Pero en AC, su movimiento está restringido. Se mueven a 60Hz.
Esto muestra una idea falsa. La frecuencia de CA (60 Hz) le indica la frecuencia con la que cambia la dirección actual, no la velocidad con la que se mueven las portadoras individuales.
Si conecto 24V, se mueven más rápido para que más carga pase una sección transversal del área para i = C / s.
Esto es cierto hasta cierto punto. Pero debe recordar que los electrones se mueven aleatoriamente en todas las direcciones, y una corriente razonable en un cable ordinario simplemente "desvía" la dirección de este movimiento ligeramente en una dirección o en otra. Si tiene una corriente más alta, el sesgo es incluso un poco más en la dirección de esa corriente, pero no todos los electrones se mueven con la corriente y el efecto en la velocidad de cada electrón es bastante pequeño.
Supongo que cuando conecto una batería de 12 V a un cable, todos los electrones libres se mueven.
Esto no es realmente cierto. Todos los electrones ya se estaban moviendo. La aplicación de un voltaje acaba de hacer el promedio de ese movimiento ligeramente en una dirección u otra.
¿Hay un límite en la carga que puede fluir en un cable?
En la práctica, la corriente máxima en un cable está limitada por el autocalentamiento resistivo del cable. Si se lleva demasiada corriente, el cable se calentará lo suficiente como para fundirse o provocar un incendio. Por lo general, elegimos un cable lo suficientemente grande para limitar su aumento de temperatura a 20 o 30 grados C bajo las cargas esperadas. Sobre esta base, puede encontrar tablas en línea que proporcionan la ampacidad de alambres redondos según el diámetro o trazas de PCB según el ancho y el espesor del cobre.