Voltio

Voltio
Un multímetro, que permite, entre otras cosas, medir la tensión eléctrica entre dos puntos.
Un multímetro , que permite, entre otras cosas, medir la tensión eléctrica entre dos puntos.
Información
Sistema Unidades derivadas del Sistema Internacional
Unidad de… Potencial eléctrico , voltaje , fuerza electromotriz
Símbolo V
Epónimo Alessandro volta
Conversiones
1 V en ... es igual a...
  Unidades SI básicas   1  kg  m 2  s −3  A −1

El voltio (símbolo: V ) es una unidad de fuerza electromotriz y diferencia de potencial (o voltaje ) y se deriva del SI .

Este nombre se le dio en homenaje a Alessandro Volta , inventor italiano de la pila voltaica en 1800 .

Definición

El voltio corresponde a la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito compuesto por una resistencia de un ohmio, cuando este mismo circuito es atravesado por una corriente constante de 1  amperio la potencia disipada entre estos dos puntos es igual a 1  vatio .

En otras palabras, el voltio es la diferencia de potencial eléctrico que acelera una carga eléctrica en 1  culombio, lo que le da una energía de 1  julio . Como resultado, el voltio es lo que mueve una carga de 1 culombio con una fuerza de 1  newton sobre una longitud de 1  metro .

Se puede definir a partir de las unidades base del Sistema Internacional , del cual es una de las unidades derivadas:

con :

Nota tipográfica

De acuerdo con el estándar del Sistema Internacional de Unidades , todos los nombres de las unidades son nombres comunes y por lo tanto están escritos en minúsculas; el símbolo asociado está en minúsculas, excepto cuando el nombre de la unidad proviene del nombre de una persona, en cuyo caso el símbolo comienza con una letra mayúscula (de ahí: "volt", nombre común escrito en minúsculas; pero como este nombre deriva de eso de Alessandro Volta, el símbolo es "V" mayúscula).

Historia y definición

En 1800, Alessandro Volta desarrolló la batería voltaica, un precursor de la batería alcalina , que producía un voltaje eléctrico continuo . Volta determina que el mejor par de metales diferentes para generar electricidad es un par de zinc y plata.

En la década de 1880 , el Congreso Internacional de Electricidad, ahora Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), aprobó el voltio como unidad de fuerza electromotriz. Al mismo tiempo, el voltaje se define como "la diferencia de potencial a través de un conductor cuando una corriente de un amperio disipa una potencia de un vatio" .

En un circuito, la tensión se explica por la diferencia de potencial entre los dos polos eléctricos, es decir, por un exceso de cargas negativas. Esta diferencia crea un campo eléctrico que hace que las cargas se muevan hasta que se equilibren en ambos lados.

Comparación con la hidráulica

El voltio es la unidad de diferencia de potencial y voltaje.

La analogía con la hidráulica se usa a menudo para explicar la tensión y la intensidad en los circuitos eléctricos; se comparan con tuberías llenas de agua. Para tener una mejor idea de qué es la presión del agua, podemos imaginar el agua que sale de un grifo, una manguera de jardín o una cascada causada por una presa: cuanto más alta es la presión y más agua sale de la tubería tiene un alto caudal.

La presión corresponde según esta analogía a la tensión eléctrica.

Tensiones nominales actuales

Tensiones nominales de diferentes fuentes:

En todas las redes eléctricas , debido a la resistencia de cada material del que están hechas, en particular los conductores , existe una caída de tensión proporcional a la longitud de los cables . Las líneas de alto voltaje se utilizan para reducir relativamente las pérdidas. Los cuales se deben principalmente al efecto Joule (calor disipado) y son proporcionales al producto de la resistencia por el cuadrado de la intensidad ( P = RI 2 ); siendo la potencia transmitida igual al producto del voltaje por la corriente ( P = UI ), aumentar el voltaje permite, para una potencia dada, reducir significativamente las pérdidas en las redes de cable. Continúan las investigaciones sobre materiales superconductores que tienen resistencia cero. De hecho, permitirían eliminar no solo las pérdidas en el cable sino también la necesidad de equipos de transformación para subir y bajar la tensión, con las pérdidas asociadas a ella.

Múltiplos y submúltiplos del voltio

La siguiente tabla detalla los múltiplos y submúltiplos del voltio en el Sistema Internacional; no se utilizan todas estas unidades.

Múltiplos del voltio
10 N Prefijo Símbolo Número Ejemplo
10 24 yottavolt YV Cuatrillón
10 21 zettavolt ZV Trilliard
10 18 exavolt EV Billones
10 15 petavoltio PV De billar
10 12 teravoltio televisor Billones
10 9 gigavoltio GV Mil millones
10 6 megavoltio MV Millón Rayo (hasta varios cientos de megavoltios)
10 3 kilovoltio kV Mil Catenarias (25 kV), líneas de media tensión
10 2 hectovoltio H v Centenar Corriente doméstica (en Europa, voltaje rms de 2,3 hV)
10 1 decavoltio daV Diez
10 0 voltio V A Orden de magnitud del voltaje de la batería
10 −1 decivoltio dV Décimo
10 -2 centivoltio CV Centésimo Orden de magnitud del impulso nervioso
10 −3 milivoltio mV Milésimo
10 −6 microvoltio μV Millonésimo
10 −9 nanovoltio Nevada Billonésimo
10 -12 picovoltio pV Billonésimo
10 -15 femtovoltio fV De billar
10 −18 attovolt AV Billonésima
10 −21 zeptovoltio zV Trilliardth
10 -24 yoctovoltio yV Cuadrillonésimo

Notas y referencias

  1. "  CIPM, 1946: resolución 2 - Definiciones de unidades eléctricas  " , en bipm.org , Oficina Internacional de Pesas y Medidas (consultado el 14 de julio de 2015 ) .
  2. “  Potencial eléctrico  ”, iihe.ac.be , [PDF] .
  3. Minh Tâm Tran, Física general - Electrostática , lphe.epfl.ch [PDF] .
  4. BIPM , "  Tabla 3. Unidades SI derivadas consistentes con nombres especiales y símbolos particulares  " , en bipm.org ,2014(consultado el 1 st de febrero de 2,015 ) .
  5. Excluyendo reglas tipográficas clásicas: comienzo de oración y título, entre otras.
  6. (de) Einstein, A.; Infeld, L.: Evolution der Physik , S. 96

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos