A tensión eléctrica, tamén denominada diferenza de potencial ou voltaxe, é a diferenza de potencial eléctrico entre dous puntos. A súa unidade de medida é o Volt, en homenaxe ao físico italiano Alessandro Volta. É, pois, unha magnitude física. Tamén se pode definir como o traballo por unidade de carga exercido polo campo eléctrico sobre unha partícula cargada para movela entre dúas posicións determinadas. Pódese medir cun voltímetro.
A tensión é independente do camiño percorrido pola carga e depende exclusivamente do potencial eléctrico dos puntos A e B no campo eléctrico, que é un campo conservativo.
Se dous puntos que teñen unha diferenza de potencial se unen mediante un condutor, producirase un fluxo de electróns. Parte da carga que crea o punto de maior potencial trasladarase a través do condutor ao punto de menor potencial e, en ausencia dunha fonte externa (xerador), esta corrente cesará cando ambos puntos igualen o seu potencial eléctrico (lei de Henry). Este traslado de cargas é o que se coñece como corrente eléctrica.
Cando se fala sobre unha diferenza de potencial nun só punto, ou potencial, refírese á diferenza de potencial entre este punto e algún outro onde o potencial se defina como cero.
Características
O potencial eléctrico mide a forza que unha carga eléctrica experimenta no seo dun campo eléctrico, expresa pola lei de Coulomb, polo tanto a tensión é a tendencia que unha carga ten de ir dun punto para outro. Normalmente tómase un punto que se considera de tensión cero e mídese a tensión do resto dos puntos relativos a este.
A tensión eléctrica entre dous puntos, ou sexa [(+) e (-)] é definida matematicamente como a integral de liña do campo eléctrico:
Para facilitar o entendemento da tensión eléctrica pódese facer un paralelo desta coa presión hidráulica. Canto maior a diferenza de presión hidráulica entre dous puntos, maior será o fluxo, caso haxa comunicación entre estes dous puntos. O fluxo (que en electrodinámica sería a corrente eléctrica) será así unha función da presión hidráulica (tensión eléctrica) e da oposición á pasaxe do fluído (resistencia eléctrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente continua:
onde:
- R = Resistencia (Ohms)
- I = Intensidade da corrente (Amperes)
- U = Diferenza de potencial ou tensión (Volts)
En corrente alternada, substitúese a resistencia pola impedancia:
onde:
- Z = Impedancia (Ohms)
Polo método fasorial, en corrente alternada, todas as variábeis da ecuación son complexas. A impedancia representa, alén da resistencia a pasaxe de corrente eléctrica, tamén o deslocamento angular na forma de onda producido polo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).
Polaridade en corrente continua
Cando entre dous puntos dun circuíto pode circular unha corrente eléctrica continua, a polaridade da tensión vén determinada polo sentido que segue a corrente (cargas positivas), que é oposto ao sentido que seguen os electróns (cargas negativas); isto é, desde o punto con maior potencial cara ao que ten menor potencial. Polo tanto, se polo resistor R da figura da dereita circula unha corrente de intensidade I, desde o punto A até o B, producirase unha caída de tensión na mesma coa polaridade indicada.
Tensión en compoñentes pasivos
A diferenza de potencial entre os terminais dun compoñente pasivo dependen das características do compoñente e da intensidade da corrente eléctrica.
Tensión nun condensador
Tensión nunha bobina
Tensión eficaz
A tensión eficaz ou valor eficaz da tensión é o valor medido pola maioría dos voltímetros de corrente alterna. Equivale a unha tensión constante que, aplicada sobre unha mesma resistencia eléctrica, consome a mesma potencia eléctrica, transformando a enerxía eléctrica en enerxía térmica por efecto Joule.
A enerxía consumida nun período de tempo T por unha resistencia eléctrica é igual a
,
onde W é a enerxía consumida, P é a potencia, T é o período de tempo, Ief é a intensidade eléctrica, Vef é a tensión eficaz e V(t) é o valor instantáneo da tensión en función do tempo t.
Despexando a tensión eficaz obtense a media cuadrática da tensión:
.
En corrente alterna, a tensión varía conforme unha onda sinusoidal.
,
onde se expresa a tensión V en función do tempo t. V0 é a amplitude da tensión, 
Tomando como período de integración o período da onda (
;
Como a amplitude da tensión V0 é constante pode sacarse fóra da integral.
.
Aplicando unha identidade trigonométrica para eliminar a potencia cuadrática dunha función trigonométrica:
;
![{\displaystyle V_{ef}={\sqrt {{\frac {V_{0}^{2}\omega }{2\pi }}{\Big [}{{\frac {t}{2}}-{\frac {\sin({2\omega t})}{4\omega }}}{\Big]}_{0}^{\frac {2\pi }{\omega }}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bbc242e8c120164c3c864ecb328bb168d4afbfe1)
