En este post se explica qué es la densidad de corriente. También encontrarás cómo calcular la densidad de corriente de un conductor y, además, un ejercicio resuelto.
Índice
¿Qué es la densidad de corriente?
La densidad de corriente eléctrica es una magnitud vectorial que mide la intensidad eléctrica por unidad de superficie.
Es decir, la densidad de corriente indica la cantidad de carga eléctrica que circula por una sección de un conductor.
La unidad de densidad de corriente en el Sistema Internacional (SI) es el amperio partido por metro cuadrado (A/m2).
La densidad de corriente se puede comparar con la cantidad de movimiento de las partículas, pues cuanta más masa tengan las partículas o mayor sea su velocidad, mayor es la cantidad de movimiento. Asimismo, cuanta más carga eléctrica o más rápido se muevan los electrones, mayor es la densidad de corriente.
Fórmula de la densidad de corriente
La densidad de corriente es igual a la intensidad de corriente del conductor (I) partido por la superficie de la sección del conductor (S).
Por lo tanto, la fórmula de la densidad de corriente es J=I/S.
Donde:
es la densidad de corriente, cuyas unidades son A/m2.
es la intensidad de corriente, cuyas unidades son A.
es la superficie de la sección del conductor, cuyas unidades son m2.
Ejemplo del cálculo de la densidad de corriente
Ahora que ya sabemos la definición de la densidad de corriente y cuál es su fórmula, vamos a ver un ejemplo resuelto de cómo se calcula esta magnitud eléctrica.
- Calcula la densidad de corriente de un conductor circular de radio 2 mm por el que circula una intensidad de corriente de 5 A.
Para poder calcular la densidad de corriente, primero tenemos que determinar la superficie de la sección del conductor:
![\begin{aligned}A&=\pi \cdot r^2\\[2ex]A&=\pi \cdot 2^2\\[2ex]A&=12,57 \ mm^2\end{aligned}](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-b325ae804fa92d4f75c9adfad5f2c784_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Luego aplicamos la fórmula de la densidad de corriente y hallamos su valor:
![\begin{aligned}J&=\cfrac{I}{S}\\[1.5ex] J&=\cfrac{5}{12,57}\\[1.5ex] J&=0,40 \ \cfrac{A}{mm^2}\end{aligned}](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-8c8deec7a63edbd3ce7c0487a3e7ecd9_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Densidad de corriente y resistividad
La densidad de corriente está relacionada con la resistividad del medio, ya que la resistividad mide cuánto se opone un medio al flujo de corriente eléctrica.
Por lo tanto, la densidad de corriente y la resistividad son inversamente proporcionales. De manera que un material con una alta resistividad tendrá una baja densidad de corriente, y al revés, un material con una resistividad baja tendrá una alta densidad de corriente.
En consecuencia, la densidad de corriente es directamente proporcional a la conductividad del medio, porque la resistividad y la conductividad son inversamente proporcionales.
