Magnitudes Eléctricas

El desplazamiento de las partículas con carga eléctrica negativa por un hilo conductor se denomina corriente eléctrica y la relación entre el número de partículas/tiempo que se desplazan se denomina intensidad de la corriente.  Su unidad es el amperio (A).  También se denomina corriente iónica y se mide en amperios el desplazamiento de iones (Na+, Cl-) a través de la membrana celular.  La corriente eléctrica sólo se produce cuando exista una diferencia de potencial eléctrico, también denominada tensión o potencial, que se pueden producir con una dinamo o batería.  En el organismo esta tensión se produce principalmente por el transporte iónico.  La unidad de potencial eléctrico es el voltio (V).

La cantidad de corriente que circula para un voltaje determinado depende de la resistencia eléctrica (ley de Ohm; tensión = corriente ∙ resistencia) y se mide en ohmios (Ω).  La inversa (l/resistencia) es el valor de conducción eléctrica medida en Siemens (S - Ω-1).  En la membrana, la resistencia depende de su superficie (Ω-1 ∙ m-2).  La inversa de la conducción eléctrica es la conductividad iónica (Ω-1 ∙ m2 = S ∙ m2’).

El trabajo o energía eléctrica se mide en julios (J) o vatios por segundo (Ws), como todos los tipos de trabajo, y el rendimiento eléctrico, como todos, en vatios (W).

La capacidad eléctrica de un condensador o, en fisiología, de la membrana celular es la relación entre la carga (C) y el voltaje (V), que se mide en faradios.

En la corriente continua el flujo siempre se dirige siempre en la misma dirección, mientras que en la corriente alterna cambia, denominándose frecuencia (Hz) al número de veces que lo hace por unidad de tiempo.  La frecuencia de la red de luz normal es 50 Hz.

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- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

- La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

- La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan.  Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido, (ver Figura 6.3.).