voltaje

El voltaje es la diferencia de potencial electrostático entre dos puntos en un circuito o sistema, medido en voltios (V). Piense en ello como la presión eléctrica que empuja los electrones a través de un conductor. Sin voltaje, no fluye corriente; con él, los electrones se mueven de un punto de mayor potencial a uno de menor potencial. En términos prácticos, un tomacorriente en Norteamérica suministra aproximadamente 120 V, mientras que los tomacorrientes europeos suministran 230 V. El voltaje disponible en un punto determina qué equipo puede funcionar allí y cuánta potencia puede entregar.

En los sistemas de CA (corriente alterna), el voltaje alterna dirección y magnitud muchas veces por segundo. La red eléctrica norteamericana opera a 60 Hz, por lo que el voltaje oscila 60 veces por segundo; la mayor parte de Europa y Asia usan 50 Hz. El voltaje indicado (120 V o 230 V) es el valor RMS, o valor cuadrático medio, no el pico. En los sistemas de CC (corriente continua) utilizados en circuitos de baterías, instalaciones solares y algunos equipos industriales, el voltaje permanece constante. La elección entre CA y CC afecta la selección del motor, los requisitos del transformador y la eficiencia del sistema.

El voltaje se mide entre un punto de referencia (generalmente neutro o tierra) y otro punto en el circuito. En sistemas industriales trifásicos, el voltaje existe entre dos fases cualesquiera y entre cada fase y el neutro. Un sistema trifásico clasificado en 480 V de línea a línea produce aproximadamente 277 V de línea a neutro. La medición del voltaje requiere un voltímetro conectado en paralelo a través de los dos puntos de interés. La lectura incorrecta o la suposición de un voltaje erróneo es una causa común de daño al equipo y lesiones personales.

Caída de voltaje y regulación

A medida que la corriente fluye a través de los conductores, parte del voltaje se pierde en forma de calor debido a la resistencia del cable. Esta caída de voltaje aumenta con la distancia y la magnitud de la corriente. En tramos largos de cable o cableado de tamaño insuficiente, la caída de voltaje puede ser significativa; los códigos eléctricos suelen limitarla al 3 por ciento en circuitos derivados y al 5 por ciento combinado desde la compañía eléctrica hasta el punto final. Un circuito de 120 V con una caída del 5 por ciento entrega solo 114 V en la carga, lo que puede hacer que los motores se sobrecalienten y las luces se atenúen notablemente.

La regulación de voltaje se refiere a la capacidad de un sistema para mantener un voltaje constante a pesar de los cambios en la carga. Una regulación deficiente significa que el voltaje disminuye cuando la demanda aumenta o sube cuando la demanda baja. En entornos industriales, las fluctuaciones de voltaje de más de más o menos 10 por ciento pueden provocar el apagado del equipo o reducir la vida útil del motor. Se utilizan transformadores, reguladores de voltaje y equipos de compensación de potencia reactiva para mantener la estabilidad en un sistema de distribución.