Qué es Gradiente de voltaje
El gradiente de voltaje es la variación de potencial eléctrico por unidad de distancia en un campo eléctrico, indicando cómo cambia el voltaje en el espacio. Este concepto es fundamental en la electrostática y en el análisis de circuitos eléctricos, ya que influye en el comportamiento de cargas y el flujo de corriente.
¿Qué significa el gradiente de voltaje?
Un gradiente de voltaje es una diferencia en el potencial eléctrico a lo largo de una distancia o espacio. Matemáticamente, el gradiente de tensión (F) se puede describir en una dimensión entre los puntos A y B como la diferencia de potencial (p) en A y B dividida por la longitud entre los puntos, x, entre A y B:
F = (pB – pA) / (xB – xA) = Δp/Δx
Las matemáticas se pueden extender a dos o tres dimensiones, según el tipo de gradiente de voltaje que se evalúe.
Los gradientes de voltaje son importantes para las técnicas topográficas de protección contra la corrosión, como el gradiente de voltaje de corriente continua (DCVG).
industriapedia explica el gradiente de voltaje
En esencia, los gradientes de voltaje surgen del potencial eléctrico de un material. El potencial eléctrico es una propiedad que depende de la distancia entre las dos partículas en cuestión. Por ejemplo, el potencial (V) de una carga puntual se describe como:
V = Q / (4π * ε0 * r),
donde ε0 es la permitividad del vacío, Q es la carga y r es la distancia
A medida que aumenta la distancia, el potencial disminuye. Como tal, un gradiente de voltaje se manifiesta a lo largo de la distancia. En escenarios más realistas, los materiales intermedios, como los aisladores, amortiguan o alteran el gradiente de voltaje.
En el contexto de la corrosión, los gradientes de voltaje son útiles para evaluar la protección contra la corrosión en tuberías sumergidas. Debido a que las tuberías instaladas bajo la superficie de la Tierra se corroerán con el tiempo, generalmente están protegidas con protección catódica o revestimientos anticorrosivos. Con el tiempo, si estos métodos de protección fallan en ciertos lugares, el potencial eléctrico en esos lugares cambiará debido al cambio en la exposición del metal subyacente. Estos cambios se pueden detectar a distancia al monitorear el gradiente de voltaje sobre la tubería, como en el levantamiento DCVG. La detección de gradientes de voltaje conduce a la identificación de áreas de tubería propensas a daños por corrosión y a la prevención potencial de daños costosos que podrían ocurrir en el futuro.
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