Tentsio (elektrizitatea)

Wikipedia(e)tik
Hona jauzi: nabigazioa, Bilatu
Artikulu hau magnitude fisikoari buruzkoa da; beste esanahietarako, ikus «Tentsio (argipena)».

Potentzial diferentzia, tentsio elektrikoa edo boltaia puntu biren artean dagoen potentzial elektrikoaren diferentzia zenbatzen duen magnitude fisikoa da. Voltetan neurtzen da, eta, orokorrean, , , edo ikurrekin izendatzen da.

Potentzial-diferentzia bi punturen artean (A eta B), karga-unitate positiboa potentzial baxuko puntutik (B) potentzial altuko puntura (A) eramateko egin behar den lana da, edo beste hitzetan esanda, karga-unitate positiboari eman behar zaion energia-kantitatea.[1]

(unitateak: 1V = 1J / 1C  ; 1 Volt = 1 Joule / 1 Coulomb)

Boltaiak energi-iturri bat (indar elektroeragilea) edo galdutako, xahututako edo metatutako energia (tentsio-jauskera) irudikatu dezake. Sistema bateko puntu biren arteko tentsioa edo potentzial diferentzia neurtzeko voltmetroa erabiltzen da.

Potentzial diferentzia eremu elektriko estatiko batek, eremu magnetiko bat zeharkatzen duen korronte elektriko batek, eremu magnetiko aldakor batek, edo hiru hauen konbinazio batek sor dezake.

Definizioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Eremu elektriko estatiko baten, karga elektriko bat puntu batetik bestera eramateko egin behar den lana -potentzial diferentzia- kargak egiten duen ibilibidearekiko independientea da.

Espazioan bi puntu hartuta, A eta B, boltaia puntu bi hauen harteko potentzial elektrikoen diferentzia da. Potentzial elektrikoaren definiziotik:

Boltaia, tentsioa edo potentzial diferentzia karga-unitateko energia potentzial elektrikoa da, Joule/Coulombetan neurtua (=Volt).

Batzutan potentzial elektrikoarekin nahasten denez, bien harteko aldea argitu beharra dago:

  • Potentzial elektrikoa puntu batean karga positiboaren unitatea infinitutik punturaino eramateko egin behar den lana da.
  • Potentzial diferentzia bi punturen artean karga-unitate positiboa potentzial elektriko baxuko puntutik potentzial elektriko altuko puntura eramateko egin behar den lana da.

Energia potentzial mekanikoarekin gertatzen den bezala, potentzialaren zeroa edozein puntutan aukeratu daiteke, eta esanguratsua den kantitatea puntu biren harteko potentzialen diferentzia da. A eta B puntuen harteko potentzial diferentzia karga-unitate positibo bat Atik Bra eramateko eremu elektrikoaren aurka egin beharko litzatekeen lana da. Eremu elektriko estatiko baten, lan kopuru hau kargak Atik Bra joateko egiten duen ibilbidearekiko independientea da, A eta B puntuen potentzialaren menpe bakarrik dago. Zero potentzialdun puntutzat lurra hartzen da askotan.

Boltaiaren definizioaren arabera, karga negatiboa duten objektuak boltai haundiagoetarantz bultzatuak izango dira, eta karga positiboa duten objektuak boltai txikietarantz bultzatuak izango dira. Beraz, korrontearen norantza konbentzioa hari edo erresistentzia baten boltai haundiagotik boltai txikiagora izango da. Korrontea boltai txikiagotik haundiagora eremu elektrikoaren aurka bultzatuko duen indar elektroeragile bat dagoenean bakarrik joan daiteke. Adibidez, bateria baten barnean, erreakzio kimikoek energia nahikoa ematen dute korrontea terminale negatibotik terminale positibora joateko.

Tentsioa osagai elektroniko pasiboetan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Osagai elektroniko pasiboen terminalen harteko potentzial diferentzia osagaiaren ezaugarrien eta korronte elektrikoaren araberakoa da.

