En un campo eléctrico, las cargas eléctricas se ven afectadas por una fuerza que actúa sobre ellas; por lo tanto, se debe trabajar en una partícula cargada para moverse de un punto en un campo eléctrico a otro punto. Este trabajo se define como la diferencia de potencial eléctrico entre esos dos puntos. La diferencia de potencial eléctrico también se denomina voltaje entre dos puntos. Un movimiento o un flujo de cargas eléctricas bajo el efecto de la diferencia de potencial se conoce como corriente eléctrica. La diferencia clave entre la corriente y el voltaje es que una corriente siempre implica un movimiento de cargas eléctricas bajo un campo eléctrico, mientras que el voltaje no implica un flujo de cargas. Un voltaje ocurre solo debido a la existencia de una carga desequilibrada.
CONTENIDO
1. Resumen y diferencia clave
2. Que es el voltaje
3. Lo que es actual
4. Comparación lado a lado - corriente frente a voltaje
5. Resumen
Como un átomo tiene el mismo número de protones y electrones, toda la materia estable en el universo está eléctricamente balanceada. Sin embargo, las partículas cargadas positiva o negativamente pueden tener más o menos electrones que protones debido a efectos físicos y químicos externos. Bajo una reunión de cargas similares, surge un campo eléctrico que da un potencial eléctrico o un voltaje a cada punto a su alrededor. El voltaje puede ser tratado como la propiedad más fundamental de la electricidad. Se mide en voltios (V) utilizando un voltímetro..
El potencial eléctrico en un punto siempre se considera como una diferencia entre dos puntos, o en un punto particular, el voltaje se considera con respecto al infinito donde el potencial es cero. En el punto de vista del circuito eléctrico, la tierra se considera como un punto de potencial cero; por lo tanto, la tensión en cada punto del circuito se mide con respecto a la tierra (o tierra).
Un voltaje puede ser producido como resultado de muchos fenómenos naturales o forzados. Los rayos son un ejemplo de voltaje debido a la ocurrencia natural; cientos de millones de voltaje se producen en una nube debido a la fricción. En una escala muy pequeña, una batería produce un voltaje por reacción química, acumulando iones cargados en los terminales positivo (Ánodo) y negativo (Cátodo). Las células fotovoltaicas incluidas en los paneles solares generan un voltaje como resultado de la liberación de electrones del material semiconductor que absorbe la luz solar. Se puede ver un efecto similar en los fotodiodos utilizados en las cámaras para detectar el nivel de luz ambiental.
Una corriente es un flujo de algo, como el agua de mar o el aire atmosférico. En un contexto eléctrico, un flujo de cargas eléctricas, más comúnmente un flujo de electrones a través de un conductor, se conoce como una corriente eléctrica. La corriente se mide en amperios (A) con un amperímetro. El amperio se define como coulombs por segundo y es proporcional a la diferencia de voltaje entre dos puntos donde fluye la corriente.
Figura 01: Un simple circuito eléctrico
Como se muestra en la figura 01, cuando la corriente pasa a través de una resistencia pura R, la relación de voltaje a corriente es igual a R. Esto se introduce en Ley de Ohm que se da como:
V = I x R
Si el voltaje dV está cambiando a través de una bobina, también conocida como un inductor, una corriente dI A través de la bobina cambia según:
dI = 1 / L∫dV dt
Aquí, L es la inductancia de la bobina. Esto sucede ya que la bobina es resistente al cambio de voltaje a través de ella y produce un contra voltaje..
En el caso de un condensador, el cambio de la corriente a través de él. dI es como sigue:
dI = C (dV / dt)
Aquí, C es la capacitancia. Esto se debe a la descarga y carga del capacitor de acuerdo con la variación de voltaje.
Figura 02: Regla de la mano derecha de Fleming
Cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético, se produce una corriente y, posteriormente, un voltaje a través del conductor de acuerdo con la regla de la mano derecha de Fleming.
Esta es la base del generador eléctrico en el que una serie de conductores gira rápidamente a través de un campo magnético. Como se explicó en la sección anterior, la acumulación de cargas genera un voltaje en una batería. Cuando un cable conecta los dos terminales, una corriente comienza a fluir a lo largo del cable, es decir, los electrones en el cable se mueven debido a la diferencia de voltaje entre los terminales. Cuanto mayor es la resistencia del cable, mayor es la corriente y más rápido se agota la batería. De manera similar, una mayor carga de consumo de energía extrae una mayor corriente de la fuente. Por ejemplo, una lámpara de 100W conectada a una fuente de 230V, la corriente que extrae se puede calcular como:
P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0.434 A
Aquí, cuando la potencia es mayor, el consumo de corriente será alto.
Voltaje vs corriente | |
El voltaje se define como la diferencia de energía potencial eléctrica entre dos puntos en un campo eléctrico. | La corriente se define como el movimiento de cargas eléctricas bajo una diferencia de energía potencial en un campo eléctrico. |
Ocurrencia | |
Salidas de tensión debido a la existencia de cargas eléctricas.. | La corriente se produce con un movimiento de cargas. No hay corriente con cargas eléctricas estáticas.. |
Dependencia | |
El voltaje puede existir sin producir una corriente; por ejemplo, en baterias. | La corriente siempre depende del voltaje, ya que un flujo de carga no puede ocurrir sin una diferencia de potencial. |
Medición | |
El voltaje se mide en voltios. Siempre se mide con respecto a otro punto, al menos la tierra neutral. Por lo tanto, la medición de voltaje es fácil ya que un circuito no está roto para colocar los terminales de medición. | La corriente se mide en amperios y se mide a través de un conductor. Medir la corriente es más difícil ya que el conductor tiene que romperse para colocar los terminales de medición, o se deben usar amperímetros de sujeción sofisticados. |
En un campo eléctrico, la diferencia de potencial entre dos puntos cualquiera se llama diferencia de voltaje. Siempre debe haber una diferencia de voltaje para generar una corriente. En una fuente de voltaje como una fotocélula o una batería, se produce un voltaje debido a la acumulación de cargas en los terminales. Si estos terminales están conectados con un cable, una corriente comienza a fluir debido a la diferencia de voltaje entre los terminales. De acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente en un conductor cambia proporcionalmente con el voltaje. Aunque la corriente y la tensión están interconectadas por la resistencia, la corriente no puede existir sin una tensión. Esta es la diferencia entre corriente y voltaje..
Referencia:
1. Rayo. (2017, 26 de mayo). Consultado el 29 de mayo de 2017, de https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Efecto fotovoltaico. (2017, 23 de marzo). Consultado el 29 de mayo de 2017, de https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. La tienda de automatización. (Dakota del Norte.). Consultado el 29 de mayo de 2017, de https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohoheter
4. Regla de la mano derecha de Fleming. (2017, 14 de febrero). Consultado el 29 de mayo de 2017, de https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule
Imagen de cortesía:
1. "OhmsLaw" por Waveguide2 (conversación) (Transferido porNk / Original subido por Waveguide2) - (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "RightHandOutline" Por Douglas Morrison DougM - en.wiki (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia