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¿Qué es la tensión?

11 Nov 2020 | Eléctrica
¿Qué es la tensión?

La tensión, suministrada por una fuente de energía como una batería, es lo que hace fluir la corriente.

La tensión es la presión de una fuente de energía de un circuito eléctrico que empuja los electrones cargados (corriente) a través de un lazo conductor, lo que les permite trabajar como, por ejemplo, generar una luz.

En resumen, tensión = presión y se mide en voltios (V). El término reconoce al físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), inventor de la pila voltaica, el precursor de la pila doméstica de hoy.

En los inicios de la electricidad, la tensión era conocida como fuerza electromotriz (fem). Es por ello que en las ecuaciones como la ley de Ohm, la tensión se representa por el símbolo E.

Ejemplo de tensión en un circuito de corriente continua simple (CC):

¿Qué es la tensión?
  1. En este circuito de CC, el interruptor está cerrado (conectado).
  2. La tensión de la fuente de alimentación (la "diferencia de potencial" entre los dos polos de la batería) se activa, lo que genera una presión que obliga a los electrones a fluir como corriente hasta el terminal negativo de la pila.
  3. La corriente alcanza la luz, haciendo que brille.
  4. La corriente vuelve a la fuente de alimentación.

La tensión es de corriente alterna (CA) o de corriente continua (CC). Maneras en las que se diferencian:

Tensión de corriente alterna (representada en un multímetro digital por ):

  • Fluye en ondas senoidales onduladas uniformemente, como se muestra a continuación:
    Tensión de CA
  • Invierte su sentido a intervalos regulares.
  • Es comúnmente producido por compañías de servicios públicos mediante generadores, donde la energía mecánica (movimiento de rotación accionado por corrientes de agua, vapor, viento o calor) se convierte en energía eléctrica.
  • Más común que la tensión de CC. Las compañías de servicios públicos suministran tensión a casas y negocios donde la mayoría de los dispositivos utilizan tensión de CA.
  • Las fuentes de tensión primaria varían según el país. En los Estados Unidos, por ejemplo, es 120 voltios.
  • Algunos dispositivos domésticos, como televisores y ordenadores, utilizan alimentación de tensión de CC. Utilizan rectificadores (como ese bloque grueso de un ordenador portátil) para convertir la tensión y corriente de CA a CC.
Generador
Los generadores convierten el movimiento de rotación en electricidad. El movimiento de rotación es ocasionado generalmente por agua que fluye (potencia hidroeléctrica) o por vapor de agua calentada con gas, petróleo, carbón o energía nuclear.

La tensión de corriente continua (representada en un multímetro digital por una línea V guion y mV):

  • Viaja en línea recta y en un solo sentido.
  • Comúnmente es producida por las fuentes de energía almacenada, como las pilas.
  • Las fuentes de tensión de CC tienen terminales positivo y negativo. Los terminales establecen la polaridad en un circuito, y la polaridad se puede usar para determinar si un circuito es de CC o CA.
  • Comúnmente se utiliza en equipos portátiles con pilas (autos, linternas, cámaras).

¿Qué es la diferencia de potencial?

Tensión y el término "diferencia de potencial" a menudo se usan indistintamente. La diferencia de potencial puede definirse mejor como la diferencia de energía potencial entre dos puntos de un circuito. La cantidad de la diferencia (expresada en voltios) determina cuánta energía potencial existe para mover electrones de un punto específico a otro. La cantidad identifica la cantidad de trabajo que, potencialmente, puede hacerse a través del circuito.

Una pila AA alcalina para el hogar, por ejemplo, tiene 1.5 V. Un tomacorriente doméstico típico ofrece 120 V. Cuanto mayor sea la tensión en un circuito, mayor será su capacidad de "empujar" más electrones y funcionar.

La diferencia de potencial/tensión puede compararse al agua almacenada en un tanque. Cuanto más grande sea el tanque y cuanto más alto sea (y, por lo tanto, su velocidad potencial), mayor será la capacidad del agua para crear un impacto cuando se abre una válvula y el agua (como los electrones) puede fluir.

Por qué es útil medir la tensión

Los técnicos tratan la mayoría de las situaciones de solución de problemas sabiendo cómo debe comportarse habitualmente un circuito.

Los circuitos se utilizan para suministrar energía a una carga; a un dispositivo pequeño, un electrodoméstico o un motor industrial. Las cargas a menudo llevan una placa que identifica sus valores de referencia eléctrica estándar, incluidas la tensión y la corriente. En lugar de una placa de identificación, algunos fabricantes ofrecen un esquema detallado (diagrama técnico) de los circuitos de la carga. Los manuales pueden incluir valores estándar.

Estos números le indican a un técnico qué lecturas esperar cuando una carga está funcionando normalmente. Una lectura de un multímetro digital puede identificar objetivamente las desviaciones de la norma. Aun así, el técnico debe usar conocimientos y experiencias para determinar los factores que causan estas variaciones.

Referencia: Digital Multimeter Principles (Principios de los multímetros digitales) por Glen A. Mazur, American Technical Publishers.