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Corriente de desplazamiento
Introducción
Corriente de desplazamiento
Joan Ligarreto Ostos
G 11- NL 16
Introducción
 Corriente de desplazamiento
Este concepto fue introducido por el físico escocés James
Clerk Maxwell (1831-1879) para la Ley de Ampere
generalizada, la cual consideró como la derivada de un campo
eléctrico respecto al tiempo. El principio que desarrolla esta
concepto así como el conjunto de las cuatro ecuaciones de
maxwell, le. valieron a este científico el desarrollo de la teoría
electromagnética.
Corriente de desplazamiento
Es un tipo de corriente postulada en por Maxwell para la ley de
Ampere generalizada, fundamental en su teoría electromagnética.
La corriente de desplazamiento puede definirse como variación de
un campo eléctrico en función del tiempo. No es una corriente
física en el sentido de que no la produce una carga en movimiento.
Esta puede ocurrir en el vacio o en un dieléctrico.
Matemáticamente lo definimos como el flujo de campo eléctrico
a través de una superficie, y está dado por la ecuación:
Corriente de desplazamiento
 Para explicar este fenómeno consideremos primero una
fuente de tensión que inicialmente se encuentra cargando un
condensador:
Figura 1: Circuito simple de carga de un
condensador alimentado por una fuente de
tensión E.
Corriente de desplazamiento
 Si consideramos una resistencia en los cables del circuito por
ejemplo, vemos que por ley de Ohm se genera una corriente que
sale del positivo de la fuente por convención de dispositivo
generador de potencia y llega hasta una placa del condensador, la
cual empieza a acumular cargas positivas (defecto de electrones)
y negativas (exceso de electrones) en la otra placa, generando un
campo eléctrico como puede apreciarse en la siguiente gráfica:
Figura 2: Distribución de la carga de un
condensador alimentado por una fuente de
tensión E.
Corriente de desplazamiento
 Esta diferencia de potencial genera un campo eléctrico entre
las dos placas paralelas separadas una distancia determinada
puesto queV=E*d.
Figura 3: Campo eléctrico generado por las
dos placas paralelas en las que existe una
diferencia de potencial.
Figura 4: Línea de fuerza del campo eléctrico
entre dos placas paralelas electrizadas
uniformemente
Corriente de desplazamiento
 El campo eléctrico que se genera
tiene la particularidad de que es
variable en el tiempo, pues las cargas
se van acumulando poco a poco
proporcionando cada vez más líneas
de campo eléctrico, entonces
deducimos que en la carga de un
condensador el campo eléctrico
generado es cada vez mayor. Además
este campo eléctrico genera un
campo magnético con la dirección
que se muestra a continuación:
Figura 5: El campo eléctrico entre las placas
del condensador genera un campo magnético
cuya dirección está dada por la ley de la
mano derecha.
Corriente de desplazamiento
Sabemos que existe una corriente de conducción IC que
penetra por la lámina de la izquierda, pero no existe una
corriente de conducción que salga de ella. Existe una corriente
de conducción que sale de la lámina de la derecha, pero no una
que la penetre. Sabemos además que mientras el condensador
se carga, el campo eléctrico y la corriente de conducción
mencionada varían con el tiempo.
Figura 6: Campo eléctrico entre dos placas
paralelas y sus superficies equipotenciales.
Corriente de desplazamiento
 Entonces que sucede realmente si no hay carga que se transporte
entre ambas placas?
 Para compensar esta diferencia, Maxwell razonó que esta carga se
encontraba en el flujo eléctrico, la carga en el campo eléctrico, y
mientras que la corriente de desplazamiento no es una corriente de
carga eléctrica, produce el mismo resultado que aquella generando
campo magnético.
Figura 7: Campo eléctrico entre las placas
del condensador y su campo magnético
correspondiente.
Corriente de desplazamiento
 Algunas fórmulas de interés:
 Definiendo una densidad de corriente JD tal que IC =JD *A
tenemos:
 Expresión a la que Maxwell definió como corriente de
desplazamiento.
Conclusiones
 El aporte de maxwell a la ley de ampere constituye uno de
los pilares de la teoría electromagnética clásica descrita en
sus 4 ecuaciones fundamentales.
 La corriente de desplazamiento es una corriente eléctrica
que no se produce por cargas en movimiento entre una y
otra placa del condensador .
 La corriente de desplazamiento esta relacionada con el
flujo de campo eléctrico respecto al tiempo y el campo
magnético asociado.
Bibliografía
 http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_de_desplazamient
o. Definición- Corriente de desplazamiento.
 P. A. Tipler. Física II, Reverté, Barcelona, 1984. C. G. Bollini
y J. J. Giambiagi.Tercera edición. Páginas 762- 798.
 http://www.bricopage.com/electricidad/capacitor.htm.
Carga de un condensador.
 http://www2.uah.es/ega/FisicaI/Tema7/Cdesplazamiento.
pdf. Corriente de desplazamiento en el proceso de carga de
un condensador.
 http://www.historiasdelaciencia.com/?p=162. Ecuaciones
de Maxwell.