Velocidad de la corriente eléctrica?

 


Insisto en la misma pregunta, ya que he recibido respuestas contrapuestas. Por un lado algunos afirman que la velocidad es la misma que la de la luz, por otro lado hay quien dice que los electrones apenas se mueven de su sitio. En efecto, parece ser que para llevar la energía eléctrica de Asturias a Madrid, por ejemplo, los electrones no se desplazan a lo largo del conductor cientos de kilómetros, sino que se van pasando la energía de unos a otros. A esto es a lo que me refiero, si la distancia entre el generador y el receptor es de, por ejemplo, 500 Km ¿Cuanto tarda en ponerse en marcha el receptor? ¿Es instantáneo? ¿Podría apreciarse un retraso? En definitiva ¿Cual es la velocidad de propagación de la energía eléctrica a través de un conductor?

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17 Respuestas a “Velocidad de la corriente eléctrica?”

Instantáneo, aprox 300 mil km/s

igual a la luz aproximadamente 300 000 km/seg.

Corriente eléctrica

Si dos cuerpos de carga igual y opuesta se conectan por medio de un conductor metálico, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan mutuamente. Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de electrones a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente al cargado positivamente (en ingeniería eléctrica, se considera por convención que la corriente fluye en sentido opuesto, es decir, de la carga positiva a la negativa). En cualquier sistema continuo de conductores, los electrones fluyen desde el punto de menor potencial hasta el punto de mayor potencial. Un sistema de esa clase se denomina circuito eléctrico. La corriente que circula por un circuito se denomina corriente continua (c.c.) si fluye siempre en el mismo sentido y corriente alterna (c.a.) si fluye alternativamente en uno u otro sentido.

El flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí. La primera es la diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza electromotriz (fem), tensión o voltaje. La segunda es la intensidad de corriente. Esta magnitud se mide en ampers; 1 amper corresponde al paso de unos 6.250.000.000.000.000.000 electrones por segundo por una sección determinada del circuito. La tercera magnitud es la resistencia del circuito. Normalmente, todas las sustancias, tanto conductores como aislantes, ofrecen cierta oposición al flujo de una corriente eléctrica, y esta resistencia limita la corriente. La unidad empleada para cuantificar la resistencia es el ohm (), que se define como la resistencia que limita el flujo de corriente a 1 amper en un circuito con una fem de 1 volt. La ley de Ohm, llamada así en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, que la descubrió en 1827, permite relacionar la intensidad con la fuerza electromotriz. Se expresa mediante la ecuación = I × R, donde es la fuerza electromotriz en volt, I es la intensidad en ampers y R es la resistencia en ohms. A partir de esta ecuación puede calcularse cualquiera de las tres magnitudes en un circuito dado si se conocen las otras dos. Cuando una corriente eléctrica fluye por un cable pueden observarse dos efectos importantes: la temperatura del cable aumenta y un imán o brújula colocado cerca del cable se desvía, apuntando en dirección perpendicular al cable. Al circular la corriente, los electrones que la componen colisionan con los átomos del conductor y ceden energía, que aparece en forma de calor. La cantidad de energía desprendida en un circuito eléctrico se mide en joules. La potencia consumida se mide en watts; 1 watt equivale a 1 joule por segundo. La potencia P consumida por un circuito determinado puede calcularse a partir de la expresión P = × I, o la que se obtiene al aplicar a ésta la ley de Ohm: P = I2 × R. También se consume potencia en la producción de trabajo mecánico, en la emisión de radiación electromagnética como luz u ondas de radio y en la descomposición química.

Entiendo tu pregunta y reconozco que no se la respuesta. pero sí se que no es ni automatica ni a la velocidad de la luz, sino mucho mas lenta. Los electrones no tienen que salir de Asturias porque el cable que conduce la energia electrica ya tiene electrones en su interior y son estos los electrones que comienzan el flujo. Los que estan mas cerca de Madrid son los primeros en llegar, pero no salieron de Asturias sino k estaban en el cable. Supongo que lo que viaja a la velocidad de la luz dentro del cable es la informacion que avisa a los electrones que deben comenzar a moverse en direccion de la corriente, pero supongo que los electrones deben tener inercia y habra que superar esa inercia. Tal vez sea como en los semaforos. cuando se enciende la luz verde los coches comienzan a moverse pero no todos lo hacen al mismo tiempo sino que cada uno sale despues que el anterior ha salido y pasan por la linea del semaforo a velocidades distintas. Ojala alguien pueda responderte lo que estas necesitando.

