Corriente eléctrica

Una corriente eléctrica es un flujo de partículas cargadas , como electrones o iones , a través de un conductor eléctrico o del espacio. Se define como la tasa neta a la que fluye la carga eléctrica a través de una superficie. ^{[ 1 ] : 2 [ 2 ] : 622} Las partículas en movimiento se denominan portadores de carga , que pueden ser de varios tipos, dependiendo del conductor . En los circuitos eléctricos , los portadores de carga suelen ser electrones que se mueven a través de un cable . En los semiconductores , los portadores de carga pueden ser electrones o huecos . En un electrolito , los portadores de carga son iones , mientras que en el plasma —un gas ionizado— también son iones y electrones. ^{[ 3 ]}

En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la corriente eléctrica se expresa en amperios ( a veces llamados "amperios", símbolo A), que equivalen a un culombio por segundo. El amperio es una unidad base del SI y la corriente eléctrica es una magnitud base en el Sistema Internacional de Magnitudes (SIM). ^{[ 4 ] : 15} La corriente eléctrica también se conoce como amperaje y se mide con un dispositivo llamado amperímetro . ^{[ 2 ] : 788}

Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos , que se utilizan en motores, generadores, inductores y transformadores . En los conductores comunes, provocan el calentamiento Joule , que genera luz en las bombillas incandescentes . Las corrientes variables en el tiempo emiten ondas electromagnéticas , que se utilizan en telecomunicaciones para transmitir información.

El símbolo convencional para la corriente es I , que proviene de la frase francesa intensité du courant (intensidad de la corriente). ^{[ 5 ] [ 6 ]} La intensidad de la corriente a menudo se denomina simplemente corriente . ^{[ 7 ]} El símbolo I fue utilizado por André-Marie Ampère , de quien toma su nombre la unidad de corriente eléctrica, al formular la ley de fuerza de Ampère (1820). ^{[ 8 ]} La notación viajó de Francia a Gran Bretaña, donde se convirtió en estándar, aunque al menos una revista no cambió de usar C a I hasta 1896. ^{[ 9 ]}

La dirección convencional de la corriente, también conocida como corriente convencional , ^{[ 10 ] [ 11 ]} se define arbitrariamente como la dirección en la que fluyen las cargas positivas . En un material conductor , las partículas cargadas en movimiento que constituyen la corriente eléctrica se denominan portadores de carga . En los metales, que forman los cables y otros conductores en la mayoría de los circuitos eléctricos , los núcleos atómicos con carga positiva de los átomos se mantienen en una posición fija, y los electrones con carga negativa son los portadores de carga, libres para moverse en el metal. En otros materiales, especialmente en los semiconductores , los portadores de carga pueden ser positivos o negativos, dependiendo del dopante utilizado. Incluso pueden estar presentes portadores de carga positivos y negativos al mismo tiempo, como sucede en un electrolito en una celda electroquímica .

Un flujo de cargas positivas produce la misma corriente eléctrica y tiene el mismo efecto en un circuito que un flujo igual de cargas negativas en sentido contrario. Dado que la corriente puede ser el flujo de cargas positivas, negativas o ambas, se necesita una convención para la dirección de la corriente que sea independiente del tipo de portadores de carga . Por lo tanto, los portadores de carga negativa, como los electrones (los portadores de carga en los cables metálicos y muchos otros componentes de circuitos electrónicos), fluyen en sentido contrario al flujo de corriente convencional en un circuito eléctrico. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Una corriente en un cable o elemento de circuito puede fluir en dos direcciones. Al definir una variable para representar la corriente, debe especificarse la dirección que representa la corriente positiva, generalmente mediante una flecha en el diagrama esquemático del circuito . ^{[ 12 ] [ 13 ] : 13} Esto se denomina dirección de referencia de la corriente . Al analizar circuitos eléctricos , la dirección real de la corriente a través de un elemento de circuito específico suele ser desconocida hasta que se completa el análisis. En consecuencia, las direcciones de referencia de las corrientes a menudo se asignan arbitrariamente. Cuando se resuelve el circuito, un valor negativo para la corriente implica que la dirección real de la corriente a través de ese elemento de circuito es opuesta a la dirección de referencia elegida. ^{[ a ] ​​: 29} ${\displaystyle I}$${\displaystyle I}$

