Tensión eléctrica, aprendiendo ¿Qué es el voltaje?

Juan Carlos G 2020-01-03
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Tensión eléctrica, aprendiendo ¿Qué es el voltaje?

¿Es lo mismo la tensión eléctrica y el voltaje?

Continuando con los conceptos básicos de electrónica, hoy te hablaré del concepto de tensión eléctrica y responderemos a la pregunta sobre ¿Qué es el voltaje?, de entrada te digo que la palabra tensión eléctrica y voltaje son lo mismo en la jerga popular de la electrónica, no obstante, en términos estrictos lo correcto es tensión eléctrica, pero vayamos poco a poco para que todo quede claro.

 

 

Lo primero que haremos es revisar algunas definiciones para que vayamos viendo cada termino ya sea que seas nuevo en esto o lleves ya tiempo sin repasar estos conceptos.

 

¿Que es el voltaje? o Tensión eléctrica

El concepto de voltaje, también llamado tensión eléctrica o diferencia de potencial, es una magnitud física que impulsa a los electrones a través un conductor en un circuito eléctrico, lo que ocasionando el flujo de corriente eléctrica.

 

Diferencia entre tensión eléctrica y voltaje

Bien ya tenemos nuestra primera definición y si te das cuenta hablar de:

  • Tensión eléctrica
  • Voltaje
  • Diferencia de potencial

Es prácticamente lo mismo, esto se debe a que dependiendo de la región, formación o incluso área de especialización se acostumbra a decirle de una forma u otra.

 

Entonces ¿Qué es diferencia de potencial?

Ya sebes que estos términos hacen referencia a lo mismo y quizá en muchos libros encuentres que:

La diferencia de potencial es el trabajo por unidad de carga que ejerce un capo eléctrico sobre una partícula que se encuentra cargada electricamente, permitiendo moverla entre dos puntos determinados, en caso de un conductor sus terminales.

 

Unidad de medida de la tensión electrica

En el Sistema Internacional de Unidades, la tensión eléctrica se mide en Volts o Voltios y se representa con la letra ( V )

 

Voltaje y la Polaridad

En el voltaje podemos tener dos situaciones respecto a la polaridad por ejemplo:

  • La diferencia de potencial es independiente del camino que sigue la carga.
  • Pero, es depende totalmente del potencial eléctrico presente en dos puntos A y B del campo eléctrico existente.

Por lo tanto, si dos puntos tienen una diferencia de potencial significativa y están relacionados a través de un conductor, se producirá un flujo de electrones y por ende una corriente eléctrica.

Esto sucede por que gran parte de la carga que es producida en el punto de mayor potencial se trasladará por medio del conductor al punto de menor potencial y esta corriente cesará cuando los dos puntos igualen su capacidad eléctrico según la Ley de Henry.

Bien, cuando se hablamos sobre una diferencia de potencial en un único punto, siempre se entiende que habrá un diferencial de tensión entre este punto y algún otro donde el potencial sea cero.

 

 

Una subestación eléctrica es una fuente enorme de voltaje
Una subestación eléctrica es una fuente enorme de voltaje

 

 

Relación entre Corriente y voltaje

Cuando por dos puntos de un circuito circular una corriente eléctrica, la polaridad de la caída de tensión viene dada por la dirección de la misma, esto significa, del punto de mayor potencial al de menor potencial eléctrico.  Entonces:

  • Si por el Resistor R circula una corriente eléctrica de intensidad I
  • Desde el punto A hacia el B
  • Se va a producir una caída de tensión en la misma con la polaridad indicada
  • Por lo que se dice que el punto A es más positivo que el B.

Otra de las maneras de expresar la tensión entre dos puntos es en funcionalidad de la intensidad de corriente y la resistencia que ya están entre ellos, de esta forma se obtiene uno de los enunciados de la Ley de Ohm, que dice:

Formula para calcular el voltaje según la ley de Ohm
Formula para calcular el voltaje según la ley de Ohm

 

Donde:

  • V es la Tensión eléctrica, dada en Volt (V).
  • R es la Resistencia eléctrica, dada en Ohm (Ω).
  • I es la Intensidad eléctrica, dada en Amperes (A).

 

¿Cómo se mide el voltaje?

Bueno, en la práctica podemos utilizar un multímetro para medir la caída de tensión entre dos puntos, ya sea en un componente o en un circuito. Aquí algunos ejemplos de multímetros que te pueden interesar.

 

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También podemos hacerlo en papel, utilizando otras leyes de la electrónica como la ley de Ohm o Leyes de Kirchhoff, actualmente ya tengo dos artículos donde te hablo todo sobre estas leyes, espero los visites.

Por ejemplo, aquí en el siguiente formulario podemos ver un poco como se relaciona el,voltaje, corriente y resistencia, cambia los valores y juega con ella un rato.

 

Para hacer uso de esta calculadora solo debes introducir 2 de los valores conocidos, como indica el triángulo de la ley de Ohm.


Resultados


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Carga y tensión eléctrica

Existe un principio básico y es, si un material se le quitan electrones, su carga eléctrica total va a ser positiva, no olvides que hablamos de un átomo neutro, esto causa que el átomo deje de ser neutro, y pase a ser más positivo, por otra parte, si aumentamos el número de electrones, el átomo pasara a ser mas negativo.

Lo anterior es importante ya que, ya que si tenemos dos materiales con diferentes niveles de carga o mejor dicho tipos de carga, se presentara una diferencia de potencial entre ambos materiales, no obstante, para modificar o aplicar una carga en los materiales, necesitamos aplicar energía ya sea del tipo:

  • Frotamiento
  • A través de presión
  • Aplicando calor
  • Presencia de magnetismo
  • Incluso por una acción química 

 

¿Cómo se comporta la tensión eléctrica en diferentes componentes?

La tensión eléctrica en un componente se comporta diferente según el componente al que se le esta aplicando aplicando una diferencia de potencial, aquí te dejo unos ejemplos de voltaje en componentes pasivos:

 

Voltaje en una resistencia

Suele ser el caso mas sencillo y se puede analizar a través de la ley de Ohm, tal como te lo deje en un apartado mas arriba, en tal caso el voltaje es:

 

Voltaje en una resistencia eléctrica
Voltaje en una resistencia eléctrica

 

Voltaje en una Bobina

En una bobina es un poco mas complicado, ya que por lo regular la corriente que circula es alterna y hay una dependencia o razón de cambio respecto al tiempo, sin embargo, en forma general podemos decir que el voltaje en una bobina es:

 

Formula del voltaje en una Bobina
Formula del voltaje en una Bobina

Sin embargo, si la inductancia L es constante podemos expresar el voltaje de la siguiente forma:

 

Formula del voltaje en una bobina cuando la inductancia es constante

Voltaje en un Capacitor o condensador

Otro de los componentes básicos es el capacitor, al igual que en una bobina es muy usado en corriente alterna. Aquí lo importante es que un condensador produce un flujo de electrones en una de sus capas, mientras que la otra hay una falta de ellos, por lo que, el voltaje en un condensador se puede representar por:

 

Formula del voltaje en un capacitor

La formula refleja un caso común pronto estaré subiendo un articulo completo sobre el Capacitor, suscríbete a mi boletín para que te enteres.

 

 

 


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Juan Carlos G

Electrónica y diseño web


Cree este blog para compartir uno de los temas que más me apasionan que es la electrónica, por lo tanto, además de tutoriales de electrónica, encontrarás en algunas páginas recomendaciones de productos relacionados a los LED principalmente.

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