¿Sabías que los electrones dentro de un conductor eléctrico no se mueven a la velocidad de la luz, si no, es el campo electromagnético el que lo hace?¿Estamos enseñando la electricidad al revés?
Maxwell-lite: campos, corriente y energía para principiantes
El punto de partida de cualquier historia sobre la electricidad es la carga, por lo que antes de saltar a los circuitos, debemos familiarizarnos con los conceptos básicos : el comportamiento de las cargas eléctricas y la conexión entre la carga y los campos eléctricos y magnéticos, y la energía.
Recuerde, no estoy hablando de una comprensión completa de la cantidad vectorial de los campos aquí, solo una noción cualitativa. Buscamos un reemplazo para la analogía del voltaje en cascada que funcionará en todas las situaciones eléctricas, y que no tiene que ser desaprendido y reemplazado más adelante, simplemente vamos a «repotenciar la matemática».
Los puntos principales son:
- La separación de las cargas positivas y negativas crea un campo eléctrico con energía almacenada.
- Siempre que las cargas se mueven de forma organizada (como los electrones en una corriente alterna o continua), crean un campo magnético.
- Si tienes un campo eléctrico y un campo magnético juntos, tienes un campo electromagnético y la energía fluirá a través de ese campo.
Ahora, aplicando esos puntos al circuito de la batería / bombilla, la historia cualitativa es la siguiente:
La batería es un banco de carga separada, por lo que siempre tiene un campo eléctrico a su alrededor.
Cuando conecta el circuito, el campo eléctrico de la batería empuja y tira de los electrones en la superficie de todos los cables y el filamento de la bombilla. Termina con parches con más electrones y parches con menos en las superficies (vea el diagrama a continuación).
Esa distribución desigual de electrones en la superficie de los cables es una forma de separación de carga, por lo que crea otro campo eléctrico. Este segundo campo está dentro del cable, empujando electrones en el cable hacia el terminal positivo. Entonces, es este segundo campo eléctrico el que hace que fluya la corriente. Y debido a que hay una corriente que fluye (cargas que se mueven de manera organizada), se genera un campo magnético fuera del cable.
Ahora hay un campo eléctrico fuera del cable (de la batería) y un campo magnético fuera del cable (de la corriente), por lo que se aplica la regla 3: la energía fluye desde los lados de la batería a través del campo electromagnético fuera de los cables hasta la bombilla.
Entonces, la energía no es transportada por electrones o corriente en el cable, fluye (a la velocidad de la luz) a través de un campo electromagnético fuera de los cables. Es por eso que la luz se ilumina instantáneamente mientras los electrones se mueven a un ritmo glacial.
Y la corriente fluye porque un campo eléctrico empuja electrones a través del cable en una dirección. No se requieren cascadas.
Fuente: abc.net.au