La ley de Ohm establece que la corriente que atraviesa un conductor entre dos puntos es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre esos dos puntos. Introduciendo la constante de proporcionalidad, la resistencia , ^{[ 14 ]} se llega a la ecuación matemática habitual que describe esta relación: ^{[ 15 ]}$${\displaystyle I={\frac {V}{R}},}$$

donde I es la corriente que atraviesa el conductor en unidades de amperios , V es la diferencia de potencial medida a través del conductor en unidades de voltios , y R es la resistencia del conductor en unidades de ohmios . Más específicamente, la ley de Ohm establece que R en esta relación es constante, independientemente de la corriente. ^{[ 16 ]}

En los sistemas de corriente alterna (CA), el movimiento de la carga eléctrica invierte su dirección periódicamente. La CA es la forma de energía eléctrica más común en empresas y hogares. La forma de onda habitual de un circuito de CA es una onda sinusoidal , aunque ciertas aplicaciones utilizan formas de onda alternativas, como ondas triangulares o cuadradas . Las señales de audio y radio transmitidas por cables eléctricos también son ejemplos de corriente alterna. Un objetivo importante en estas aplicaciones es la recuperación de la información codificada (o modulada ) en la señal de CA.

En cambio, la corriente continua (CC) se refiere a un sistema en el que la carga eléctrica se mueve en una sola dirección (a veces llamada flujo unidireccional). La corriente continua se produce mediante fuentes como baterías , termopares , células solares y máquinas eléctricas de tipo conmutador , como las dinamos . La corriente alterna también se puede convertir en corriente continua mediante un rectificador . La corriente continua puede fluir por un conductor , como un cable, pero también a través de semiconductores , aislantes o incluso a través del vacío , como en los haces de electrones o iones . Un nombre antiguo para la corriente continua era corriente galvánica . ^{[ 17 ]}

Entre los ejemplos naturales observables de corriente eléctrica se incluyen los relámpagos , las descargas electrostáticas y el viento solar , origen de las auroras polares .

Entre las manifestaciones artificiales de corriente eléctrica se incluyen el flujo de electrones de conducción en cables metálicos, como las líneas eléctricas aéreas que distribuyen energía eléctrica a largas distancias, y los cables más pequeños dentro de los equipos eléctricos y electrónicos. Las corrientes parásitas son corrientes eléctricas que se producen en conductores expuestos a campos magnéticos variables. De manera similar, se producen corrientes eléctricas, especialmente en la superficie, de conductores expuestos a ondas electromagnéticas . Cuando las corrientes eléctricas oscilantes fluyen a los voltajes adecuados dentro de las antenas de radio , se generan ondas de radio .

En electrónica , otras formas de corriente eléctrica incluyen el flujo de electrones a través de resistencias o a través del vacío en un tubo de vacío , el flujo de iones dentro de una batería y el flujo de huecos dentro de metales y semiconductores .

Un ejemplo biológico de corriente eléctrica es el flujo de iones en las neuronas y los nervios, responsable tanto del pensamiento como de la percepción sensorial.

La corriente se puede medir utilizando un amperímetro .

La corriente eléctrica se puede medir directamente con un galvanómetro , pero este método implica interrumpir el circuito eléctrico , lo cual a veces resulta inconveniente.

La corriente también se puede medir sin interrumpir el circuito detectando el campo magnético asociado a ella. Los dispositivos, a nivel de circuito, utilizan diversas técnicas para medir la corriente:

• Resistencias de derivación ^{[ 18 ]}
• transductores de corriente de efecto Hall
• Transformadores (aunque no se puede medir la corriente continua).
• Sensores de campo magnetoresistivos ^{[ 19 ]}
• Bobinas de Rogowski
• Pinzas de corriente

El calentamiento Joule, también conocido como calentamiento óhmico y calentamiento resistivo , es el proceso de disipación de potencia ^{[ 20 ] : 36} por el cual el paso de una corriente eléctrica a través de un conductor aumenta la energía interna del conductor, ^{[ 21 ] : 846} convirtiendo trabajo termodinámico en calor . ^{[ 21 ] : 846, nota 5} El fenómeno fue estudiado por primera vez por James Prescott Joule en 1841. Joule sumergió un trozo de alambre en una masa fija de agua y midió el aumento de temperatura debido a una corriente conocida a través del alambre durante un período de 30 minutos . Al variar la corriente y la longitud del alambre, dedujo que el calor producido era proporcional al cuadrado de la corriente multiplicado por la resistencia eléctrica del alambre.

