6.2: Definición del Amplificador

Hemos visto que una corriente eléctrica está rodeada por un campo magnético; y también que, si un cable que transporta una corriente está situado en un campo magnético externo, experimenta una fuerza en ángulo recto con la corriente. Por lo tanto, no es sorprendente que dos alambres portadores de corriente ejerzan fuerzas uno sobre el otro.

Más precisamente, si hay dos cables paralelos cada uno llevando una corriente en la misma dirección, los dos cables se atraerán entre sí con una fuerza que depende de la intensidad de la corriente en cada uno, y de la distancia entre los cables.

Definición. Un amplificador (también llamado ampère) es esa corriente constante que, fluyendo en cada uno de dos cables paralelos de sección transversal insignificante a un metro de distancia al vacío, da lugar a una fuerza entre ellos de 2 × 10 ^{- 7} newtons por metro de su longitud.

¡Al fin! Ahora sabemos lo que es un amplificador, y en consecuencia sabemos lo que son un culombo, un voltio y un ohmio. Hasta ahora nos hemos quedado en un estado de incertidumbre. ¡Ya no!

Pero te puedes preguntar: ¿Por qué el factor 2 × 10 ^{- 7}? ¿Por qué no definir un amplificador de tal manera que la fuerza sea de 1 N m ^{- 1}? Esta es una buena pregunta, y su respuesta está ligada a la larga y tortuosa historia de las unidades en el electromagnetismo. Probablemente discutiré esta historia, y las diversas unidades “CGS”, en un capítulo posterior. En resumen, tardó mucho en comprender que la electrostática, el magnetismo y la electricidad actual eran todos aspectos de los mismos fenómenos básicos, y diferentes sistemas de unidades desarrollados dentro de cada tema. En particular, una unidad llamada “práctica”, el amp (definido en términos de la velocidad de deposición de la plata a partir de una solución electrolítica) se atrincheró tanto que se sintió poco práctico abandonarlo. En consecuencia, cuando todos los diversos sistemas de unidades electromagnéticas se unificaron en el siglo XX (comenzando con propuestas de Giorgi basadas en el metro, kilogramo y segundo (MKS) ya en 1895) en el “Système International” (SI), se determinó que la unidad fundamental de corriente debía ser idéntico a lo que siempre se había conocido como el ampère. (El factor 2, por cierto, no está relacionado con que sean dos cables en la definición.) El amplificador es la única unidad SI en la que se incorpora a su definición cualquier número que no sea “uno”, y la excepción fue forzada por el deseo de mantener el amplificador.

Una propuesta a considerar (y probablemente aprobada) por la Conérence Générale des Poids et Mesures en 2018 redefiniría el culombo de tal manera que la magnitud de la carga en un solo electrón es exactamente 1.60217 x 10 ^- 19 C.

Un último punto antes de salir de esta sección. En el párrafo inicial escribí que “Por lo tanto, no es sorprendente que dos alambres portadores de corriente ejerzan fuerzas uno sobre el otro”. Sin embargo, cuando aprendí por primera vez, como estudiante, de la atracción mutua de dos corrientes eléctricas paralelas, me quedé realmente muy asombrado. La razón por la que esto es asombroso se discute en el Capítulo 15 (Relatividad Especial) de la sección de Mecánica Clásica de estas notas.