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Voltaje: qué es y cómo funciona

Tensión, o voltaje, es la medida de la cantidad de electricidad que hay en un circuito. Se mide en voltios (V) y resulta imprescindible para comprender los circuitos eléctricos y electrónicos, desde el alimento para una CPU hasta otros muchos periféricos y componentes que lo necesitan para funcionar. Por eso vamos a dedicar este artículo a esta magnitud eléctrica.

¿Qué causa la tensión?

electrones

La tensión eléctrica es el efecto de las partículas cargadas (normalmente electrones) que fluyen a través de un conductor. El voltaje es la diferencia de carga entre dos puntos de un circuito causada por una diferencia de energía potencial que es causada por una diferencia de carga. El voltaje se describe a menudo como una «cantidad de presión» detrás de los electrones en un circuito. Se puede pensar en los electrones de un circuito como en un gas que va allí donde hay menos presión. En el vacío, los electrones no se mueven en absoluto, por lo que el circuito no tiene tensión. Sin embargo, si creas una interrupción en el circuito, los electrones se apresurarán a llenar el vacío. En un circuito eléctrico, ese camino conductor está formado por hilos metálicos.

En un PC el flujo de corriente proveniente de la red eléctrica fluye desde la fuente de alimentación, donde también se transforma, hacia el resto de componentes.

Tensión y presión

La presión eléctrica es lo que impulsa a los electrones a través de un circuito. La cantidad de presión en un circuito se llama voltaje. El voltaje en un circuito es lo mismo que la presión que empuja a los electrones a través del circuito. Los electrones son partículas cargadas negativamente y la presión eléctrica es lo que los empuja a través del circuito y los hace fluir.

Si un circuito tiene una tensión más alta, significa que hay más presión que empuja a los electrones a través del circuito. Un voltaje más bajo significa que hay menos presión que empuja a los electrones a través del circuito. Si un circuito tiene una tensión más alta, también significa que tiene una mayor energía potencial eléctrica. Si un circuito tiene una tensión más baja, significa que tiene una energía potencial eléctrica más baja. La energía potencial eléctrica es la energía que tienen los electrones debido a su posición en el circuito.

Entender la presión eléctrica

La presión eléctrica es la fuerza que hay detrás de los electrones que fluyen por un circuito. Los electrones de un circuito tienen una cierta cantidad de energía potencial debido a su posición en el circuito. Esta energía potencial se puede medir por la diferencia de potencial que hay entre dos puntos del circuito. La presión eléctrica es lo que está detrás de los electrones en un circuito. Los electrones tienen una cierta cantidad de energía potencial que está determinada por la posición de los electrones en el circuito. La presión eléctrica está causada por la diferencia de energía potencial entre dos puntos de un circuito.

Una mayor presión significa que hay más electrones en el circuito que intentan ir del punto de mayor energía potencial al punto de menor energía potencial. La presión eléctrica se mide en voltios. La cantidad de presión en un circuito viene determinada por la diferencia de energía potencial entre los dos puntos del circuito. La diferencia de energía potencial se mide en voltios.

La tensión como medida del consumo eléctrico

La tensión es la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito. Generalmente, cuanto mayor es la tensión, más corriente circula por el circuito. La tensión y la corriente de un circuito están siempre relacionadas entre sí. La tensión y la corriente son como los dos lados de una balanza; si se aumenta la tensión, aumenta la corriente y viceversa. Si aumenta la tensión en un circuito, aumenta la corriente. Si aumenta la corriente en un circuito, aumenta la tensión. La tensión y la corriente son directamente proporcionales entre sí. El voltaje y la corriente de un circuito son el resultado de la cantidad de resistencia en el circuito.

Para mantener controlado el calor generado en un circuito y el consumo, en el PC se ha desarrollado el sistema ACPI de gestión de energía.

Tensión y potencia

La potencia es la tasa de consumo de energía; el voltaje es una medida de la energía potencial de un circuito. Esto significa que el voltaje y la potencia no están directamente relacionados. Sin embargo, están relacionados indirectamente porque ambos son factores que determinan la corriente. La potencia es el ritmo al que se utiliza la energía; la tensión es la energía potencial de un circuito. Esto significa que la tensión y la potencia no están directamente relacionadas. Sin embargo, están indirectamente relacionados porque ambos son factores que determinan la corriente. La tensión controla el flujo de la corriente en un circuito. La potencia es el resultado de la cantidad de corriente que fluye en un circuito. La potencia se mide en vatios.