$${\displaystyle P\propto I^{2}R.}$$

Esta relación se conoce como la Ley de Joule . ^{[ 20 ] : 36} La unidad de energía del SI se denominó posteriormente julio y se le asignó el símbolo J. ^{[ 4 ] : 20} La unidad de potencia del SI comúnmente conocida, el vatio (símbolo: W), es equivalente a un julio por segundo. ^{[ 4 ] : 20}

En un electroimán, una bobina de alambres se comporta como un imán cuando circula corriente eléctrica por ella. Al interrumpirse la corriente, la bobina pierde su magnetismo inmediatamente. La corriente eléctrica produce un campo magnético . Este campo magnético puede visualizarse como un patrón de líneas de campo circulares que rodean el alambre y que persisten mientras haya corriente.

Los campos magnéticos también pueden utilizarse para generar corrientes eléctricas. Cuando se aplica un campo magnético variable a un conductor, se induce una fuerza electromotriz (FEM), ^{[ 21 ] : 1004} que inicia una corriente eléctrica, cuando existe un camino adecuado.

Cuando una corriente eléctrica fluye a frecuencias de radio a través de un conductor con la forma adecuada , se pueden generar ondas de radio . Estas viajan a la velocidad de la luz y pueden provocar corrientes eléctricas en conductores distantes.

En los sólidos metálicos, la carga eléctrica fluye mediante electrones , desde potenciales eléctricos más bajos a más altos . En otros medios, cualquier flujo de objetos cargados (iones, por ejemplo) puede constituir una corriente eléctrica. Para definir la corriente independientemente del tipo de portadores de carga, la corriente convencional se define como aquella que se mueve en la misma dirección que el flujo de carga positiva. Así, en los metales, donde los portadores de carga (electrones) son negativos, la corriente convencional fluye en dirección opuesta al movimiento general de los electrones. En los conductores, donde los portadores de carga son positivos, la corriente convencional fluye en la misma dirección que los portadores de carga.

En el vacío , se puede formar un haz de iones o electrones. En otros materiales conductores, la corriente eléctrica se debe al flujo simultáneo de partículas con carga positiva y negativa. En otros, la corriente se debe exclusivamente al flujo de carga positiva . Por ejemplo, las corrientes eléctricas en los electrolitos son flujos de iones con carga positiva y negativa. En una celda electroquímica común de plomo-ácido , las corrientes eléctricas se componen de iones hidronio positivos que fluyen en una dirección e iones sulfato negativos que fluyen en la otra. Las corrientes eléctricas en chispas o plasma son flujos de electrones, así como de iones positivos y negativos. En el hielo y en ciertos electrolitos sólidos, la corriente eléctrica se compone exclusivamente de iones en movimiento.

En un metal , algunos de los electrones externos de cada átomo no están ligados a las moléculas individuales como en los sólidos moleculares , ni en bandas completas como en los materiales aislantes, sino que son libres de moverse dentro de la red metálica . Estos electrones de conducción actúan como portadores de carga que pueden fluir a través del conductor como una corriente eléctrica cuando hay un campo eléctrico presente. Los metales son particularmente conductores porque hay muchos de estos electrones libres. Sin la aplicación de un campo eléctrico externo , estos electrones se mueven aleatoriamente debido a la energía térmica, pero, en promedio, hay una corriente neta cero dentro del metal. A temperatura ambiente, la velocidad promedio de estos movimientos aleatorios es de 10⁶ ^metros por segundo. ^{[ 22 ]} Dada una superficie a través de la cual pasa un cable metálico, los electrones se mueven en ambas direcciones a través de la superficie a una velocidad igual. Como escribió George Gamow en su libro de divulgación científica , Uno, dos, tres... infinito (1947), «Las sustancias metálicas se diferencian de todos los demás materiales en que las capas externas de sus átomos están unidas de forma bastante laxa, y a menudo permiten que uno de sus electrones quede libre. Así, el interior de un metal se llena de un gran número de electrones libres que se mueven sin rumbo fijo como una multitud de personas desplazadas. Cuando un cable metálico se somete a una fuerza eléctrica aplicada en sus extremos opuestos, estos electrones libres se precipitan en la dirección de la fuerza, formando así lo que llamamos corriente eléctrica».