Vi que el usuario anterior ya te da informacion pero no veo que responda la pregunta. A veces parece que estan tan apurados por obtener dos puntos que ni siquiera ven que es lo que estas preguntando. ¿no te sucede algo asi a veces?

la velocidad de la corriente eléctrica es de unos 360 km por segundo segun he escuchado

de hecho, los electrones no se mueven, pero no es que no se muevan de aki a australia, sino que si se mueven en forma vibratoria, y esa velocidad de vibración el la velocidad de la luz(o muyyyy cercana, solo xq no estan en el vacío), con respecto a la corriente, pero la velocidad de un electrón si lo disparas por ejemplo como se hace en un osciloscopio(en el vacío), verás que va a la velocidad d ela luz

La corriente electrica no es mas que un flujo de pelotitas llamados electrones, estos son los portadores de la carga. Dadod que los portadores de carga son los electrones y no los fotones, la velocidad de los electrones NO es la velocidad de la luz (fotones). La corriente electrica se define como el numero de electrones que pasan por unidad de tiempo, entre mas electrones tengas corriendo mas corriente tendras. Ahora bien la velocidad de los electrones depende de muchos factores entre ellos la resistencia del material, o la diferencia de potencial (las pilas) que pongas para que haya una corriente electrica. No existe una velocidad unica para los electrones que fluyen en la corriente electrica. Matematicamente puedes calcular la velocidad de los electrones despejando de la formula v=J/p donde J=densidad de corriente electrica y p=densidad de carga electrica.

Los electrones interaccionan entre ellos dentro del conductor electrico, de manera que se pasan la energia que recorre dicho conductor. En realidad los electrones casi ni se mueven, ¡haciendo calculos se puede ver que para recorrer un cable electrico de unos 25 metros tardan 11 horas!

Haciendo un simil, son como una cadena humana en la que cada electron es una persona que pasa cubos de agua, donde y cada cubo es la energia o corriente que transportan. La velocidad con la que se transportan estos cubos es la diferencia de potencial. Despues de un tiempo por el efecto del ir i venir de los cubos las personas se habran desplazado hacia un lado o hacia otro, para el caso de los electrones, lo hacen en el setido contrario al campo electrico.

Saludos!

Mira cuando se genera una electricidad generalmente se usa una turbina o algo q gire porq lo que es más conveniente utilizar corriente alterna, los electrones vibran en su lugar y no se desplazan, el campo eléctrico q hace q se mueva tiene una velocidad igual a la de la luz. Pero la velocidad sería equivalente a la de un oscilador armónico. En el caso de corriente directa los electrones se desplazan pero se van pasando entre átomo y átomo por lo que se pasan la energía entre ellos, su velocidad depende claro del voltaje al q estén sometidos y la resistencia del cable. Si recuerdo bien con un voltaje de 120V como en México y cable de cobre un electrón se desplaza a una velocidad de 1,4 m/s, que no es mucho, al igual el campo eléctrico que hace q el electrón se mueva tiene una velocidad de propagación igual a la de la luz.

Hola

Soy Ing. Eléctrico y al ver tu pregunta se me hizo bastante interesante. Leí las respuestas dadas por otros usuarios, y pude aprender (lo cual verifique por mi parte) que los electrones dentro del material se mueven muy lentamente, en uno de los articulo lo describen como un “rio de miel” fluyendo muy lentamente.

Esto fue lo que me hizo buscar mas del tema, pues esa respuesta aunque muy interesante no contesta la pregunta de la velocidad de la electricidad, la cual por logica es muchísimo mas alta. Buscando encontre un articulo de un tal Mark Dominus, y despues corroborado por Douglas Brooks en los que se analizan los tiempos de propagación de las señales.

Ahi se explica que esto de la electricidad es como tener un tubo lleno de bolitas, tu puedes meter una bolita en un extremo, y como esta lleno, saldrá una bolita por el otro extremo. Independientemente de que tan rapido metas la bolita al tubo (eso no es lo que importa en este asunto), lo que interesa es que tan rapido se empieza a mover la bolita al final del tubo, esto es, la velocidad de propagacion.

Resulta que la velocidad de propagación de la señal en el conductor esta dada por la siguiente formula (tomada del articulo de Dominus):

V = 1 / raiz(Er)

Donde V es la velocidad de propagación, esta velocidad esta dada como una facción de C (la velocidad de la luz)
Er es la constante dielectrica relativa del material del aislamiento (relativa con respecto al vacio)

Así, la velocidad V puede tomar valores de 1 (la velocidad de la luz), y bajar hasta 0.

En el articulo “Propagation Times” de Brooks, se presenta a manera de ejemplo las diferentes velocidades de propagación de la electricidad en varios medios, en un cable desnudo (donde el dielectrico es aire), la velocidad de propagación es casi la de la luz (pues su constante dielectrica es de aprox 1.0005 a 1.05)

El agua destilada tiene un coeficiente dielectrico de aprox 80, asi que la velocidad de propagacion es de 0.11 c

Algo interesante, la constante dielectrica de una tarjeta electronica (el PCB FR4) es de aprox 4, asi que V = 0.5

Esto es, las señales en el PCB viajan a aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz.

En un conductor aislado con caucho (como el de las casas), si el caucho tiene una Er de aprox 7, la velocidad de la electricidad sera aproximadamente 0.38c, esto es aprox 114,000 km/seg , por eso cerrar el interruptor el efecto se nota casi instantaneamente.

