Voltaje, resistencia, corriente y potencia son las principales cantidades eléctricas.

En ingeniería eléctrica, no tiene sentido decir simplemente "electricidad". Aquí siempre es necesario especificar qué se está discutiendo exactamente. Podemos referirnos a la carga eléctrica del condensador, el voltaje en la toma de corriente, la corriente que fluye a través de los cables o, por ejemplo, la potencia que el medidor eléctrico de nuestro departamento se enrolla en un mes.

En cualquier caso, no existe una cantidad tal como la electricidad, existe la cantidad "cantidad de electricidad", correctamente llamada carga eléctrica, que se mide en colgantes. Esta es una carga eléctrica: se mueve a lo largo de los cables, se acumula en las placas del condensador, está presente periódicamente en los terminales (mínimo - en el cable de fase) de la salida, se mueve en forma de corriente cuando la red eléctrica realiza el trabajo. Las principales cantidades eléctricas están relacionadas de alguna manera con la carga. Hablaremos de estos valores hoy.

Voltaje

El voltaje U se mide entre dos puntos en el circuito. Para que una tensión alterna estable o constante comience a estar presente en un circuito cerrado, se necesita una fuente de corriente que pueda asegurar que esta tensión se mantenga en los extremos del circuito. Esta fuente servirá como fuente de EMF: fuerza electromotriz que, como el voltaje, se mide en voltios.

Si dicha fuente está conectada a un circuito cerrado, entonces, en primer lugar, habrá voltaje entre los terminales de la fuente, es decir, en los extremos del circuito y, en segundo lugar, en los extremos de todas las secciones de este circuito, si está dividido condicionalmente en partes.

En cada momento, el voltaje eléctrico que actúa en una sección particular del circuito puede tener un valor diferente que en el momento anterior, si el circuito está alimentado por una fuente de fem variable, o el mismo valor si es una fuente de fem constante, y el circuito, respectivamente, Es un circuito de corriente continua.

El voltaje en los extremos del circuito de CC es similar a la diferencia de altura en el lado de una montaña, y la carga en estas condiciones es como el agua elevada a una altura, solo con respecto al campo eléctrico, esta diferencia se llama diferencia de potenciales (eléctricos), ya que no estamos hablando del campo gravitacional.

La diferencia potencial entre dos puntos es de 1 voltio, si para mover una carga de 1 colgante de un punto a otro, se debe trabajar en la cantidad de 1 joule. Un voltio también es igual al voltaje eléctrico causando una corriente continua de 1 amperio en el circuito eléctrico a una potencia de 1 vatio, pero más sobre eso más adelante.

Actual

Cuando hay un voltaje eléctrico en los extremos de una sección de un circuito (conductor), es decir, cuando hay una diferencia en los potenciales eléctricos, esto significa que un campo eléctrico actúa en el conductor (a lo largo de la sección considerada). Un campo eléctrico actúa con fuerza sobre partículas cargadas.

En los metales, por ejemplo, los electrones libres son portadores de una carga negativa y pueden entrar en movimiento de traslación si de repente se encuentran en un campo eléctrico externo, cuya fuente es en este caso la fuente de fem. Cuando los electrones entran en movimiento bajo la influencia de un campo eléctrico, se convierten en una carga en movimiento, es decir, una corriente eléctrica I.

La cantidad de carga se mide en coulomb, y la corriente caracteriza la velocidad de movimiento de carga a través de la sección transversal del conductor (por unidad de tiempo). Cuando una carga eléctrica de un colgante pasa a través de la sección transversal del conductor en un segundo, la corriente en el conductor es de 1 amperio. En analogía con el agua, cuanto más agua pasa a través de la sección de tubería por segundo, mayor es la corriente.

Resistencia

Bajo la influencia del voltaje eléctrico, la carga se mueve a través de la sección transversal del conductor, formando una corriente, pero no se mueve sin obstáculos. Desde que comenzamos a considerar un conductor de metal, continuaremos con él.

Los electrones en un conductor que se mueve bajo la influencia de un campo eléctrico se topan con obstáculos dentro del conductor: átomos de la red cristalina, así como uno contra el otro, debido a la componente caótica (térmica) del movimiento de los electrones y las vibraciones atómicas.

Estos obstáculos proporcionan un tipo de resistencia, ralentizan los electrones, reducen la corriente en comparación con cuánto podría desarrollarse si no existieran tales obstáculos. Pero este tipo de resistencia R en conductores reales (circuitos) siempre está ahí.

Este valor se llama resistencia eléctrica en ingeniería eléctrica. La resistencia eléctrica se mide en ohmios. Un ohmio es igual a la resistencia eléctrica de una sección de un circuito eléctrico, entre cuyos extremos fluye una corriente continua de 1 amperio a un voltaje de 1 voltio en los extremos.

Cuanto mayor sea la resistencia que caracteriza a un conductor dado, menor será la corriente al mismo voltaje en los extremos de este conductor. Esta dependencia se llama ley de Ohm para una sección de un circuito eléctrico: la magnitud de la corriente en una sección de un circuito es directamente proporcional al voltaje en los extremos de esta sección e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica de una sección dada del circuito.

Poder

Hablando sobre el circuito eléctrico, el voltaje, la resistencia y la corriente, uno no puede dejar de terminar el tema de las cantidades eléctricas básicas con una historia sobre la energía eléctrica P. Cuando se establece una corriente y continúa fluyendo en el circuito bajo la influencia del voltaje, la fuente de fem hace el trabajo A en el circuito.

De hecho, el trabajo lo realiza un campo eléctrico en una carga eléctrica que se mueve en este campo. La cantidad de trabajo perfecto depende de la diferencia potencial que ha superado la carga y de la magnitud de esta carga. Cuanto más rápido se realizó el trabajo, mayor será el poder del proceso.

En el caso de la corriente, generalmente hablamos del poder de la fuente que realizó el trabajo, así como del poder del consumidor (circuito). La energía eléctrica gastada en trabajo útil se mide en vatios. Para cualquier tipo de energía, no solo para energía eléctrica, 1 vatio se define como la potencia a la que se realiza 1 julio de trabajo en 1 segundo de tiempo.