Cuando se conecta un cable metálico a los dos terminales de una fuente de voltaje de CC , como una batería , la fuente genera un campo eléctrico a través del conductor. En el momento en que se establece el contacto, los electrones libres del conductor se ven obligados a desplazarse hacia el terminal positivo bajo la influencia de este campo. Por lo tanto, los electrones libres son los portadores de carga en un conductor sólido típico.

Para un flujo constante de carga a través de una superficie, la corriente I (en amperios) se puede calcular con la siguiente ecuación: donde Q es la carga eléctrica transferida a través de la superficie durante un tiempo t . Si Q y t se miden en culombios y segundos respectivamente, I se expresa en amperios. $${\displaystyle I={Q \over t}\,,}$$

En términos más generales, la corriente eléctrica puede representarse como la velocidad a la que fluye la carga a través de una superficie determinada, de la siguiente manera:

$${\displaystyle I={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} t}}\,.}$$

Las corrientes eléctricas en los electrolitos son flujos de partículas con carga eléctrica ( iones ). Por ejemplo, si se aplica un campo eléctrico a una solución de Na⁺ y Cl⁻ ^{( y se dan las condiciones adecuadas) ,} los iones sodio se desplazan hacia el electrodo negativo (cátodo), mientras que los iones cloruro se desplazan hacia el electrodo positivo (ánodo). En ambas superficies de los electrodos se producen reacciones que neutralizan cada ion.

El hielo de agua y ciertos electrolitos sólidos llamados conductores de protones contienen iones de hidrógeno positivos (" protones ") que son móviles. En estos materiales, las corrientes eléctricas están compuestas por protones en movimiento, a diferencia de los metales, donde el movimiento se produce por electrones.

En ciertas mezclas de electrolitos, los iones de colores brillantes son las cargas eléctricas en movimiento. El lento avance del color hace visible la corriente. ^{[ 23 ]}

En el aire y otros gases comunes por debajo del campo de ruptura, la principal fuente de conducción eléctrica son los iones móviles producidos por gases radiactivos, luz ultravioleta o rayos cósmicos. Debido a su baja conductividad eléctrica, los gases se comportan como dieléctricos o aislantes . Sin embargo, cuando el campo eléctrico aplicado se aproxima al valor de ruptura , los electrones libres se aceleran lo suficiente como para generar electrones libres adicionales al colisionar e ionizar átomos o moléculas de gas neutro en un proceso denominado ruptura por avalancha . Este proceso genera un plasma con suficientes electrones móviles e iones positivos para convertirse en conductor eléctrico. En este proceso, se forma una trayectoria conductora que emite luz, como una chispa , un arco eléctrico o un rayo .

El plasma es el estado de la materia en el que algunos de los electrones de un gas se desprenden o se ionizan de sus moléculas o átomos. Un plasma puede formarse por altas temperaturas o por la aplicación de un campo eléctrico o magnético alterno intenso, como se indicó anteriormente. Debido a su menor masa, los electrones en un plasma se aceleran más rápidamente en respuesta a un campo eléctrico que los iones positivos más pesados, y por lo tanto transportan la mayor parte de la corriente. Los iones libres se recombinan para crear nuevos compuestos químicos (por ejemplo, descomponiendo el oxígeno atmosférico en oxígeno simple [O₂ _→ 2O], que luego se recombina creando ozono [O₃ _] ). ^{[ 24 ]}

Dado que un " vacío perfecto " no contiene partículas cargadas, normalmente se comporta como un aislante perfecto. Sin embargo, las superficies de los electrodos metálicos pueden hacer que una región del vacío se vuelva conductora al inyectar electrones o iones libres mediante emisión de electrones de campo o emisión termoiónica . La emisión termoiónica ocurre cuando la energía térmica supera la función de trabajo del metal , mientras que la emisión de electrones de campo ocurre cuando el campo eléctrico en la superficie del metal es lo suficientemente alto como para causar efecto túnel , lo que resulta en la eyección de electrones libres del metal al vacío. Los electrodos calentados externamente se utilizan a menudo para generar una nube de electrones, como en el filamento o el cátodo calentado indirectamente de los tubos de vacío . Los electrodos fríos también pueden producir espontáneamente nubes de electrones mediante emisión termoiónica cuando se forman pequeñas regiones incandescentes (llamadas puntos catódicos o puntos anódicos ). Estas son regiones incandescentes de la superficie del electrodo que se crean por una corriente alta localizada. Estas regiones pueden iniciarse por emisión de electrones de campo , pero luego se mantienen mediante emisión termoiónica localizada una vez que se forma un arco de vacío . Estas pequeñas regiones emisoras de electrones pueden formarse con bastante rapidez, incluso de forma explosiva, en una superficie metálica sometida a un campo eléctrico intenso. Los tubos de vacío y los critrones son algunos de los dispositivos electrónicos de conmutación y amplificación basados ​​en la conductividad del vacío.

La superconductividad es un fenómeno de resistencia eléctrica nula y expulsión de campos magnéticos que se produce en ciertos materiales al enfriarse por debajo de una temperatura crítica característica . Fue descubierta por Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911 en Leiden . Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas , la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica . Se caracteriza por el efecto Meissner , la expulsión completa de las líneas de campo magnético del interior del superconductor durante su transición al estado superconductor. La aparición del efecto Meissner indica que la superconductividad no puede entenderse simplemente como la idealización de la conductividad perfecta de la física clásica .

En un semiconductor, a veces resulta útil considerar la corriente como debida al flujo de " huecos " positivos (portadores de carga positiva móviles que son lugares donde al cristal semiconductor le falta un electrón de valencia). Este es el caso de un semiconductor de tipo p. Un semiconductor tiene una conductividad eléctrica de magnitud intermedia entre la de un conductor y la de un aislante . Esto significa una conductividad que se encuentra aproximadamente en el rango de 10⁻² ^a 10⁴ ^siemens por centímetro (S⋅cm⁻¹ ⁾ .

En los semiconductores cristalinos clásicos, los electrones solo pueden tener energías dentro de ciertas bandas (es decir, rangos de niveles de energía). Energéticamente, estas bandas se ubican entre la energía del estado fundamental, el estado en el que los electrones están fuertemente ligados a los núcleos atómicos del material, y la energía del electrón libre, que describe la energía necesaria para que un electrón escape completamente del material. Cada banda de energía corresponde a muchos estados cuánticos discretos de los electrones, y la mayoría de los estados de baja energía (más cercanos al núcleo) están ocupados, hasta una banda particular llamada banda de valencia . Los semiconductores y los aislantes se distinguen de los metales porque la banda de valencia en cualquier metal dado está casi llena de electrones en condiciones normales de funcionamiento, mientras que muy pocos (semiconductor) o prácticamente ninguno (aislante) de ellos están disponibles en la banda de conducción , la banda inmediatamente superior a la banda de valencia.

La facilidad con la que se excitan los electrones en el semiconductor desde la banda de valencia a la banda de conducción depende de la brecha de energía entre las bandas. El tamaño de esta brecha de energía sirve como una línea divisoria arbitraria (aproximadamente 4 eV ) entre semiconductores y aislantes .

En los enlaces covalentes, un electrón se mueve saltando a un enlace vecino. El principio de exclusión de Pauli exige que el electrón sea elevado al estado anti-enlazante superior de dicho enlace. Para estados deslocalizados, por ejemplo en una dimensión (es decir, en un nanocable) , para cada energía existe un estado con electrones fluyendo en una dirección y otro estado con electrones fluyendo en la dirección opuesta. Para que fluya una corriente neta, deben ocuparse más estados en una dirección que en la otra. Para que esto ocurra, se requiere energía, ya que en el semiconductor los siguientes estados superiores se encuentran por encima de la banda prohibida. A menudo se afirma que las bandas completas no contribuyen a la conductividad eléctrica . Sin embargo, a medida que la temperatura de un semiconductor aumenta por encima del cero absoluto , hay más energía en el semiconductor que se puede gastar en la vibración de la red y en la excitación de electrones a la banda de conducción. Los electrones portadores de corriente en la banda de conducción se conocen como electrones libres , aunque a menudo se les llama simplemente electrones si esto queda claro en el contexto.

