es como la manguera, te interesa que salga una canica por el otro extremo casi instantaneamente, pero no tiene porque ser la que introduces para desplazar todas las demas. ”

Esto lo entiendo, pero la “canica” que sale por el enchufe será la misma que se intoduce y que desplaza la primera canica del cable de la lámpara que está conectada al enchufe?

Aquí tengo otra duda de estas existenciales mías. Si yo tengo un enchufe con dos clavijas, se supone que a cada clavija llega un cable, uno con tensión y otro neutro (que vuelve a la central eléctrica? ) para cerrar el circuito. Imagínate que con este enchufe conecto una lámpara a la red. Siguiendo con el ejemplo de las canicas y de la manguera, que será la red de distribución eléctrica (pero omitiendo centros de transformación y todo eso) y supón que en la central meto una canica y que a continuación con un aspirador aspiro una canica (como si fuera el efecto de la espira que gira en el generador). El otro extremo de la manguera llega a mi enchufe. Toda la manguera estará llena de canicas (electrones) , al igual que los cables que van a la bombilla de mi lámpara que son de cobre y son conductores. Por los cables de la lámpara también se mueven los electrones con este vaivén, no? , y por el cable neutro también se mueven así los electrones verdad? Podrías indicarme esto?

Gregorio, muchas gracias. Te agradecería que me pudieras contestar. Te dejo mi correo por si prefieres contestarme vía e-mail, aunque si prefieres contestarme por este medio miraré el foro con frecuencia.

Mi correo es romanexxa@yahoo. Es

Muchas muchas gracias.

Juan Alberto
Tabasco, México
Escrito por Juan Alberto
el 28/11/2008

Hola que tal tengo una duda de la cual no logro responderme. Si se supone que el voltaje o sea la energia electrica es la que varia de direccion o conmuta la direccion de las cargas, porqe entonces existe un conductor neutro? Si el cualquier dispositivo que consuma energia electrica, por los 2 conductores de alimentacion variara el voltaje? Pensaria que los doc conductores poseen energia electrica, puesto que por un conductor circula corriente y luego por el otro?
espero su respúesta. Aunque parezca facil entender lo que involucra la energia electrica, creo que es algo complicado, porque tiene que ver con cargas, fotones, electrones... Y sin embargo yo pensaba que eran los electrones que eran arrancados de los conductores y llevados hacia el extremo de la bombilla.

Escrito por Juanita
el 21/04/2009

Kkkkkkk malo noooooooooo sssssssssssssssssssssiiirve esto para nada

Aldo Bellorini Bellorini Lozio
Ingenieria electronica utn universidad...
Escrito por Aldo Bellorini Bellorini Lozio
el 09/08/2010

Hola amigo

tenemos que tener en en cuenta que para que se mueven, se tiene que cumplir:
1. Circuito cerrado
2 una fuente ya con diferencia, de potencial, o sea en el polo negativo, existen mayor elecctrones libre que el positivo
una carga o rl que regula automaticamente, el caudal de electrones libre que expulsa el polo negativo, y atrae el positivo

visualizemolo como un tubo lleno de bola de billar. Sin fuerza aplicada es solo masa.
si le aplicamos una fuerza a la bola 1 instantaneamente el movimiento, llega a la ultima, o n.

esto es el movimiento, es transmitido, con energia cinetica ec = mv no la masa, la primer bola solo se puede haber despazado, un pequeño estacio, por roces, choques, parte de la energia se transforma, en caloria, o cdt

cuando es cc el movimiento tiene un solo sentido, por lo tanto, como es un circuito cerrado. Segun el tiempo que aplicamos la fuerza, y la longitud de circuito, puede completar el circuito, pero en ca solo le aplicamos la fuersa medio periodo, o 10 ms en 50 hz, luego le invertimos, el sentido, y el electron libre vuele al punto de inicio, repitiendo este tipo de movimiento aleatorio ya que por la fe del campo no puede avanzar o retroceder linealmente.

espero haverte ayudado a aclarar concepto

aldo bellorini lozio
ing. Electronicoelectrico
cpd cepede
aldoellorini@speedy.com.ar

Antonio Arnau
Barcelona, España
Escrito por Antonio Arnau
el 11/08/2011

Siguiendo el ejemplo de las canicas en la manguera como se podria explicar entonces la corriente alterna trifasica. Muchas Gracias

Guillermo Leon Cardona Monsalve
Ing. eléct, industrial, econom, tecnol...
Escrito por Guillermo Leon Cardona Monsalve
el 11/08/2011

Buenas tardes, jóvenes

Como decimos en ¡QUE BACANERIA DE PREGUNTAS Y DE EXPOSICIONES! Con esto para magnificar que:

Lo que parece tan sencillo, no lo es y las cosas no son como somos, sino como ellas son.

Muy importante que nos hayan puesto más que ha pensar, a reflexionar de que, antes de...... , siempre debemos........

Felicitaciones y gracias a todos


Feliz tarde

Escrito por Matias Sambrano
el 24/04/2017
Escrito por Matias Sambrano
A las 03:57

El electrón no viaja a 300. 000km/s. La onda electromagnetica que produce la vibración de estos electrones es la que vieja a esa velocidad! Pero no entiendo cómo se produce esa corriente o el desplazamiento de esa onda!