El voltaje

VOLTAJE
El voltaje (también se usa la expresión "tensión") es la energía potencial eléctrica por unidad
de carga, medido en julios por culombio es decir voltios. A menudo es referido como "el potencial
eléctrico", el cual se debe distinguir de la energía de potencial eléctrico, haciendo notar que el
"potencial" es una cantidad por unidad de carga.
La diferencia de voltaje medido, cuando se mueve del punto A al punto B, es igual al trabajo que
debe realizarse por unidad de carga contra el campo eléctrico, para mover la carga desde A hasta B.
Ley de Ohm
Para muchos conductores de la electricidad, la corriente eléctrica que fluye a través de ellos, es
directamente proporcional al voltaje que se le aplica. Cuando se toma una vista microscópica de la
ley de Ohm, se encuentra que la velocidad de desplazamiento de las cargas a través del material, es
proporcional al campo eléctrico en el conductor. A la proporción entre el voltaje y la corriente, se le
llama resistencia, y si esta proporción es constante sobre un amplio rango de voltajes, al material se
le dice que es un material "óhmico". Si el material se puede caracterizar por tal resistencia,
entonces la corriente se puede predecir de la relación:
𝐼=
𝑉
𝑅
MAYA
Una malla o lazo es cualquier trayectoria cerrada en un circuito. Un lazo inicia en un nodo, pasa por
un conjunto de nodos y retorna al nodo inicial sin pasar por ningún nodo
más de una vez.
Se dice que un lazo es independiente si contiene al menos una rama que no
forma parte de ningún otro lazo independiente. Los lazos o trayectorias
independientes dan por resultado conjuntos independientes de ecuaciones.
AMPERAJE
Potencia en una corriente eléctrica circulando entre dos puntos, estos son el negativo y el positivo a
través de un conductor o cable eléctrico. La corriente eléctrica circula del negativo hacia el positivo.
La forma de saber que amperaje circula por una corriente eléctrica es conectado en serie un
amperímetro, para esto debe de haber una carga entre el negativo y el positivo, por ejemplo, un
receptor de radio, una lavadora de ropa, etc.
El amperaje en un circuito eléctrico se ha comparado con un flujo de agua por un conducto, cuanto
más caudal de agua, mayor presión, otro factor que influye es el grosor del conducto. Si el conducto
es reducido el agua contiene más presión pero su caudal será menor. Si por el contrario, el
conducto es mayor, la cantidad de agua será, por lo mismo mayor pero a menor presión. Lo mismo
sucede con un conductor eléctrico, si su calibre (grueso) es reducido, la corriente encontrará
resistencia u oposición a su paso, si el calibre es mayor, fluirá de forma libre con menor resistencia.
VOLTAJE
El voltaje, tensión, también diferencia de potencial, se le denomina a la fuerza electromotriz (FEM)
que ejerce una presión o carga en un circuito eléctrico cerrado sobre los electrones, completando
con esto un circuito eléctrico. Esto da como resultado el flujo de corriente eléctrica. Cuanto mayor
sea la presión ejercida de la fuerza electromotriz sobre los electrones o cargas eléctricas que
circulan por el conductor, en esa medida será el voltaje o tensión que existirá en el circuito.
RESISTENCIA
Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse
a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se
representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el
principio que ahora lleva su nombre.
Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:
Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, es la longitud del
cable y S el área de la sección transversal del mismo.
LEYES DE KIRCHHOFF
La primera ley de Kirchhoff describe con precisión la situación del circuito: La suma de las tensiones
en un bucle de corriente cerrado es cero. Las resistencias son sumideros de potencia, mientras que
la batería es una fuente de potencia, por lo que la convención de signos descrita anteriormente
hace que las caídas de potencial a través de las resistencias sean de signo opuesto a la tensión de la
batería. La suma de todas las tensiones da cero. En el caso sencillo de una única fuente de tensión,
una sencilla operación algebraica indica que la suma de las caídas de tensión individuales debe ser
igual a la tensión aplicada.
E= El + E2 + E3
E= 37,9 + 151,5 + 60,6
E= 250 V
En problemas como éste, cuando la corriente es suficientemente pequeña para ser expresada en
miliamperios, se puede ahorrar cantidad de tiempo y problemas expresando la resistencia en
kilohms mejor que en ohms. Cuando se sustituye directamente la resistencia en kilohms en la ley de
Ohm, la corriente será en miliamperios si la FEM está en voltios.
Resistencias en paralelo
En un circuito con resistencias en paralelo, la resistencia total es menor que la menor de las
resistencias presentes. Esto se debe a que la corriente total es siempre mayor que la corriente en
cualquier resistencia individual. La fórmula para obtener la resistencia total de resistencias en
paralelo es
R=1 / (1/R1) + (1/R2) + (1/R3) +...
Donde los puntos suspensivos indican que cualquier número de resistencias pueden ser
combinadas por el mismo método.
En el caso de dos resistencias en paralelo (un caso muy común), la fórmula se convierte en
R= R1xR2 / R1+R2
Ejemplo: Si una resistencia de 500 O está en paralelo con una de 1200 O, la resistencia total es:
R = 500x1200/500+1200=600000 / 1700 =353
LEY DE COULOMB
La Ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales,
constituye el punto de partida de la Electrostática como ciencia cuantitativa.
Fue descubierta por Priestley en 1766, y redescubierta por Cavendish pocos años después, pero fue
Coulomb en 1785 quien la sometió a ensayos experimentales directos.
Entendemos por carga puntual una carga eléctrica localizada en un punto geométrico del espacio.
Evidentemente, una carga puntual no existe, es una idealización, pero constituye una buena
aproximación cuando estamos estudiando la interacción entre cuerpos cargados
eléctricamente cuyas dimensiones son muy pequeñas en comparación con la distancia que existen
entre ellos.
La Ley de Coulomb dice que "la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al
producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y
tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y
de atracción si son de signo contrario".
Es importante hacer notar en relación a la ley de Coulomb los siguientes puntos:

Cuando hablamos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que
éstas se encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática);
Nótese que la fuerza eléctrica es una cantidad vectorial, posee magnitud, dirección y sentido.


Las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción); es
decir, las fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí son iguales en módulo
y dirección, pero de sentido contrario.
Hasta donde sabemos la ley de Coulomb es válida desde distancias de muchos kilómetros
hasta distancias tan pequeñas como las existentes entre protones y electrones en un
átomo.