El voltio es la unidad del sistema internacional medidas para medir la tensión y fuerza electromotriz.
El voltio se representa con el símbolo V. El instrumento de medición para medir voltaje es el voltímetro.
La diferencia de potencial eléctrico se puede imaginar como la facultad de mover cargas eléctricas a través de una resistencia. En esencia, el voltio mide la cantidad de energía cinética que transporta cada electrón. El número de electrones se mide como carga eléctrica, en culombios.
El voltio se puede multiplicar por el flujo corriente, medido en amperios. El resultado es el potencial eléctrico total de la corriente. Se mide en vatios. Los amperios son culombios por segundo.
La diferencia de potencial eléctrico fue llamada fuerza electromotriz en una época en que en el mundo de la física se utilizaba la palabra fuerza de manera poco cuidadosa. Hoy en día este término aún se utiliza en algún contexto.
La etimología del nombre voltio se deriva de Alessandro Volta. Volta inventó la pila voltaica en 1799, la primera batería electroquímica.
En la década de 1880, el Congreso Internacional de Electricidad, ahora la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), aprobó el voltio como una unidad de medida para la fuerza electromotriz.
Definición de voltio
Se pueden dar dos definiciones diferentes de voltio:
Por un lado, podemos considerar que un voltio es la tensión existente entre dos puntos de un conductor por el que pasa una corriente de un amperio (A) y es disipada una potencia de un vatio (W).
Otra forma alternativa de definirlo: El voltio es equivalente a la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un conductor cuando al transportar entre ellos un culombio (C), se realiza el trabajo de un julio (J).
Definición a través del efecto Josephson
En un determinado momento la definición de voltios era distinta. Se calculó un voltio a través de la relación muy precisa entre frecuencia y voltio con un reloj de cesio como referencia de tiempo.
Esto sucedió con la ayuda de un cruce de Josephson. La unión Josephson consta de dos superconductores que están conectados por un aislante.
Esta relación resultó ser independiente de la disposición o los materiales utilizados. Por lo tanto, es extremadamente precisa.
Sin embargo, ya no es el método oficial de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades.
Ejemplo comparandolo con el flujo de agua
Una forma de comprender el funcionamiento de una corriente eléctrica se utiliza la analogía del flujo de agua.
Si los circuitos fueran tuberías de agua tendríamos que:
El voltaje (diferencia en el potencial eléctrico) seria diferencia en la presión del agua.
La corriente eléctrica sería proporcional al diámetro de la tubería o la cantidad de agua que fluye a esa presión.
Una resistencia sería un diámetro reducido en algún lugar de la tubería.
Un condensador / inductor podría compararse con una tubería en forma de "U". En esta “U” un nivel de agua más alto en un lado podría almacenar energía temporalmente.
El voltaje y la ley de Ohm
La relación entre voltaje y corriente está definida por la ley de Ohm. La ley de Ohm es análoga a la ecuación de Hagen-Poiseuille, ya que ambas son modelos lineales que relacionan el flujo y el potencial en sus respectivos sistemas.
La ley de Ohm establece que la diferencia de potencial V entre dos puntos de un conductor es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por él.
Historia del voltio
Esta unidad recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la pila voltaica, la primera batería química.
Con los experimentos, Alessandro Volta generaba electricidad mediante metales diferentes separados por un conductor húmedo. Alsessandro Volta apiló 30 discos metálicos separados cada uno por un paño humedecido en agua salada, de esta forma, el físico italiano obtenía electricidad en forma de corriente contínua.
A tal dispositivo se le llamó "pila voltaica". De la pila voltaica surgió el nombre con el que se conocen hoy en día a las pilas y a la unidad de medida del potencial eléctrico: el voltio.
Resumen
Un voltio es la unidad del sistema internacional de medidas para expresar una diferencia de potencial eléctrico.
El valor de un voltio se indica la intensidad de corriente de un amperio (A) entre dos puntos y que es disipada una potencia de un vatio (W).