Tentsioa erresistentzietan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sakontzeko, irakurri: «Erresistentzia (osagaia)»

Ohm-en legearen arabera:

Tentsioa hariletan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sakontzeko, irakurri: «haril»

Haril bat espiralean biribilkatutako eroale edo alambre bat da. Orokorrean harilak korronte alternoan erabiltzen dira, terminaletan sortzen duten potentzial diferentzia hurrengoa izanik:

L konstantea bada:

Tentsioa kondentsadoreetan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sakontzeko, irakurri: «Kondentsadore elektriko»

Material dielektriko batez bereiziriko bi gainazal eroalek kondentsadore bat osatzen dute. Ohiko ekuazioa hurrengoa da:

C konstantea bada:

Hemendik Vb-Va tentsioa lortzen da. Va = 0 edo lurra suposatuz, plaka bateko tentsioa hurrengoa litzake:

Tentsio efikaza[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Sakontzeko, irakurri: «Balio efikaz»
Voltmetro funtzioa hautatuta duen multimetroa. Korronte alternoan, tentsioaren balio efikaza emoten du.

Korronte alternoko voltmetro gehienek tentsio efikazaren balioa emoten dute. Tentsio efikaza korronte alternoko periodo batean erresistentzia batek xahutzen duen potentzia elektrikoa xahutzeko, tentsio konstantepean balego erresistentzia horrek potentzia berdina xahutzeko beharko lukeen tentsioaren balioa da.

T denbora periodo baten erresistentzia elektriko batek xahutzen duen energia hurrengoa da:

,

non W xahututako energia, P potentzia, T denbora periodoa, Ief korronte elektrikoaren balio efikaza, Vef tentsio efikaza eta V(t) aldiuneko tentsioaren balioa t denboraren funtzioan diren.

Tentsio efikaza ebatzita tentsioaren batezbesteko koadratikoa lortzen da:

.

Korronte alternoan, aldiuneko tentsioa sinusoide baten arabera aldatzen da.

,

non V tentsioa denboraren funtzioan adierazten den. V0 tentsioaren anplitudea da, abiadura angeluarra eta fase edo desfasea.

Uhinaren periodoa integrazio periodotzat hartuta ():

;

V0 tentsioaren anplitudea konstantea izanik integraletik atera daiteke.

.

Funtzio trigonometriko baten berredura kentzeko baliokide bat ezarrita:

;

Integratuz:

Erlazio matematikoak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Tentsioa elektrizitatean erabiltzen diren hiru aldagai arruntetako bat da, korronte elektrikoarekin eta inpedantziarekin batera. Tentsioarekin erlazioa duten oinarrizko lege garrantzitsu bi daude:

Neurgailuak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Osziloskopio bat, peridokiko aldatzen seinale elektriko baten tentsioa irudikatzen.

Tentsioa neurtzeko instrumentuen hartean voltmetroa, potentziometroa eta osziloskopioa daude. Voltmetroa multimetro baten barneratua egon daiteke.

Voltmetroak erresistentzia finko batetik igarotzen den korronte elektrikoa neurtzen du, zeina, Ohmen legearen arabera, erresistentzian emoten den tentsio-jauskeraren proportzionala den.

Potentziometroak tentsio ezezagun bat tentsio ezagun batekin konparatzen du zubi zirkuitu baten.

Katodo-izpiko osziloskopioak tentsioa anplifikatu eta elektroi sorta bat bide nagusitik desbideratzen du, non elektroi sortaren desbideratzea tentsioarekiko proportzionala den.

Ohiko tentsio maila batzuk[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  • Pilen ohiko tentsioa 1,5 Voltekoa da. 4,5 Volteko pilak -barnean 1,5 Volteko hiru pila seriean konektaturik dituzte-, eta 9 Voltekoak ere ohikoak dira.
  • Automobil eta motozikleten baterien ohiko tentsioa 12 Voltekoa da.
  • Argindar hornitzaileek etxebizitzetarako eta kontsumorako 110 Volt edo 220 Volteko korronte alternoko tentsioa ematen dute, herrialdearen arabera, Europan 220 Voltekoa delarik.
  • Energia elektrikoaren garraio eta banaketarako tentsioak kontsumo tentsioak baino ehundaka aldiz haundigoak izan daitezke, 110etik 1200 kV tartekoak (KA) arruntak direlarik.
  • Trenbideetako katenarietan 12 kV eta 50 kV (KA) harteko tentsioak erabiltzen dira.

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. (Euskaraz)  Arbelaitz Gallego, Olatz; Ruiz Vazquez, Txelo (2001), Zirkuitu elektriko eta elektronikoen oinarrizko analisia, Bilbo: Udako Euskal Unibertsitatea, ISBN 84-8438-018-1 .

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]