🔌 ¿Cómo se produce la ELECTRICIDAD y el VOLTAJE? 💥

La electricidad y el voltaje

¿Qué es la electricidad?

💥 Un electrón es una partícula subatómica que posee carga eléctrica negativa. Por lo tanto, debido a la ley física de atracción entre sí de cargas eléctricas de signo opuesto (y de repulsión entre sí de cargas eléctricas de mismo signo), cualquier electrón siempre es atraído por una carga positiva equivalente.

👊 Una consecuencia de este hecho es que si, por razones que no estudiaremos en esta ocasión, en un extremo (también llamado "polo") de un material conductor aparece un exceso de electrones y en el otro polo aparece una carencia de estos (equivalente a la existencia de "cargas positivas"), los electrones tenderán a desplazarse a través de ese conductor desde el polo negativo al positivo. A esta circulación de electrones por un material conductor se le llama "electricidad".

💢 La electricidad existirá mientras no se alcance una compensación de cargas entre los dos polos del conductor. Es decir, a medida que los electrones se desplacen de un extremo a otro, el polo negativo será cada vez menos negativo y el polo positivo será cada vez menos positivo, hasta legar el momento en el que ambos extremos tengan una carga global neutra (es decir, estén en equilibrio). Llegados a

esta situación, el movimiento de los electrones cesará. Para evitar esto, en la práctica se suele utilizar una fuente de alimentación externa (lo que se llama un "generador") para restablecer constantemente la diferencia inicial de cargas entre los extremos del conductor, como si fuera una "bomba". esta manera, mientras el generador funcione, el desplazamiento de los electrones podrá continuar sin interrupción.

¿Qué es el voltaje?

💥 En el estudio del fenómeno de la electricidad existe un concepto fundamental que es el de voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico (también llamado "tensión'", "diferencia de potencial" o "caída de potencial"). Expliquémoslo con un ejemplo.

👉 Si entre dos puntos de un conductor no existe diferencia de cargas eléctricas, el voltaje entre ambos puntos es cero. Si entre esos dos puntos aparece un desequilibrio de cargas (es decir, que en un punto hay un exceso de cargas negativas y en el otro una ausencia de ellas), aparecerá un voltaje entre ambos puntos, el cual será mayor a medida que la diferencia de cargas sea también mayor. Este voltaje es el

responsable de la generación del flujo de electrones entre los dos puntos del conductor. No obstante, si los dos puntos tienen un desequilibrio de cargas entre sí pero están unidos mediante un material no conductor (lo que se llama un material "aislante"), existirá un voltaje entre ellos pero no habrá paso de electrones (es decir, no habrá electricidad). 

💥 Generalmente, se suele decir que el punto del circuito con mayor exceso de cargas positivas (o dicho de otra forma: con mayor carencia de cargas negativas) es el que tiene el "potencial" más elevado, y el punto con mayor exceso de cargas negativas es el que tiene el "potencial" más reducido. Pero no olvidemos nunca que el voltaje siempre se mide entre dos puntos: no tiene sentido decir "el voltaje en este punto", sino "el voltaje en este punto respecto a este otro"; de ahí sus otros nombres de "diferencia de potencial" o "caída de potencial".

💢 Así pues, como lo que utilizaremos siempre serán las diferencias de potencial relativas entre dos puntos, el valor numérico absoluto de cada uno de ellos lo podremos asignar según nos convenga. Es decir, aunque 5, 15 y 25 son valores absolutos diferentes, la diferencia de potencial entre un punto que vale 25 y otro que vale 15, y la diferencia entre uno que vale 15 y otro que vale 5 da el mismo resultado. Por este motivo, y por comodidad y facilidad en el cálculo, al punto del circuito con

potencial más reducido (el de mayor carga negativa, recordemos) se le suele dar un valor de referencia igual a 0.

💢 También por convenio (aunque físicamente sea en realidad justo al contrario) se suele decir que la corriente eléctrica va desde el punto con potencial mayor hacia otro punto con potencial menor (es decir, que la carga acumulada en el extremo positivo es la que se desplaza hacia el extremo negativo).

💥 Para entender mejor el concepto de voltaje podemos utilizar la analogía de la altura de un edificio: si suponemos que el punto con el potencial más pequeño es el suelo y asumimos este como el punto de referencia con valor 0, a medida que un ascensor vaya subiendo por el edificio irá adquiriendo más y más potencial respecto a el suelo: cuanta más altura tenga el ascensor, más diferencia de potencial habrá entre este y el suelo. Cuando estemos hablando de una "caída de potencial", querremos decir entonces (en nuestro ejemplo) que el ascensor ha disminuido su altura respecto al suelo y por tanto tiene un voltaje menor.

👊 La unidad de medida del voltaje es el voltio (V), pero también podemos hablar de milivoltios (1 mV = 0,001 V), o de kilovoltios (1 kV = 1000 V). Los valores típicos en proyectos de electrónica educativa como los que puedes encontrar en nuestra web son de 1,5 V, 3,3 V,5 V... aunque cuando intervienen elementos mecánicos (como motores) u otros elementos complejos, se necesitará aportar algo más de energía al circuito, por lo que los valores suelen algo mayores: 9 V, 12 V o incluso 24 V. En todo

caso, es importante tener en cuenta que valores más allá de 40 V pueden poner en riesgo nuestra vida si no tomamos las precauciones adecuadas; en los proyectos que exponemos aquí, de todas formas, no se utilizarán nunca voltajes de esta magnitud.

Escrito por Archie Tecnology