En conclusión, la velocidad de la electricidad no es la misma en todos los casos, y esta puede varíar desde 0% hasta el 100% de la velocidad de la luz dependiente la constante dielectrica que rodea al conductor.

Perdona que la explicación sea tan general, yo de hecho tampoco sabía nada del tema y doy todo el credito a las fuentes consultadas.

Te recomiendo que los artículos que encontre, así podrás tener un mejor entendimiento de lo que traté de explicar.

Saludos !! y gracias por la pregunta !

La velocidad de la corriente eléctrica NO es la velocidad de la luz en el vacío.
Para las densidades de corriente ordinarias, la velocidad de los electrones pocas veces supera el milímetro por segundo. Para esas mismas densidades en corriente alterna, los electrones solo oscilan imperceptiblemente, pues apenas se alejan alternativamente muy pocas micras del punto central de la oscilación. La velocidad de arrastre dependerá del material, pues no todos tienen la misma conductividad.

Pensar que al encender un interruptor, el electrón ha viajado por todo el cableado en nanosegundos es un error. Imaginen una manguera muy larga. Cuando abrimos la llave y sale agua, las primeras gotas no han recorrido toda la manguera, sino que ya estaban en la manguera y han sido empujadas.

eso si que cambia totalmente la pregunta si te refieres a eso-ese proceso es instantánea por decirlo así que ese efecto la seria el campo eléctrico en si lo que ase mover a los electrones pero la velocidad de los electrones en si es muy baja y de lo que dices eso de mandar corriente a un lugar muy distante pues se usa corriente alterna i no la continua por que la continua no se puede mandar muy lejos en un aproximado al rededor de 2 Km a la redonda es por eso que se usa la corriente alterna que en si es como un baybenque ase oscilar a los electrones de atrás hacia adelante y esa corriente se se puede mandar a grandes distancias y el efecto que esta produce es casi instantánea al rededor de la velocidad de la luz eso depende del material por donde se trasmite la corriente
saludos…

Es cierto que los electrones casi no se mueven. Lo que se transmite entre la central eléctrica (Asturias) y el receptor (Madrid) es una diferencia de potencial (tensión o voltaje de 110v o 220v) que es la misma a lo largo de toda la línea de transmisión en todo momento (esto no es exactamente cierto porque en largas distancias se cambia el nivel de tensión varias veces, pero al llegar a zona residencial la tensión ya es la misma siempre y en todo momento).

Ahora, en tu casa tu tienes tomas de corriente con 110v o 220v de diferencia de potencial en todo instante. No hay electrones viajando ni nada parecido. Simplemente, entre los electrones de una linea y los de la otra, existe una diferencia de potencial o voltaje.

Al enchufar un equipo a la linea de tensión, la diferencia de potencial genera que los electrones (conductores) propios del aparato (no los de la linea de tension que llega a tu casa) empiecen a moverse. Este flujo o corriente de electrones es el que genera la electricidad que enciende el aparato. Por cierto, los electrones se mueven a la velocidad de la luz (300 mil km por segundo).

En resumen:
1. La diferencia de potencial o voltaje en la toma de corriente es la misma siempre y en todo instante (haya o no enchufado algún aparato).

2. Cuando conectas algo, los electrones no necesitan viajar desde la central eléctrica a tu casa.

3. La diferencia de potencial en la toma genera un flujo o corriente de electrones en el aparato que es a lo que llamamos electricidad.

Espero haber aclarado en algo tus dudas.

Yo soy Ing. en Electronica y Efectivamente la corriente electrica no viaja a la velocidad de la luz, lo que viaja a la velocidad de la luz son las ondas electromagneticas ( Por ejemplo la misma luz) y de ahi proviene toda esta confusion, para que te des una idea, si la corriente viajara a esa velocidad, en la practica habria resultados caoticos como cables pulverizados, vaporizados, quemados, etc. y ya por ultimo desde hace ya muchos años hay muchisisima gente trabajando en enormes laboratorios de aceleracion de particulas en donde cientificos realizan experimentos, este tipo de laboratorios aceleran las particulas del atomo a velocidades cercanas a la de la luz, que facil seria si la corriente viajara a la velocidad de la luz, no crees?

Claro. Definitivamente la corriente eléctrica no viaja a la velocidad de la luz. De no ser así, para que se gastan grandes cantidades de dinero en fibra óptica para transmitir datos “a la velocidad de la luz” (que no es 3E8 porque no viaja en el vacío, pero cercano). Porque simplemente no es posible con conductores eléctricos, aún no.

From wikipedia:
“Lightning is an atmospheric discharge of electricity… …a leader of a bolt of lightning can travel at speeds of 60,000 m/s (130,000 mph)…”

La velocidad de la luz no puede ser constante ni en el vacío, porque la luz puede ser frenada por la gravedad de los agujeros negros cuando ella trata de escaparse de ellos.

Por lo tanto, la luz también puede acelerarse cuando se aproxima a un agujero negro.

La velocidad de la luz es modificada por la gravedad.