Corriente
La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica a través de un conductor, medida en amperios (A). Es un concepto fundamental en electricidad y electrónica...
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Amperio (A)
El amperio (A) mide la corriente eléctrica: la cantidad de carga que fluye por segundo. Es la unidad base del SI, esencial para el diseño, la seguridad y el cumplimiento de sistemas eléctricos, especialmente en aviación e ingeniería.
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Amperio (A) – La unidad SI de corriente eléctrica
Definición y origen
El amperio (símbolo: A) es la unidad fundamental del SI para medir la corriente eléctrica. Cuantifica la velocidad a la que la carga eléctrica fluye a través de un conductor:
1 amperio = 1 culombio de carga que pasa por un punto cada segundo.
El nombre honra a André-Marie Ampère (1775–1836), físico y matemático francés que fundó la ciencia del electromagnetismo clásico (electrodinámica).
Definición moderna del SI (2019–presente)
Desde 2019, el amperio se define fijando el valor de la carga elemental (e) en exactamente 1.602176634 × 10⁻¹⁹ culombios.
Así, 1 amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602176634 × 10⁻¹⁹) cargas elementales por segundo.
Fuente: BIPM SI base unit ampere
Punto clave:
- 1 amperio = 1 culombio/segundo
- 1 A = 1 C/s
Definición histórica
Antes de 2019, el amperio se definía por la fuerza entre dos conductores paralelos:
El amperio es aquella corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos y paralelos de longitud infinita, separados un metro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2 × 10⁻⁷ newton por metro de longitud.
Esta definición resalta el vínculo entre la electricidad y el magnetismo, como lo describe la Ley de Ampère.
¿Dónde se usan los amperios?
- Ingeniería eléctrica: diseño de circuitos, cableado, dispositivos de protección
- Aviación: sistemas eléctricos de aeronaves, cálculos de carga y cableado (según OACI y FAA )
- Sistemas de potencia: hogares, industrias y transporte
- Ciencia e industria: física, química, electrónica
En aviación, los amperios son cruciales para especificar la capacidad de la batería, salida de alternador/generador, ajustes de disyuntores y dimensionamiento de cables.
Fórmula básica
Corriente (I) = Carga (Q) / Tiempo (t)
- I (amperios, A)
- Q (culombios, C)
- t (segundos, s)
Ejemplo: Una corriente de 5 A significa que 5 culombios de carga fluyen cada segundo.
El amperio y otras unidades eléctricas relacionadas
| Magnitud | Símbolo | Unidad SI | Fórmula / Ejemplo | Qué mide |
|---|---|---|---|---|
| Corriente | I | A | I = Q / t | Flujo de carga por segundo |
| Voltaje | V | V | V = I × R | Diferencia de potencial eléctrico |
| Resistencia | R | Ω | R = V / I | Oposición a la corriente |
| Potencia | P | W | P = V × I | Tasa de transferencia de energía |
| Carga | Q | C | Q = I × t | Carga total transferida |
| Capacidad | Ah | Ah | Ah = I × tiempo (h) | Carga de batería a lo largo del tiempo |
Contexto en aviación y OACI
Los sistemas eléctricos de aeronaves están clasificados en amperios para:
- Cableado: El tamaño del cable se elige según la corriente máxima esperada para evitar sobrecalentamientos
- Protección: Los disyuntores/fusibles están marcados en amperios (OCPD)
- Capacidad de batería: Los amperio-hora (Ah) especifican la duración de energía de emergencia
- Análisis de carga: El consumo de corriente de cada sistema (ej. luces, aviónica, motores) se calcula para un funcionamiento seguro
OACI Anexo 6, Parte I:
Requiere análisis de carga eléctrica en amperios, protección adecuada de circuitos y resistencia mínima de batería en Ah (OACI Anexo 6
).
Ejemplos prácticos en aviación
| Dispositivo/Escenario | Corriente típica (A) | Relevancia en aviación |
|---|---|---|
| Luz de navegación | 1–3 | Dimensionamiento de circuito/cable, selección de disyuntor |
| Panel de cabina | 0.5–2 | Cálculo de carga de bus, redundancia |
| Sistema de aviónica | 5–20 | Alivio de carga, respaldo, aislamiento |
| Motor de arranque | 100–800 | Clasificación de sobrecorriente, selección de relé/cable |
| Iluminación de cabina | 10–30 | Energía de emergencia, estimación de carga |
| Calentador de pitot | 5–15 | Antihielo, monitoreo |
| Unidad de energía en tierra | hasta 1,000 | Límites de suministro, energía externa |
Todos los dispositivos de protección (fusibles, disyuntores) están clasificados en amperios según OACI/FAA.
Medición de corriente
Amperímetro
- Mide la corriente en amperios al insertarse en serie con el circuito.
Pinza amperimétrica
- Detecta el campo magnético de la corriente; no requiere desconectar el circuito—ideal para mantenimiento en campo y en aeronaves.
Multímetro
- Mide corriente (A), voltaje (V), resistencia (Ω). Ajústalo al rango correcto y conéctalo en serie para medir corriente.
Mejor práctica:
Utiliza siempre instrumentos calibrados y aprobados según las normas de mantenimiento aeronáutico.
Ejemplos de cálculo
Ejemplo 1:
Una luz de aterrizaje de 140 W en un bus de 28 V:
I = P / V = 140 / 28 = 5 A
Ejemplo 2:
El bus de emergencia debe suministrar 20 A durante 15 minutos:
t = 15 min = 900 s
Q = I × t = 20 × 900 = 18,000 C
Ejemplo 3:
Calentador de pitot, R = 7 Ω, V = 28 V:
I = V / R = 28 / 7 = 4 A
Tabla de capacidad de cables en aeronaves (Ejemplo, según FAA AC 43.13-1B)
| Calibre de cable (AWG) | Corriente máxima (A) | Uso típico |
|---|---|---|
| 22 | 5 | Aviónica, señales |
| 18 | 10 | Luces pequeñas, interruptores |
| 14 | 20 | Iluminación de cabina, cargas |
| 10 | 30 | Bus principal, relés |
| 6 | 55 | Potencia, baterías |
Utiliza siempre las tablas oficiales para tu instalación.
Analogía con tuberías de agua
| Concepto eléctrico | Analogía hidráulica |
|---|---|
| Voltaje | Presión del agua |
| Corriente (A) | Caudal (L/seg) |
| Resistencia (Ω) | Restricción de tubería |
Así como el agua fluye más rápido con mayor presión o tuberías más anchas, más corriente eléctrica (amperios) fluye con mayor voltaje o menor resistencia.
Tabla de conversión
| De | A | Multiplica por |
|---|---|---|
| Amperios (A) | Miliamperios | 1,000 |
| Miliamperios | Amperios | 0.001 |
| Amperios (A) | Culombios/seg | 1 |
| Amperios (A) | Electrones/seg | 6.241×10¹⁸ |
Seguridad eléctrica
- 0.05–0.1 amperio (50–100 mA) a través del cuerpo puede ser fatal.
- El cableado y la protección de aeronaves deben prevenir la sobrecorriente (riesgo de incendio/equipo).
- Todo el mantenimiento aeronáutico sigue estrictos límites de corriente (A) y procedimientos de bloqueo/etiquetado.
Resumen
El amperio es la unidad base del SI para la corriente eléctrica—central en todos los cálculos eléctricos, el diseño de sistemas y la seguridad. En aviación, cada cable, disyuntor y batería se especifica en amperios para garantizar fiabilidad y cumplimiento. Comprender los amperios es esencial para todos los involucrados en sistemas eléctricos, especialmente en campos regulados como la aviación.
Preguntas Frecuentes
- ¿Cómo se define oficialmente el amperio en el sistema SI?
Desde 2019, el amperio se define fijando la carga elemental (e) en 1.602176634 × 10⁻¹⁹ culombios, por lo que 1 amperio es la corriente que transporta 1 culombio por segundo. Esto vincula la unidad directamente a una constante fundamental de la naturaleza.
- ¿Por qué son importantes los amperios en el diseño eléctrico de aeronaves?
Los amperios especifican la corriente máxima segura para cables, disyuntores y cargas. Las normas de la OACI y la FAA requieren que todos los circuitos de aeronaves estén clasificados y protegidos en amperios para evitar sobrecalentamientos, incendios y asegurar que los sistemas críticos para la seguridad permanezcan operativos.
- ¿Cómo convierto entre amperios y otras unidades?
1 amperio (A) = 1,000 miliamperios (mA). 1 culombio (C) = 1 amperio × 1 segundo. 1 amperio-hora (Ah) = 3,600 culombios. Para sistemas de CA, utiliza valores RMS para mediciones precisas de corriente.
- ¿Cuál es la diferencia entre amperios (A) y amperio-hora (Ah)?
Los amperios miden corriente (tasa de flujo de carga), mientras que el amperio-hora mide la carga total entregada a lo largo del tiempo (capacidad de batería). Por ejemplo, una batería de 10 Ah puede suministrar 10 A durante 1 hora, o 1 A durante 10 horas.
- ¿Cómo se mide la corriente en la práctica?
La corriente se mide usando amperímetros (insertados en serie), pinzas amperimétricas (detectan campos magnéticos) o multímetros. En aviación, solo se pueden usar instrumentos calibrados y aprobados para el mantenimiento y las revisiones de sistemas.
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