¿Cómo se produce la transmisión de una señal eléctrica a través de un cable?

La transmisión de una señal eléctrica a través de un cable implica el movimiento de portadores de carga eléctrica, normalmente electrones, a lo largo del material conductor. A continuación te explicamos paso a paso cómo ocurre:

1. Diferencia de potencial eléctrico (voltaje):

- Una señal eléctrica es esencialmente un flujo de carga eléctrica impulsado por una diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre dos puntos de un circuito.

2. Fuente de voltaje:

- La señal eléctrica se origina en una fuente de voltaje, como una batería o una fuente de alimentación, que crea una diferencia de potencial entre sus terminales.

3. Circuito Cerrado:

- Para que se transmita la señal eléctrica, debe haber un circuito completo:una ruta conductora que conecte la fuente de voltaje al dispositivo receptor y de regreso a la fuente de voltaje. El cable sirve como camino conductor.

4. Movimiento de electrones:

- Cuando el circuito está cerrado, la fuente de voltaje establece un campo eléctrico a lo largo del cable.

- En un alambre metálico, como el cobre, los electrones más externos de los átomos metálicos están relativamente unidos y pueden moverse libremente dentro del material.

- Estos electrones libres, comúnmente conocidos como electrones de conducción, experimentan una fuerza debida al campo eléctrico y comienzan a moverse en una dirección determinada.

5. Flujo de electrones:

- El movimiento de los electrones de conducción constituye una corriente eléctrica.

- Los electrones fluyen a través del cable desde el punto de mayor potencial eléctrico (terminal positivo) hacia el punto de menor potencial (terminal negativo).

6. Colisión y deriva:

- A medida que los electrones se mueven a través del cable, encuentran átomos y otros electrones en el material. Estas colisiones hacen que los electrones cambien su dirección y velocidad.

- A pesar de estas colisiones, existe una deriva neta de electrones en la dirección del campo eléctrico, lo que resulta en la transmisión de la señal eléctrica.

7. Propagación de señal:

- La señal eléctrica se propaga a lo largo del cable a una velocidad finita, conocida como velocidad de propagación, que depende de las propiedades del material del cable y de las características eléctricas del circuito.

- En la mayoría de los escenarios prácticos, la velocidad de propagación es cercana a la velocidad de la luz.

8. Dispositivo receptor:

- La señal eléctrica llega al dispositivo receptor por el otro extremo del cable.

- El dispositivo (por ejemplo, una bombilla, un altavoz o un procesador) convierte la señal eléctrica en una forma utilizable, como luz, sonido o datos procesados.

En resumen, la transmisión de una señal eléctrica a través de un cable implica el movimiento de electrones de conducción desde un punto de mayor potencial eléctrico a un punto de menor potencial a lo largo de una trayectoria conductora. El flujo de electrones crea una corriente eléctrica y la señal se propaga a través del cable a una velocidad finita.