Qué es el voltio

¿Qué es el voltio (V)? Unidad de Ingeniería Eléctrica y Física

Voltios «V»: Definición, Fórmula, Medida, Conversión y Cálculo

¿Qué es el voltio?

El Voltio es la unidad derivada del voltaje, el potencial eléctrico o la diferencia de potencial y la fuerza electromotriz (FEM). Recibe su nombre del físico italiano Alessandro Volta (que inventó la pila eléctrica) y se utiliza en física e ingeniería eléctrica y electrónica como unidad derivada en el SI (Sistema Internacional) para medir el voltaje y la FEM.

La unidad de voltios, denominada «V», se utiliza para medir el potencial o la diferencia de potencial entre dos puntos. Un voltio se define como:

Si se utiliza un julio (J) de energía para mover un culombio de carga (C) de un punto a otro, el valor de la diferencia de potencial entre estos dos puntos es de un voltio (V).

Volt = 1 Joule ÷ 1 Culombio … (V = J ÷ C)

Del mismo modo, forma la ecuación en términos de consumo de energía como sigue

V = W ÷ Q

Donde:

W = Trabajo realizado en Julios
V = Voltios o diferencia de potencial
Q = Carga en culombios

Publicación relacionada: ¿Qué es el Amperio (A)? Unidad en Ingeniería Eléctrica y Física

Un voltio puede expresarse como una presión que hace posible el flujo de electrones en un camino conductor como un conductor o un circuito eléctrico cerrado.

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En otras palabras, un voltio se expresa como la diferencia de potencial entre dos puntos que permiten el flujo de un amperio de corriente y disipan un vatio de potencia durante el proceso entre estos dos puntos.

V = P ÷ I

V = W ÷ A

Voltio = Vatio ÷ Amperio

Donde:

V = P.D o Tensión
P = Potencia en Vatios
I = Corriente en Amperios

Según la ley de Ohm, si un amperio de corriente fluye en una resistencia que tiene el valor de un ohmio, el valor de la diferencia de potencial a través de la resistencia será de un voltio.

V = I x R

Voltios = Amperios x Ohmios

Donde:

V = Tensión o P.D en Voltios
I = Corriente en Amperios
R = Resistencia en Ohmios (Ω)

Es bueno saberlo:

La diferencia de potencial, o presión eléctrica (comúnmente como voltaje) es necesaria para hacer posible el flujo de carga en un material conductor. Este potencial eléctrico puede obtenerse de una fuente de voltaje, como generadores y baterías, etc.

Ecuaciones de voltios utilizadas para las conversiones a las cantidades relacionadas

Voltios a partir de vatios y amperios

V = W ÷ A
Voltios = Vatios ÷ Amperios … (V = P ÷ I)

Voltio a partir de Julios y Culombios

V= J ÷ C
Voltios = Julios ÷ Culombios

Voltios a partir de amperios y resistencia

V = I x R … (ley de Ohm)
Volt= Amp x Ohms (Ω)

Voltios de Electronvoltios y Carga de Electrones

V = eV ÷ e
Volt = Electronvoltio ÷ carga del electrón (e)

Donde la carga del electrón «e» = 1,60217662 × 10^-19 culombios

¿Cómo medir voltios?

La herramienta que se utiliza para medir el voltaje o los voltios en un circuito (o la diferencia de potencial entre dos puntos) se conoce como Voltímetro. Tanto en los multímetros analógicos como en los digitales, existe un modo de voltios para medir voltajes de CA y CC. También se utiliza un Potenciómetro para medir la diferencia de potencial entre dos puntos.

Para medir el voltaje en voltios a través de un elemento eléctrico como una resistencia, un condensador, un inductor, un diodo, etc., basta con poner los dos cables del multímetro (en paralelo) y la pantalla mostrará el valor exacto del voltaje en voltios. Puede seguir la guía paso a paso «¿Cómo medir el voltaje usando un multímetro digital?».

¿Cómo calcular los voltios?

Basándonos en la fórmula y las ecuaciones anteriores para el voltaje en voltios (para diferentes escenarios), podemos calcular el valor de la diferencia de potencial en voltios de la siguiente manera.

Ejemplo 1:

Hallar la caída de tensión en voltios si el valor de la corriente que circula es de 2A en una resistencia de 12Ω.

Solución:

Según la ley de Ohm:

V = I x R

Poniendo los valores

V = 2A x 12Ω

V = 24 voltios

Ejemplo 2:

Calcular el valor de la Tensión de alimentación en Voltios si en una bombilla de 30W circula una corriente de 0,5A.

Solución:

Sabemos que

V = P ÷ I

Poniendo los valores:

V = 30W ÷ 0,5A

V = 60 voltios

Ejemplo 3:

Determinar el valor de la tensión necesaria en voltios para que se encienda una bombilla LED que tenga 45W y una resistencia de 5Ω.

Solución:

La ecuación derivada de P = V x I donde poniendo I = V ÷ R.

V = √(P x R)

Poniendo los valores:

V = √(45W x 5Ω)

V= √(225)

V= 15 voltios.

Ejemplo 4:

Cuál es el valor del voltaje en voltios si se utilizan 50 julios de energía para mover 10 culombios de carga de un punto a otro.

Solución:

Sabemos que V = J ÷ C o V = W ÷ Q. Basta con poner los valores.

V = 50 julios ÷ 10 culombios

V = 5 Voltios