LA TENSIÓN ELÉCTRICA:
Es buena costrumbre analizar el nombre del concepto que trata de entenderse. Apliquemos esto al caso que nos ocupa: tensión eléctrica. Según su nombre se trata de una tensión, pero de tipo eléctrico. Tensiones las hay de muy diversos tipos, las más claras de "ver" son las tensiones mecánicas. Pensemos por ejemplo en una lámina de acero flexible inicialmente en una posición de reposo. En tales condiciones la lámina no está sometida a esfuerzo o tensión (mecánica). Si flexionamos dicha lámina está claro que ahora sí está sometida a una tensión (mecánica). Decimos entonces que la lámina está tensa. Podríamos poner muchos más ejemplos de tensión, pero posiblemente no sea necesario (si lo es piense en una cuerda, tensa por supuesto;-). Podríamos decir que un sistema (la lámina de acero) experimenta una tensión cuando se le obliga a apartarse de un estado de equilibrio estable. Dicha tensión se manifiesta en forma de un esfuerzo (una fuerza) que trata de restaurar al sistema a su estado de equilibrio. Muy bien, pero ¿Qué tiene esto que ver con la tensión eléctrica? Pues que la tensión eléctrica es, ante todo, una tensión. Esta tensión la experimentan las cargas eléctricas, y por ende los cuerpos cargados eléctricamente. Siempre que entre dos cuerpos exista un desequilibrio eléctrico estará presente una tensión de tipo eléctrico (la ya conocida tensión eléctrica), es decir, existirán unas fuerzas que tratarán de establecer un equilibrio eléctrico ¿Cómo? Pues igualando cargas eléctricas. Ahora que ya vamos teniendo una cierta imagen mental de lo que es la tensión eléctrica, ¿Cómo podemos saber cuán fuerte es dicha tensión?, es decir, ¿Cómo podemos medir el valor de la tensión? Pues con un número. Mientras más grande sea dicho número en valor absoluto (sin tener en cuenta el signo) más fuerte será la tensión, es decir, la fuerza a la que están sometidas las cargas eléctricas. ¿Y cómo saber que un determinado número indica el valor de una tensión eléctrica? Pues añadiéndole una unidad de medida, un apellido. La unidad de medida de la tensión eléctrica es el voltio (V). Así, cuanto más grande sea la tensión eléctrica (en valor absoluto) existente entre dos cuerpos, zonas, partes de un circuito, etc. mayor será la fuerza que las cargas eléctricas experimentarán, y por tanto mayor la tendencia a que se produzca una reordenación de dichas cargas eléctricas para reducir la tensión a la que están sometidas. Nótese que para el valor de la fuerza (valor, no sentido de la fuerza) lo importante es el valor absoluto de la tensión. Realmente, la tensión eléctrica puede tener signo positivo o negativo, dependiendo esto del signo de las cargas eléctricas implicadas.Tenemos ya una idea de lo que es la tensión eléctrica (a partir de ahora simplemente tensión). Existen varios conceptos relacionados intimamente con la tensión. Veámoslos, pero sobre circuitos eléctricos, que al fin y al cabo es lo que interesa al lector de este artículo. Empecemos por el potencial eléctrico. Para ello imaginemos un circuito eléctrico, como por ejemplo el siguiente:
V4 = 8.26 V.
Pues bien, si tomamos como cero de potenciales el punto e entonces los potenciales (tensiones) de los demás puntos respecto al de referencia serán: Va = 10 V, Vb = 9.92 V (Vcc - V1), Vc = 9.09 V (Vcc - V1 - V2) y Vd = 8.27 V (Vcc - V1 - V2 - V3). Como puede apreciarse, los potenciales se calculan a partir de las caidas de tensión en las resistencias. A diferencia de la tensión generada por la pila, las tensiones de las resistencias son de un tipo diferente. Su aparición en extremos del componente no se debe, como en el caso de la pila, a una fuerza electromotriz (que es la fuerza física que obliga a las cargas eléctricas a desequilibrarse en número), sino más bien a un proceso de acumulación desigual de cargas en los extremos de las resistencias, precisamente por eso, por que las resistencias ofrecen una resistencia al paso de la corriente eléctrica. ¿Es posible calcular las tensiones en extremos de cada componente a partir de los potenciales? La respuesta es sí. Veámoslo:
Vcc = Va - Ve = 10 V - 0 V = 10 V
V1 = Va - Vb = 10 V - 9.92 V = 0.08 V
V2 = Vb - Vc = 9.92 V - 9.09 V = 0.83 V
V3 = Vc - Vd = 9.09 V - 8.27 V = 0.82 V
V4 = Vd - Ve = 8.27 V - 0 V = 8.27 V
(las pequeñas discrepancias se deben al redendeo de decimales).
¿Alguien se ha perdido? ¡Es muy fácil! Veamos, sólo se trata de restar los potenciales presentes en cada extremo del componente.
LA CORRIENTE ELÉCTRICA:
La corriente eléctrica no es más que el flujo de cargas eléctricas (usualmente eléctrones) a través del seno de un material más o menos conductor (aunque son posibles corrientes eléctricas en el vacío, por ejemplo en el interior del tubo de imagen de un televisor). Un concepto íntimamente relacionado con el de corriente eléctrica es el de intensidad de la corriente eléctrica, o simplemente intensidad. El concepto de intensidad viene a cuantificar (es decir, a medir) cuán grande o pequeña es una determinada corriente eléctrica. Cuanto más grande sea el número indicado por la intensidad mayor será la corriente eléctrica, es decir, el flujo de cargas por el conductor. La intensidad tiene su propia unidad de medida. Se trata del amperio, que se denota por A. Una intensidad de 1 A equivale a unos 625 x 1016 electrones por segundo circulando por la sección de un conductor. La relación entre corriente e intensidad es tan fuerte que se usa el nombre de corriente para referirse a la intensidad y viceversa, siendo en la práctica uno sinónimo del otro. Así, es habitual encontrarnos expresiones del tipo "una corriente de 0.2 A", o esta otra "la intensidad que circula por el circuito es...", no siendo ninguna de ellas estrictamente correctas, pero admitidas por todos.LA RESISTENCIA ELÉCTRICA:
El nombre lo dice casi todo. La resistencia eléctrica, o simplemente resistencia (ojo, el componente electrónico recibe el mismo nombre que el fenómeno físico), es un efecto físico que afecta a la corriente eléctrica. Se trata de una oposición o dificultad que presentan los materiales a que por ellos circule la corriente eléctrica. No existe un único mecanismo físico que explique la resistencia, pero básicamente podemos atribuirla a que las partículas portadoras de carga eléctrica no se mueven libremente por el seno del material conductor, sino que en su recorrido van chocando con los átomos fijos que forman dicho material. Así pues, las partículas son en muchos casos rebotadas o desviadas de su trayectoria original (rectilínea), cediendo parte de su energía cinética a la estructura del material y provocando por tanto un calentamiento de éste.La resistencia eléctrica puede ser más o menos elevada en cada caso concreto. Para conocer el valor de dicha resistencia se usa la unidad de medida llamada ohmio, que se denota por la letra griega omega (W). El ohmio se define como el valor de una resistencia eléctrica tal que al aplicarle una tensión de 1 V se produzca una circulación de una corriente eléctrica de 1 A. Evidentemente, cuanto mayor sea la resistencia para un valor determinado de tensión, más pequeño será el valor de la intensidad de la corriente eléctrica que circulará por ella. También podemos decir que para un valor concreto de resistencia, a mayor tensión aplicada en sus extremos mayor corriente circulando por ella (esto último también parece lógico, ¿o no?)
Gei
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