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LA diferencia de potencial (ddp), también llamado Voltaje, se define como el trabajo requerido para que una carga se mueva del punto A al punto B, cuando se sumerge en un campo eléctrico.
Cuando hay una cierta diferencia de potencial entre dos puntos y conectamos estos puntos a través de un cable conductor, aparecerá un movimiento ordenado de cargas en su interior.
Este movimiento se llama corriente eléctrica. Por lo tanto, para que un conductor sea atravesado por una corriente, debe haber una diferencia de potencial entre sus puntos.
Para que un aparato eléctrico funcione, debe haber un ddp entre sus terminales. Normalmente, estos equipos indican el valor de voltaje que se debe conectar.
La unidad de medida ddp es la Voltios, llamado así por el físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), inventor de la celda eléctrica. Los equipos que miden el voltaje se denominan voltímetros.
fórmula ddp
La diferencia de potencial se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:
Ser,
U: diferencia de potencial (V)
VLA: potencial en el punto A (V)
VB: potencial en el punto B (V)
TAB: trabajo de fuerza eléctrica para desplazar una carga del punto A al punto B (J)
q: carga eléctrica (C)
Para obtener más información, consulte también:
Ley de Ohm
Los dispositivos eléctricos que transforman la energía eléctrica en energía térmica se denominan resistencias. Ducha eléctrica, plancha, lámparas incandescentes son ejemplos de tales dispositivos.
Cuando la relación entre el ddp en los terminales de una resistencia y la corriente que pasa a través de ella es un valor constante, esta resistencia se llama óhmica.
Podemos calcular la diferencia de potencial entre los terminales de una resistencia óhmica cuando es atravesada por una corriente a través de la siguiente relación, llamada Leyes de Ohm:
U = R. I
Ser,
U: voltaje (V)
R: valor de resistencia (Ω)
i: intensidad de la corriente eléctrica (A)
Ejemplo
¿Cuál es la diferencia de potencial que están sujetos a los terminales de una toma eléctrica que tiene una resistencia igual a 25 Ω cuando es atravesado por una corriente de 4 A?
Solución
Para encontrar el valor de ddp, apliquemos la ley de Ohm, es decir:
U = 25. 4 = 100 V
Por lo tanto, los terminales de derivación están sujetos a una tensión de 100 V.
Para obtener más información, consulte también:
Energia electrica
La energía eléctrica es una cantidad que representa la cantidad de energía eléctrica que se ha transformado en otro tipo de energía, por unidad de tiempo.
Los equipos eléctricos, además de la indicación de voltaje, también tienen una indicación de la energía eléctrica que consumen. Cuanto mayor sea su valor, mayor será el consumo de energía.
La potencia eléctrica es igual al producto del voltaje y la corriente, es decir:
P = U. I
Ser,
P: potencia eléctrica (W)
U: voltaje (V)
i: intensidad de la corriente eléctrica (A)
vea también: Tensión eléctrica
Ejemplo
¿Qué voltaje se debe conectar a una ducha eléctrica que consume una potencia de 2200 W, para que la intensidad de la corriente que la atraviese sea igual a 10 A?
Solución
Para encontrar el valor de voltaje, sustituyamos los valores en la fórmula:
Por lo tanto, el ddp debe ser igual a 220V.
Ejercicios resueltos
1) Enem – 2017
Se han desarrollado dispositivos electrónicos que utilizan materiales de bajo costo, como polímeros semiconductores, para monitorear la concentración de amoníaco (gas tóxico e incoloro) en granjas avícolas. La polianilina es un polímero semiconductor que tiene su valor de resistencia eléctrica nominal cuadriplicado cuando se expone a altas concentraciones de amoníaco. En ausencia de amoníaco, la polianilina se comporta como una resistencia óhmica y su respuesta eléctrica se muestra en el gráfico.
El valor de resistencia eléctrica de la polianilina en presencia de altas concentraciones de amoníaco, en ohmios, es igual a
a) 0,5 × 100 .
b) 2,0 × 100 .
c) 2,5 × 105 .
d) 5,0 × 105 .
e) 2,0 × 106 .
2) UERJ – 2012
Una habitación está iluminada por un circuito de lámparas incandescentes en paralelo.
Considere los datos a continuación:
- la corriente eléctrica límite rms del fusible que protege este circuito es igual a 10 A;
- el voltaje rms disponible es 120V;
- bajo este voltaje, cada lámpara consume una potencia de 60 W.
El número máximo de lámparas que se pueden mantener encendidas corresponde a:
a) 10
b) 15
c) 20
d) 30