La densidad de corriente es la tasa a la que la carga pasa a través de un área unitaria elegida. ^{[ 25 ] : 31} Se define como un vector cuya magnitud es la corriente por unidad de área de sección transversal. ^{[ 2 ] : 749} Como se discute en Dirección de referencia , la dirección es arbitraria. Convencionalmente, si las cargas en movimiento son positivas, la densidad de corriente tiene el mismo signo que la velocidad de las cargas. Para cargas negativas, el signo de la densidad de corriente es opuesto a la velocidad de las cargas. ^{[ 2 ] : 749} En unidades del SI , la densidad de corriente (símbolo: j) se expresa en las unidades base del SI de amperios por metro cuadrado. ^{[ 4 ] : 22}

En materiales lineales como los metales, y a bajas frecuencias, la densidad de corriente a través de la superficie del conductor es uniforme. En tales condiciones, la ley de Ohm establece que la corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los dos extremos (a través) de esa resistencia metálica (ideal) (u otro dispositivo óhmico ): $${\displaystyle I={V \over R}\,,}$$

donde es la corriente, medida en amperios; es la diferencia de potencial , medida en voltios ; y es la resistencia , medida en ohmios . Para corrientes alternas , especialmente a frecuencias más altas, el efecto pelicular provoca que la corriente se distribuya de forma desigual a lo largo de la sección transversal del conductor, con mayor densidad cerca de la superficie, lo que aumenta la resistencia aparente. ${\displaystyle I}$${\displaystyle V}$${\displaystyle R}$

Las partículas cargadas móviles dentro de un conductor se mueven constantemente en direcciones aleatorias, como las partículas de un gas (más precisamente, un gas de Fermi ). Para crear un flujo neto de carga, las partículas también deben moverse juntas con una velocidad de deriva promedio. Los electrones son los portadores de carga en la mayoría de los metales y siguen una trayectoria errática, rebotando de átomo en átomo, pero generalmente desplazándose en la dirección opuesta al campo eléctrico. La velocidad a la que se desplazan se puede calcular mediante la ecuación:

$${\displaystyle I=nAvQ\,,}$$

dónde

• ${\displaystyle I}$es la corriente eléctrica
• ${\displaystyle n}$es el número de partículas cargadas por unidad de volumen (o densidad de portadores de carga)
• ${\displaystyle A}$es el área de la sección transversal del conductor
• ${\displaystyle v}$es la velocidad de deriva y
• ${\displaystyle Q}$es la carga de cada partícula.

Por lo general, las cargas eléctricas en los sólidos fluyen lentamente. Por ejemplo, en un cable de cobre de sección transversal de 0,5 mm² ^, que transporta una corriente de 5 A, la velocidad de deriva de los electrones es del orden de un milímetro por segundo. Para poner otro ejemplo, en el casi vacío dentro de un tubo de rayos catódicos , los electrones viajan en líneas casi rectas a aproximadamente una décima parte de la velocidad de la luz .

Cualquier carga eléctrica acelerada, y por lo tanto cualquier corriente eléctrica variable, genera una onda electromagnética que se propaga a gran velocidad fuera de la superficie del conductor. Esta velocidad suele ser una fracción significativa de la velocidad de la luz, como se deduce de las ecuaciones de Maxwell , y por consiguiente es muchas veces mayor que la velocidad de deriva de los electrones. Por ejemplo, en las líneas de corriente alterna , las ondas de energía electromagnética se propagan a través del espacio entre los cables, desde una fuente hasta una carga distante , aunque los electrones en los cables solo se mueven de un lado a otro a lo largo de una distancia minúscula.

La relación entre la velocidad de la onda electromagnética circundante y la velocidad de la luz en el espacio libre se denomina factor de velocidad , y depende de las propiedades electromagnéticas del conductor y de los materiales aislantes que lo rodean, así como de su forma y tamaño.

Las magnitudes (no las naturalezas) de estas tres velocidades pueden ilustrarse mediante una analogía con las tres velocidades similares asociadas a los gases (véase también analogía hidráulica ):

• La baja velocidad de deriva de los portadores de carga es análoga al movimiento del aire; en otras palabras, al viento.
• La alta velocidad de las ondas electromagnéticas es aproximadamente análoga a la velocidad del sonido en un gas (las ondas sonoras se mueven a través del aire mucho más rápido que los movimientos a gran escala, como la convección ).
• El movimiento aleatorio de las cargas es análogo al calor: la velocidad térmica de las partículas de gas que vibran aleatoriamente.

• Definición de amperaje en el diccionario Wikcionario