¿Qué es una caída potencial?

La caída potencial, también llamada caída de voltaje, es la diferencia de potencia entre dos puntos del mismo sistema. El material conductor tiene una resistencia inherente al flujo eléctrico. A medida que la corriente se mueve a través del conductor, esta resistencia transforma parte de la energía eléctrica potencial en calor. La cantidad de pérdida es la cantidad por la cual la potencia eléctrica potencial cambia entre los dos extremos del conductor, o la caída potencial. Si bien esta caída no es deseable en muchas partes de un sistema eléctrico, es muy importante para otras partes.

En un cable simple, la caída potencial se basa únicamente en la resistencia del conductor. A medida que la corriente se mueve a través del cable, una cantidad determinada de energía se transforma en calor. Esta es generalmente una propiedad conocida del conductor, lo que significa que es simple encontrar la caída potencial simplemente sabiendo qué tan largo y grueso es el cable. Si bien las impurezas leves en el conductor o las irregularidades en el voltaje alterarán este valor, generalmente es solo una diferencia insignificante.

Al transferir grandes cantidades de voltaje, la caída potencial es un problema importante. Si el 50% de la electricidad transmitida a un vecindario simplemente desaparece, la compañía eléctrica tendría un gran problema. Los clientes podrían no tener suficiente energía para sus hogares y negocios y las tarifas tendrían que aumentar para compensar la pérdida de energía.

La forma más fácil de limitar la caída potencial es simplemente aumentar el diámetro del cable. Cuanto mayor es el diámetro, más espacio tiene la energía para moverse a través del sistema, lo que resulta en menos electricidad perdida por el calor. Si bien esto funciona bien hasta cierto punto, es una medida pasiva y, a menudo, las medidas activas son más eficientes. Estos generalmente se centran en usar voltajes iniciales más altos y acortar las distancias entre las cargas de potencia.

Un uso secundario de caída potencial se utiliza en la dinámica de fluidos. Este uso describe una situación casi idéntica al significado eléctrico, tal como se aplica a tuberías y fluidos. El uso de fluidos es la diferencia entre las presiones de un fluido en dos puntos diferentes de un sistema.

En ambos casos, el potencial es la descripción de lo que la energía tiene la capacidad de hacer en lugar de lo que está haciendo. Cuando la electricidad se pierde por la resistencia, pierde energía potencial; esencialmente la electricidad tiene menos capacidad en un extremo de un cable que el otro. Al describir la presión del fluido, el líquido también tiene menos energía potencial. Como tiene una presión más baja, requiere más líquido para realizar la misma tarea que un fluido con presión más alta.