voltaje, diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz fem, presión eléctrica o tensión eléctrica es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, que (en un campo eléctrico estático) se define como el trabajo necesario por unidad de carga para mover una carga de prueba entre los dos puntos. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad derivada para voltaje (diferencia de potencial) se denomina voltio.:166 En unidades SI, el trabajo por unidad de carga se expresa en julios por culombio, donde 1 voltio = 1 julio (de trabajo) por 1 culombio (de carga). La antigua definición del SI para voltios usa potencia y corriente; a partir de 1990, se utilizó el efecto cuántico Hall y Josephson, y recientemente (2019) se han introducido constantes físicas fundamentales para la definición de todas las unidades SI y unidades derivadas. : 177f, 197f La diferencia de voltaje o potencial eléctrico se denota simbólicamente por ∆V, V simplificado o U, por ejemplo, en el contexto de las leyes de circuito de Ohm o Kirchhoff.
Las diferencias de potencial eléctrico entre los puntos pueden ser causadas físicamente por la acumulación o el desequilibrio de la carga eléctrica (por ejemplo, los Electrónico condensador) también por corriente eléctrica a través de un campo magnético y por campos magnéticos variables en el tiempo (por ejemplo, dinamo o generador), o alguna combinación de estos tres. Además, a escala macroscópica, la diferencia de potencial puede ser causada por procesos petroquímicos (celdas y baterías) y por el efecto piezoeléctrico inducido por la presión y la fem inducida por el calor a través de uniones metálicas. Estos últimos procesos a nivel microscópico tienen los orígenes físicos mencionados anteriormente. Se puede utilizar un voltímetro para medir el voltaje (o la diferencia de potencial) entre dos puntos de un sistema; a menudo se utiliza como uno de los puntos un potencial de referencia común, como la tierra del sistema. Un voltaje puede representar una fuente de energía (fuerza electromotriz) o energía perdida, usada o almacenada (caída de potencial).
Definición
Hay varias formas útiles de definir el voltaje, incluida la definición estándar mencionada al comienzo de esta página. También hay otras definiciones útiles de trabajo por carga (consulte esta sección).
El voltaje se define de modo que los objetos cargados negativamente sean atraídos hacia voltajes más altos, mientras que los objetos cargados positivamente son arrastrados hacia voltajes más bajos. Por lo tanto, la corriente convencional en un cable o Resistencia siempre fluye de voltaje más alto a voltaje más bajo.
Históricamente, se ha hecho referencia al voltaje utilizando términos como "tensión" y "presión". Incluso hoy en día, el término "tensión" todavía se usa, por ejemplo, dentro de la frase "alta tensión" (HT) que se usa comúnmente en la electrónica basada en válvulas termoiónicas (tubo de vacío).