El voltaje (a veces también llamado el eléctrico o el la tensión eléctrica ) es la diferencia del potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito electrónico eléctrico o, expresados en voltios que mide la energía potencial de un campo eléctrico para causar a un la corriente eléctrica en un conductor eléctrico . Dependiendo de la diferencia del potencial eléctrico se llama tensión adicional la baja, tensión la baja, el alto voltaje o el voltaje superior .

Explicación

Entre dos puntos en un campo eléctrico, por ejemplo existe en un circuito eléctrico, la diferencia en sus potenciales eléctricos que se conoce como la diferencia potencial eléctrica. Esta diferencia es el proporcional a la fuerza que tiende a empujar los electrones u otras ondas portadoras a partir de un punto al otro. La diferencia potencial eléctrica se puede pensar en como la capacidad de mover la carga eléctrica con una resistencia. A la vez en la física cuando la fuerza del de la palabra fue utilizada libremente, la diferencia potencial fue nombrada la fuerza electromotriz o EMF - un término del que todavía se utiliza en ciertos contextos.

El voltaje es una característica de un campo eléctrico, electrones no individuales. Un electrón que se mueve a través de una diferencia del voltaje experimenta un cambio neto en la energía, medida a menudo en efecto de los electronvoltios este es análogo a una masa que cae con una diferencia dada de la altura en un campo gravitacional .

Al usar el término “diferencia potencial” o voltaje, uno debe estar claro sobre los dos puntos entre los cuales se especifica o se mide el voltaje. Hay dos maneras en las cuales se utiliza el término. Esto puede llevar a una cierta confusión.

Voltaje con respecto a un punto común

Una forma en la cual se utiliza el voltaje del término es al especificar el voltaje de un punto en un circuito. Cuando se hace esto, se entiende que el voltaje se está especificando o se está midiendo generalmente con respecto a un punto estable y constante en el circuito que se conoce como el de tierra o campo común. Este voltaje es realmente una diferencia del voltaje, uno de los dos puntos que son el punto de referencia, se muele que. Un voltaje puede ser positivo o negativo. " High" o " low" el voltaje puede referir a la magnitud (el valor absoluto concerniente al punto de referencia). Así, un voltaje negativo grande se puede referir como alto voltaje. Otros autores pueden referir a un voltaje que sea más negativo como siendo " lower."

Voltaje entre dos puntos indicados

Otro uso del " del término; voltage" consiste en especificar cuántos voltios están a través de un dispositivo eléctrico (tal como un resistor). En este caso, el " voltaje, " o, más exactamente, el " voltaje a través del dispositivo, " está realmente el primer voltaje tomado, concerniente a la tierra, en un terminal del dispositivo menos un segundo voltaje tomado, concerniente a la tierra, en el otro terminal del dispositivo. En la práctica, el voltaje a través de un dispositivo se puede medir directo y con seguridad usar un voltímetro que se aísle de la tierra, a condición de que la capacidad máxima del voltaje del voltímetro no se excede.

Dos puntos en un circuito eléctrico que son conectados por un " conductor ideal, " es decir, un conductor sin resistencia y no dentro de un campo magnético cambiante, tiene una diferencia potencial de cero. Sin embargo, otros pares de puntos pueden también tener una diferencia potencial de cero. Si dos tales puntos están conectados con un conductor, ninguna corriente atravesará la conexión.

Adición de voltajes

El voltaje es aditivo en el sentido siguiente: el voltaje entre el A y el C es la suma del voltaje entre el A y el B y el voltaje entre el B y el C . Los varios voltajes en un circuito se pueden computar usar las leyes del circuito de Kirchhoff.

Cuando hablar de la corriente alternada (CA) allí es una diferencia entre el voltaje instantáneo y el voltaje medio. Los voltajes instantáneos se pueden agregar en cuanto a la corriente continua (C.), pero los voltajes del promedio pueden ser agregados significativo solamente cuando se aplican a las señales que todos tienen la misma frecuencia y la fase.

Analogía hidráulica

considera también:

hidráulico de la analogía Si uno se imagina el agua el circular en una red de pipas, conducida por las bombas en la ausencia de la gravedad, como analogía de un circuito eléctrico, después la diferencia potencial corresponde a la diferencia de la presión del líquido entre dos puntos. Si hay una diferencia de la presión entre dos puntos, después el agua que fluye del primer punto al segundo podrá hacer el trabajo, tal como conducción de una turbina .

Esta analogía hidráulica del es un método útil de enseñar una gama de conceptos eléctricos. En un sistema hydráulico, el trabajo hecho para mover el agua es igual a la presión multiplicada por el volumen de agua movido. Semejantemente, en un circuito eléctrico, el trabajo hecho para mover electrones u otras ondas portadoras es igual a la “presión eléctrica” (un viejo término para el voltaje) multiplicada por la cantidad de carga eléctrica movida. El voltaje es una manera conveniente de cuantificar la capacidad de hacer el trabajo. En lo referente a corriente eléctrica, más grande es el gradiente (voltaje o hidráulico) mayor es la corriente (resistencia asumida es constante).

