Tensión (electricidad)
En física e ingeniería, concretamente en electromagnetismo, la tensión o la diferencia de potencial (también denominada voltaje)[1][2] es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos.
[3] Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el voltio, usado como potencia y corriente; a partir de 1990, se utilizaron el efecto Hall cuántico y el efecto Josephson, y recientemente (2019) se introdujeron constantes físicas fundamentales para la definición de todas las unidades SI y unidades derivadas.
[4] : 177f, 197f La diferencia de voltaje o potencial eléctrico se denota simbólicamente por
Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico.
Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.
En muchas ocasiones, se adopta como potencial nulo al de la tierra.
La antigua definición del SI para voltio utilizaba potencia y corriente; a partir de 1990, se utilizaron el Hall cuántico y el efecto Josephson, y en 2019 se dieron valores definidos a las constantes físicas para la definición de todas las unidades del SI.
El potencial electroquímico es el voltaje que se puede medir directamente con un voltímetro.
El potencial de Galvani que existe en estructuras con uniones de materiales disímiles es también trabajo por carga pero no puede medirse con un voltímetro en el circuito externo.
La tensión se define de modo que los objetos cargados negativamente son atraídos hacia tensiones más altas, mientras que los objetos cargados positivamente son atraídos hacia tensiones más bajas.
Incluso hoy en día, el término "tensión" se sigue utilizando, por ejemplo, en la frase "alta tensión" (HT) que se utiliza habitualmente en la electrónica basada en válvulas termoiónicas (tubo de vacío).
En este caso, el aumento de tensión del punto A al punto B es igual al trabajo realizado por unidad de carga, en contra del campo eléctrico, para mover la carga de A a B sin causar ninguna aceleración.
[9]: 91 Según esta definición, cualquier circuito en el que existan campos magnéticos variables en el tiempo, como AC, no tendrá una tensión bien definida entre los nodos del circuito, ya que la fuerza eléctrica no es una fuerza conservativa en esos casos.
[note 1] Sin embargo, a frecuencias más bajas, cuando los campos eléctrico y magnético no cambian rápidamente, esto puede despreciarse (véase aproximación electrostática).
Sin embargo, a diferencia de la electrostática, el campo eléctrico ya no puede expresarse sólo en términos del potencial eléctrico.
[9]: 417 Además, el potencial ya no está determinado unívocamente hasta una constante, y puede tomar formas significativamente diferentes dependiendo de la elección de gauge.
está dado por: Suele usarse una analogía para entender de forma sencilla e intuitiva los conceptos básicos de electricidad.
se establecerá un campo eléctrico que moverá los electrones desde el punto
Como el campo eléctrico es conservativo debe existir un camino cerrado desde el punto
para que se produzca flujo eléctrico y trabajo en la carga.
Viene dada por la ley de Ohm: Una bobina es un conductor o alambre enrollado en espiral.
Las bobinas se emplean mayormente en corriente alterna, que es una corriente que cambia de magnitud con el tiempo, generando una diferencia de potencial en sus terminales que resulta: Si L es constante: Dos placas paralelas de un material conductor en un medio aislante eléctrico forman un condensador sencillo.
Aplicando una identidad trigonométrica para eliminar la potencia cuadrática de una función trigonométrica: Integrando: La tensión es una de las tres variables comunes que se usan en electricidad, en conjunto con la corriente y la impedancia eléctrica.
Existen dos leyes importantes básicas que relacionan a la tensión; estas son: En el interior de un material conductor, la energía de un electrón se ve afectada no sólo por el potencial eléctrico medio, sino también por el entorno térmico y atómico específico en el que se encuentra.
Cuando se conecta un voltímetro entre dos tipos diferentes de metal, no mide la diferencia de potencial electrostático, sino algo más que se ve afectado por la termodinámica.
Los términos "voltaje" y "potencial eléctrico" son ambiguos en el sentido de que, en la práctica, pueden referirse a cualquiera de ellos en diferentes contextos.
El término fuerza electromotriz fue utilizado por primera vez por Volta en una carta a Giovanni Aldini en 1798, y apareció por primera vez en un artículo publicado en 1801 en Annales de chimie et de physique].
[14]: 405 El término fue retomado por Michael Faraday en relación con la inducción electromagnética en la década de 1820.
Sin embargo, en esa época no se había desarrollado una definición clara de voltaje ni un método para medirlo.
[14]: 405 Error en la cita: Existen etiquetas para un grupo llamado «note», pero no se encontró la etiqueta
