Diferencia clave: corriente frente a voltaje
En un campo eléctrico, las cargas eléctricas se ven afectadas por una fuerza que actúa sobre ellas; por lo tanto, se debe realizar trabajo sobre una partícula cargada para moverse de un punto en un campo eléctrico a otro punto. Este trabajo se define como la diferencia de potencial eléctrico entre esos dos puntos. La diferencia de potencial eléctrico también se denomina voltaje entre dos puntos. Un movimiento o un flujo de cargas eléctricas bajo el efecto de la diferencia de potencial se conoce como corriente eléctrica. La diferencia clave entre corriente y voltaje es que una corriente siempre implica un movimiento de cargas eléctricas bajo un campo eléctrico, mientras que el voltaje no implica un flujo de cargas. Un voltaje ocurre solo debido a la existencia de una carga desequilibrada.
¿Qué es el voltaje?
Dado que un átomo tiene el mismo número de protones y electrones, toda la materia estable del universo está eléctricamente equilibrada. Sin embargo, las partículas con carga positiva o negativa pueden tener más o menos electrones que protones debido a efectos físicos y químicos externos. Bajo una reunión de cargas similares, surge un campo eléctrico que da potencial eléctrico o voltaje a cada punto a su alrededor. El voltaje puede ser tratado como la propiedad más fundamental de la electricidad. Se mide en voltios (V) usando un voltímetro.
El potencial eléctrico en un punto siempre se considera como una diferencia entre dos puntos, o en un punto particular, el voltaje se considera con respecto al infinito donde el potencial es cero. Desde el punto de vista del circuito eléctrico, la tierra se considera como un punto de potencial cero; por lo tanto, el voltaje en cada punto del circuito se mide con respecto a la tierra (o suelo).
Un voltaje puede ser producido como resultado de muchos fenómenos naturales o forzados. Los relámpagos son un ejemplo de voltaje debido a la ocurrencia natural; cientos de millones de un voltaje se produce en una nube debido a la fricción. En una escala muy pequeña, una batería produce un voltaje por una reacción química, acumulando iones cargados en los terminales positivo (ánodo) y negativo (cátodo). Las células fotovoltaicas incluidas en los paneles solares generan un voltaje como resultado de la liberación de electrones del material semiconductor que absorbe la luz solar. Se puede ver un efecto similar en los fotodiodos utilizados en las cámaras para detectar el nivel de luz ambiental.
¿Qué es una corriente?
Una corriente es un flujo de algo, como el agua de mar o el aire atmosférico. En un contexto eléctrico, un flujo de cargas eléctricas, más comúnmente un flujo de electrones a través de un conductor, se conoce como corriente eléctrica. La corriente se mide en amperios (A) con un amperímetro. El amperio se define como culombios por segundo y es proporcional a la diferencia de voltaje entre dos puntos donde fluye la corriente.
Figura 01: Un circuito eléctrico simple
Como se muestra en la figura 01, cuando la corriente pasa a través de una resistencia pura R, la relación tensión/corriente es igual a R. Esto se introduce en la Ley de Ohm, que se expresa como:
V=Yo x R
Si el voltaje dV está cambiando a través de una bobina, también conocida como inductor, la corriente dI a través de la bobina cambia según:
dI=1/L∫dV dt
Aquí, L es la inductancia de la bobina. Esto sucede porque la bobina es resistente al cambio de voltaje a través de ella y produce un contravoltaje.
En el caso de un condensador, el cambio de corriente a través de él dI es el siguiente:
dI=C (dV/dt)
Aquí, C es la capacitancia. Esto se debe a la descarga y carga del capacitor según la variación de voltaje.
Figura 02: Regla de la mano derecha de Fleming
Cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético, se produce una corriente y, posteriormente, un voltaje a través del conductor de acuerdo con la regla de la mano derecha de Fleming.
Esta es la base del generador eléctrico en el que una serie de conductores giran rápidamente a través de un campo magnético. Como se explicó en la sección anterior, la acumulación de cargas genera un voltaje en una batería. Cuando un cable conecta los dos terminales, comienza a fluir una corriente a lo largo del cable, es decir, los electrones en el cable se mueven debido a la diferencia de voltaje entre los terminales. Cuanto mayor sea la resistencia del cable, mayor será la corriente y más rápido se agotará la batería. De manera similar, una carga que consume más energía extrae una corriente más alta del suministro. Por ejemplo, una lámpara de 100 W conectada a un suministro de 230 V, la corriente que consume se puede calcular como:
P=V ×I
I=100 W ÷ 230 V
I=0.434 A
Aquí, cuando la potencia es mayor, el consumo de corriente será alto.
¿Cuál es la diferencia entre voltaje y corriente?
Voltaje frente a corriente |
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| El voltaje se define como la diferencia de energía potencial eléctrica entre dos puntos en un campo eléctrico. | La corriente se define como el movimiento de cargas eléctricas bajo una diferencia de energía potencial en un campo eléctrico. |
| Ocurrencia | |
| Salidas de tensión por existencia de cargas eléctricas. | La corriente se produce con un movimiento de cargas. No hay corriente con cargas eléctricas estáticas. |
| Dependencia | |
| Puede existir tensión sin producir corriente; por ejemplo, en pilas. | La corriente siempre depende del voltaje ya que no puede ocurrir un flujo de carga sin una diferencia de potencial. |
| Medida | |
| El voltaje se mide en voltios. Siempre se mide con respecto a otro punto, al menos la tierra neutra. Por lo tanto, la medición de voltaje es fácil ya que no se rompe un circuito para colocar los terminales de medición. | La corriente se mide en amperios y se mide a través de un conductor. Medir la corriente es más difícil ya que se debe romper el conductor para colocar los terminales de medición, o se deben usar amperímetros de sujeción sofisticados. |
Resumen: voltaje frente a corriente
En un campo eléctrico, la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera se denomina diferencia de tensión. Siempre debe haber una diferencia de voltaje para generar una corriente. En una fuente de tensión como una fotocélula o una batería, se produce una tensión debido a la acumulación de cargas en los terminales. Si estos terminales están conectados con un cable, comienza a fluir una corriente debido a la diferencia de voltaje entre los terminales. De acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente en un conductor cambia proporcionalmente con el voltaje. Aunque la corriente y el voltaje están interconectados por la resistencia, la corriente no puede existir sin un voltaje. Esta es la diferencia entre corriente y voltaje.