Definición matemática

Se define la diferencia potencial eléctrica como la cantidad del trabajo necesitó mover una carga eléctrica de la unidad desde el segundo punto al primer, o equivalente, la cantidad de trabajo que una carga de unidad que fluye del primer punto al segundo puede realizar. La diferencia potencial entre dos puntos de a y b es la línea integral del E del campo eléctrico:

V_a - V_b = \ internacional _a ^b \ mathbf {} \ cdot d \ mathbf {l} de E.

Fórmulas útiles

Circuitos de la C.

= \ raíz cuadrada {banda} del del

l V = \ frac {P} {I} del del

l V = \ frac {V} {I} del del

l R

Donde diferencia del V =voltage/potential, intensidad =current del I, =resistance del R, P =power/watts

Circuitos de la CA

¡

V = \ frac {P} {I \ lechuga romana \ phi}
V = \ frac {\ raíz cuadrada {PZ}}} \! {\ raíz cuadrada {\ lechuga romana \ phi}\ = \ frac {IR} {\ lechuga romana \ phi} del del
V

Donde =voltage del V, I =current, =resistance del R, energía del =true del P, =impedance del Z, ángulo del =phasor del φ del entre el I y el V

Conversiones de la CA

¡

V_ {avg} = .637 \, V_ {PK} = \ frac {2} {\ pi} V_ {PK} = \ frac {\ Omega} {\ pi} \ int_0^ {\ pi \ Omega} V_ {} \ pecado (\ Omega t - k x) {\ rm {d}} x de PK \! \ ¡

V_ {rms} = .707 \, V_ {PK} = \ frac {1} {\ raíz cuadrada {2}} V_ {PK} = V_ {PK} \ raíz cuadrado {\ langle \ sin^2 (\ Omega t - k x) \} \! del rangle\ ¡

V_ {PK} = 0.5 \, V_ {} \! del ppk\ ¡

V_ {avg} = .319 \, V_ {} \! del ppk\ ¡

V_ {rms} = .354 \, V_ {ppk} = \ frac {1} {2 \ raíz cuadrada {2}} V_ {} \! del ppk\ ¡

V_ {avg} = 0.900 \, V_ {rms} = \ frac {2 \ raíz cuadrada {2}} {\ pi} V_ {} \! del rms\

Donde V pk=peak voltaje, V ppk=peak-to-peak voltaje, V avg=average voltaje sobre mitad-ciclo, V rms=effective (media cuadrada de la raíz) voltaje, y nosotros asumió que sinusoidal onda de forma V_ {} \ pecado de PK (\ Omega t - k x) , con un del período T = 2 \ pi \ Omega , y donde los corchetes menores/mayores (en la ecuación de la media cuadrática) denotan un promedio del tiempo durante un período entero.

Voltaje total

Fuentes y caídas de voltaje en serie: ¡ del

l V_T = V_1 + V_2 + V_3 +… + V_n \! \

Fuentes y caídas de voltaje paralelamente: ¡ del

l V_T = V_1 = V_2 = V_3 =… = V_n \! \

¡Donde n \! \ es la nth fuente o caída de voltaje

Caídas de voltaje

A través de un resistor (resistor R): ¡ DEL

DEL

DEL
V_R = IR_R \! \

A través de un condensador (condensador C): ¡ DEL

DEL

DEL
V_C = IX_C \! \

A través de un inductor (inductor L): ¡ DEL

DEL

DEL
V_L = IX_L \! \

Donde =voltage del V, I =current, =resistance del R, =reactance del X .

Instrumentos de medida

Los instrumentos para medir diferencias potenciales incluyen el voltímetro, el potenciómetro (dispositivo de la medida), y el osciloscopio . El voltímetro funciona midiendo la corriente a través de un resistor fijo, que, según la ley de ohmio, es proporcional a la diferencia potencial a través de ella. El potenciómetro funciona balanceando el voltaje desconocido contra un voltaje sabido en un circuito de puente . El osciloscopio cathode-ray funciona amplificando la diferencia potencial y usándola para desviar una viga del electrón de una trayectoria recta, de modo que la desviación de la viga sea proporcional a la diferencia potencial.

Seguridad

La seguridad eléctrica se discute en los artículos sobre el alto voltaje y la descarga eléctrica .

Ver también


Corriente alternada (CA)
Corriente continua (C.)
Electricidad (un artículo de las cañerías acerca de voltajes de fuente de alimentación domésticos)
Sistemas eléctricos de las cañerías
Ley de ohmio
Caída de voltaje

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