¿Qué es el voltaje?

El voltaje es la presión de la fuente de energía de un circuito eléctrico que empuja a los electrones cargados (corriente) a través de un bucle conductor, permitiéndoles realizar un trabajo como el de iluminar una luz.

En resumen, voltaje = presión, y se mide en voltios (V). El término reconoce al físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), inventor de la pila voltaica, precursora de la batería doméstica actual.

En los primeros tiempos de la electricidad, el voltaje se conocía como fuerza electromotriz (emf). Por eso, en ecuaciones como la Ley de Ohm, la tensión se representa con el símbolo E.

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

1. En este circuito de cc, el interruptor está cerrado (encendido).
2. La tensión en la fuente de alimentación -la «diferencia de potencial» entre los dos polos de la pila- se activa, creando una presión que obliga a los electrones a fluir en forma de corriente hacia el terminal negativo de la pila.
3. La corriente llega a la luz, haciendo que se ilumine.
4. La corriente vuelve a la fuente de alimentación.

La tensión es de corriente alterna (ac) o de corriente continua (dc). Formas en que se diferencian:

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

• Fluye en ondas uniformes desde, como se muestra a continuación:
  

  

• Se invierte la dirección a intervalos regulares.
• Comúnmente producida por las empresas de servicios públicos a través de generadores, donde la energía mecánica -movimiento rotatorio impulsado por el agua que fluye, el vapor, el viento o el calor- se convierte en energía eléctrica.
• Más común que la tensión continua. Las empresas de servicios públicos suministran tensión alterna a los hogares y a las empresas, donde la mayoría de los aparatos utilizan tensión alterna.
• El suministro de tensión primaria varía según el país. En Estados Unidos, por ejemplo, es de 120 voltios.
• Algunos dispositivos domésticos, como los televisores y los ordenadores, utilizan energía de tensión continua. Utilizan rectificadores (como ese bloque grueso en el cable de un ordenador portátil) para convertir el voltaje y la corriente alterna en corriente continua.

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

• Se desplaza en línea recta, y en una sola dirección.
• Comúnmente producida por fuentes de energía almacenada como las baterías.
• Las fuentes de tensión continua tienen terminales positivos y negativos. Los terminales establecen la polaridad en un circuito, y la polaridad se puede utilizar para determinar si un circuito es de corriente continua o de corriente alterna.
• Se utiliza comúnmente en equipos portátiles alimentados por baterías (automóviles, linternas, cámaras).

¿Qué es la diferencia de potencial?

El voltaje y el término «diferencia de potencial» se utilizan a menudo indistintamente. La diferencia de potencial podría definirse mejor como la diferencia de energía potencial entre dos puntos de un circuito. La cantidad de diferencia (expresada en voltios) determina cuánta energía potencial existe para mover electrones de un punto específico a otro. La cantidad identifica cuánto trabajo, potencialmente, puede realizarse a través del circuito.

Una pila alcalina doméstica AA, por ejemplo, ofrece 1,5 V. Las tomas de corriente domésticas típicas ofrecen 120 V. Cuanto mayor sea el voltaje en un circuito, mayor será su capacidad para «empujar» más electrones y realizar trabajo.

La diferencia de voltaje/potencial puede compararse con el agua almacenada en un depósito. Cuanto más grande sea el depósito y mayor sea su altura (y, por tanto, su velocidad potencial), mayor será la capacidad del agua para crear un impacto cuando se abra una válvula y el agua (al igual que los electrones) pueda fluir.

Por qué es útil la medición de la tensión

Los técnicos se acercan a la mayoría de las situaciones de resolución de problemas sabiendo cómo debería funcionar habitualmente un circuito.

Los circuitos se utilizan para suministrar energía a una carga, desde un pequeño dispositivo hasta un electrodoméstico o un motor industrial. Las cargas suelen llevar una placa de características que identifica sus valores de referencia eléctrica estándar, incluyendo la tensión y la corriente. En lugar de una placa de características, algunos fabricantes proporcionan un esquema detallado (diagrama técnico) de los circuitos de una carga. Los manuales pueden incluir valores estándar.

Estos números indican al técnico qué lecturas debe esperar cuando una carga funciona normalmente. Una lectura en un multímetro digital puede identificar objetivamente las desviaciones de la norma. Aun así, el técnico debe utilizar sus conocimientos y experiencia para determinar los factores que causan dichas desviaciones.