¿Por qué se calienta un circuito?

La corriente eléctrica fluye a través de los conductores metálicos porque los electrones se mueven de átomo a átomo cuando se intercambian entre ellos. Cuando los electrones se mueven a través de un conductor metálico, chocan con átomos, impurezas u otros electrones, lo que provoca resistencia y calor.

Si un conductor metálico se calienta, será más difícil que los electrones fluyan a través de él, aumentando así la resistencia.

¿Por qué es importante la tensión?

electricidad
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La tensión es una medida muy importante en electrónica. El voltaje se utiliza para controlar el flujo de electrones a través de un circuito. Los circuitos que tienen un alto voltaje pueden transferir una gran cantidad de energía. Los circuitos de bajo voltaje también pueden transferir una gran cantidad de energía, pero tardan más en hacerlo. La corriente eléctrica es lo que se mide en amperios. La corriente es la cantidad de energía que fluye por un circuito por segundo. La tensión es la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito.

La potencia eléctrica es la cantidad de energía que se transfiere de un punto a otro por segundo. La potencia se mide en vatios. La resistencia eléctrica es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente. Cuanto más resistencia tenga un circuito, menos corriente tendrá. Un circuito con alta resistencia tendrá poca corriente. Un circuito con baja resistencia tendrá una corriente alta.

Tensión y resistencia

La resistencia es la oposición de un circuito al flujo de corriente. Cuanto más resistencia tenga un circuito, menos corriente tendrá. Un circuito con alta resistencia tendrá poca corriente. Un circuito con una resistencia baja tendrá una corriente alta. La tensión eléctrica es una diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito. La tensión se mide en voltios. La tensión es la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito. La tensión es la energía potencial que existe entre dos puntos de un circuito.

Cómo medir la tensión

multímetro, polímetro

La forma más sencilla de medir la tensión es utilizar un multímetro. Si quieres medir la tensión manualmente, tendrás que utilizar un voltímetro. Para medir la tensión, deberá conectar el voltímetro al circuito que desea medir. Asegúrate de que el circuito está desenchufado antes de conectar el voltímetro. Si quieres medir la tensión en una batería, tendrás que conectar las sondas naranja y negra a los terminales positivo y negativo de la batería, respectivamente. Si quieres medir la tensión en un enchufe, tendrás que conectar la sonda roja al cable «caliente» y la sonda negra al cable «neutro».

Cálculo de la tensión a partir de la ley de Ohm

Si tienes una cantidad desconocida de corriente que fluye por un circuito y quieres calcular la tensión, utiliza la Ley de Ohm. Necesitarás conocer la resistencia del circuito. Para calcular la tensión, tendrás que utilizar la siguiente fórmula:

Ley de Ohm

Es decir, según la Ley de Ohm, el voltaje es el resultado del producto entre la intensidad y la resistencia. Si se quisiese calcular la potencia del circuito, se calcularía multiplicando la intensidad por el voltaje o, lo que es lo mismo, la intensidad al cuadrado por la resistencia.

Resumen sencillo con analogía

Haciendo una analogía entre los electrones que circulan por un circuito y un circuito hidráulico con agua, se puede entender todo esto dicho de una forma más sencilla. Es fundamental saber que, para que una corriente eléctrica fluya por un conductor, debe existir una diferencia de potencial entre los dos extremos del circuito. El agua no puede fluir a través de una tubería entre dos tanques a menos que sean de diferentes alturas, lo que equivaldría en el circuito eléctrico a esa diferencia de voltaje o presión.

Espero que ahora comprendas un poco mejor qué es la tensión o voltaje en un circuito y para qué sirve.

Isaac Romero Torres

Más de una década trabajando en el ámbito de la investigación sobre arquitecturas y microarquitecturas de CPUs, de la electrónica, la lógica digital, de los sistemas operativos Unix (con los que trabajé como asesor para algunas empresas), programación de MCUs, PLCs, hacking, etc.
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