(Medición de voltaje)

Medición de voltaje. El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito y representa el trabajo necesario para mover una carga eléctrica entre dichos puntos. En el análisis de circuitos, el voltaje siempre se define como una diferencia, aunque comúnmente se expresa como el valor en un nodo respecto a un nodo de referencia, generalmente llamado tierra o masa (GND).

Los circuitos eléctricos se representan mediante diagramas esquemáticos compuestos por nodos y componentes. Un nodo es un conjunto de puntos conectados eléctricamente que comparten el mismo potencial. Los componentes, como resistores, capacitores, inductores y fuentes, tienen dos o más terminales conectados a estos nodos. El voltaje a través de un componente es la diferencia de potencial entre sus terminales.

Para medir voltaje, se requiere un instrumento como un voltímetro, que debe conectarse entre dos nodos del circuito. Esta medición puede realizarse de dos formas principales: medición referida a tierra (single-ended), donde uno de los terminales se conecta a masa, y medición diferencial, donde se mide la diferencia de potencial entre dos nodos sin referencia directa a tierra.

En sistemas de adquisición de datos y osciloscopios, la medición referida a tierra es la más común, aunque la medición diferencial es útil cuando no se dispone de un punto de referencia común. Es importante destacar que el voltaje no se mide “a través de un nodo”, sino entre dos puntos del circuito.

En la práctica, la correcta interpretación de los nodos y las conexiones es fundamental para obtener mediciones precisas y evitar errores en el análisis de circuitos electrónicos.

Figura: Existen dos formas comunes de mostrar cómo se conecta un voltímetro a un circuito en un esquema. A la izquierda, el símbolo del voltímetro se dibuja explícitamente en el esquema: ambos terminales del voltímetro deben conectarse a nodos. A la derecha, las conexiones se muestran como puertos de salida del circuito, etiquetados con los colores estándar de las puntas del voltímetro.

Al utilizar puertos en el esquema, es común tener un único puerto para la punta roja del voltímetro, asumiendo que la punta negra está conectada a tierra. Los sistemas de adquisición de datos (DAQ), como el PteroDAQ, suelen medir tensiones respecto a tierra, por lo que frecuentemente se utiliza un solo símbolo de puerto por canal de medición, etiquetado con los números de pin de la placa del microcontrolador.

En mediciones diferenciales, se mide la diferencia de potencial entre dos nodos que no necesariamente están conectados a tierra. Este tipo de medición es común en multímetros e instrumentación avanzada, y en algunos osciloscopios y sistemas DAQ, aunque en estos últimos suele existir una referencia común a tierra.

Términos relacionados :

• Medición de voltaje (Measuring voltage)
• Voltaje (Voltage)
• Diferencia de potencial eléctrico (Electric potential difference)
• Carga eléctrica (Electric charge)
• Nodo (Node)
• Componente electrónico (Electronic component)
• Diagrama esquemático (Schematic diagram)
• Potencial eléctrico (Electrical potential)
• Tierra o masa (Ground, GND)
• Voltaje de salida (Output voltage, Vout)
• Voltaje en función del tiempo (Voltage as a function of time, V(t))
• Elemento de circuito lineal (Linear circuit element)
• Resistor (Resistor)
• Capacitor (Capacitor)
• Inductor (Inductor)
• Fuente de voltaje (Voltage source)
• Fuente de corriente (Current source)
• Voltaje a través de un componente (Voltage across a component)
• Puerto de conexión (Port)
• Voltímetro (Voltmeter)
• Medición referida a tierra (Single-ended measurement)
• Medición diferencial (Differential measurement)
• Sistema de adquisición de datos (Data acquisition system, DAQ)
• Osciloscopio (Oscilloscope)
• Conexión de medición (Measurement connection)