Tensión (electricidad)

La tensión es lo que hace que las cargas eléctricas se muevan. Es el "empuje" que hace que las cargas se muevan en un cable u otro conductor eléctrico. Puede considerarse como la fuerza que empuja las cargas, pero no es una fuerza. El voltaje puede hacer que las cargas se muevan, y como el movimiento de las cargas es una corriente, el voltaje puede causar una corriente.

La diferencia de potencial eléctrico es el verdadero término científico, pero comúnmente se denomina Tensión. Informalmente, la tensión o diferencia de potencial eléctrico se denomina a veces "Diferencia de potencial". La tensión también se denomina, en determinadas circunstancias, fuerza electromotriz (FEM).

La tensión es una diferencia de potencial eléctrico, la diferencia de potencial eléctrico entre dos lugares. La unidad de la diferencia de potencial eléctrico, o tensión, es el voltio. El voltio recibe su nombre en memoria de Alessandro Volta. Un voltio equivale a un julio por culombio. El símbolo de la unidad voltio se escribe con una V mayúscula como en (9V). Según las reglas del Sistema Internacional de Unidades, el símbolo de una unidad con un nombre derivado del nombre propio de una persona se escribe con mayúscula.

Tenga en cuenta que el voltio y la tensión son dos cosas diferentes. El voltio es una unidad con la que medimos algo. Tanto el potencial eléctrico como la tensión son cosas que medimos y el voltio es la unidad de medida de ambas. El símbolo de la unidad voltio se escribe con una V (9 voltios o 9 V). Cuando el voltaje se utiliza en una fórmula, puede escribirse en cursiva, por ejemplo, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}, o en cursiva.} {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}o escrita en cursiva. Si sólo hay un símbolo de una sola letra, se puede utilizar una v minúscula, por ejemplo, voltaje = corriente × resistencia {\displaystyle {\text{voltaje}}= {\text{corriente}} por {\text{resistencia}} {\displaystyle {\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}}}o v = ir {\displaystyle {\text{v}}={text{ir}} {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}}. Los ingenieros eléctricos utilizan el símbolo e {\displaystyle e} {\displaystyle e}para la tensión, por ejemplo, e = i r {\displaystyle e=ir} {\displaystyle e=ir}, para dejar bien clara la diferencia entre tensión y voltios.

Técnicamente, el voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos y siempre se mide entre dos puntos. Por ejemplo, entre los extremos positivo y negativo de una batería, entre un cable y la tierra, o entre un cable o un punto de un circuito y un punto en otra parte del circuito. En el uso cotidiano de la electricidad doméstica en EE.UU., el voltaje suele ser de 120V. Este voltaje se mide desde el cable eléctrico hasta la tierra.

Tenga en cuenta que debe haber tanto tensión como corriente para transferir potencia (energía). Por ejemplo, un cable puede tener un alto voltaje, pero si no está conectado, no pasará nada. Los pájaros pueden aterrizar en líneas de alta tensión, como las de 12kV y 16kV, sin morir, porque la corriente no fluye a través del pájaro.

Hay dos tipos de tensión, la tensión continua y la tensión alterna. La tensión DC (tensión de corriente continua) tiene siempre la misma polaridad (positiva o negativa), como en una batería. La tensión de CA (tensión de corriente alterna) alterna entre positivo y negativo. Por ejemplo, la tensión del enchufe cambia de polaridad 60 veces por segundo (en América) o 50 veces por segundo (Reino Unido y Europa). La CC se suele utilizar para la electrónica y la CA para los motores.

Conexión de un cable de alta tensiónZoom
Conexión de un cable de alta tensión

Definición


La tensión es el cambio de potencial eléctrico entre dos lugares
o el cambio de energía potencial eléctrica por culombio entre dos lugares.

V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}} {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}

Donde V=Tensión, EPE=Energía Potencial Eléctrica, q=carga, ∆=diferencia en.

Tensión de tierra

La tensión se mide siempre entre dos puntos, y uno de ellos suele llamarse "tierra", o punto de cero voltios (0V). En la mayoría de las instalaciones eléctricas de corriente alterna hay una conexión a la tierra. La conexión a la tierra real se realiza a través de una tubería de agua, una varilla de tierra enterrada o introducida en la tierra, o un conductor metálico conveniente (no una tubería de gas) enterrado en el subsuelo. Esta conexión se realiza en el punto de entrada del sistema eléctrico en un edificio, en cada poste donde hay un transformador en la calle (a menudo en un poste eléctrico), y en otros lugares del sistema. Todo el planeta Tierra se utiliza como punto de referencia para medir la tensión. En un edificio, esta tierra se lleva a cada aparato eléctrico en dos cables. Uno es el "conductor de tierra" (el cable verde o desnudo) y se utiliza como tierra de seguridad para conectar las partes metálicas de los equipos a la tierra. El otro se utiliza como uno de los conductores eléctricos en los circuitos del sistema y se llama "conductor neutro". Este cable, que está a potencial de tierra, completa todos los circuitos llevando la corriente desde cualquier equipo eléctrico hasta el punto de entrada de los sistemas en los edificios y luego hasta el transformador, normalmente en la calle. En muchos lugares fuera de los edificios se hace innecesario tener un cable que complete los circuitos y lleve la corriente desde los edificios hasta los generadores. La vía de retorno que lleva toda la corriente de vuelta es la propia tierra.
En los circuitos de CC, el extremo negativo de un generador o una batería suele llamarse "tierra" o punto de cero voltios (0V), aunque pueda haber o no una conexión a tierra. Puede haber varias tomas de tierra en la misma placa de circuito impreso (PCB), por ejemplo con circuitos analógicos sensibles, esa parte del circuito puede utilizar una "toma de tierra analógica", y la parte digital, tener una "toma de tierra digital".
En los equipos eléctricos, el punto de 0 voltios puede ser el chasis metálico, llamado "tierra del chasis", o una conexión a la tierra real, llamada "tierra", cada uno con su propio símbolo utilizado en los dibujos
 esquemáticos eléctricos (dibujos de circuitos).

Herramientas de medición

Algunas de las herramientas para medir la tensión son el voltímetro y el osciloscopio.

El voltímetro mide la tensión entre dos puntos y puede configurarse en modo CC o en modo CA. El voltímetro puede medir la tensión continua de una batería, por ejemplo (normalmente 1,5 V o 9 V), o la tensión alterna de la toma de corriente de la pared (normalmente 120 V).

Para señales más complejas, se puede utilizar un osciloscopio para medir la tensión continua y/o alterna, por ejemplo, para medir la tensión en un altavoz.

Diferencia de potencial

La tensión o diferencia de potencial entre el punto a y el punto b es la cantidad de energía en julios (como resultado del campo eléctrico) necesaria para mover 1 culombio de carga positiva del punto a al punto b. Una tensión negativa entre los puntos a y b es aquella en la que se necesita 1 culombio de energía para mover una carga negativa del punto a al b. Si hay un campo eléctrico uniforme alrededor de un objeto cargado, los objetos con carga negativa serán atraídos hacia tensiones más altas, y los objetos con carga positiva serán atraídos hacia tensiones más bajas. La diferencia de potencial/tensión entre dos puntos es independiente del camino recorrido para llegar del punto a al b. Así, la tensión de a a b + la tensión de b a c siempre será igual a la tensión de a a c.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la tensión?


R: El voltaje es una diferencia de potencial eléctrico, la diferencia de potencial eléctrico entre dos lugares. Puede considerarse como la fuerza que empuja a las cargas a moverse en un cable u otro conductor eléctrico.

P: ¿Qué unidad se utiliza para medir la tensión?


R: La unidad para medir la tensión es el voltio. El símbolo de esta unidad se escribe con una V mayúscula (9V).

P: ¿Cómo provoca la tensión la corriente?


R: El voltaje puede hacer que las cargas se muevan, y como las cargas en movimiento crean una corriente, el voltaje puede provocar una corriente.

P: ¿Quién fue Alessandro Volta y por qué se dio su nombre al voltio?


R: Alessandro Volta fue un físico italiano que inventó la primera pila en 1800. El voltio recibió su nombre como forma de honrar su contribución a la ciencia.

P: ¿Los voltios y el voltaje son dos cosas diferentes?


R: Sí, los voltios son unidades con las que medimos algo mientras que el voltaje se refiere a lo que medimos utilizando esas unidades.


P: ¿Cuáles son los dos tipos de voltaje?


R: Existen dos tipos de tensión: CC (corriente continua) y CA (corriente alterna). La CC tiene siempre la misma polaridad mientras que la CA alterna entre polaridades positivas y negativas.

P: ¿Es posible que las aves se posen sobre líneas de alta tensión sin sufrir daños?


R:Sí, los pájaros pueden posarse en líneas de alta tensión como las de 12kV y 16kV sin morir porque debe haber tanto tensión como corriente presentes para que la potencia (energía) se transfiera a través de ellas - si sólo hay un elemento presente entonces no pasará nada.

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