La caída de 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 en la que cambia la potencia eléctrica potencial entre los dos extremos del conductor, o la caída de potencial. Si bien esta caída es indeseable en muchas partes de un sistema eléctrico, es muy importante para otras partes.
En un cable simple, la caída de potencial se basa únicamente en la resistencia del conductor. A medida que la corriente se mueve a través del cable, una determinada cantidad de energía se transforma en calor. Esta es generalmente una propiedad conocida del conductor, lo que significa que es simple encontrar la caída de potencial simplemente sabiendo qué tan largo y grueso es el cable. Si bien pequeñas impurezas en el conductor o irregularidades en el voltaje alterarán este valor, generalmente es solo una diferencia insignificante.
Cuando se transfieren grandes cantidades de voltaje, la caída de potencial es un problema importante. Si el 50% de la electricidad transmitida a un vecindario simplemente desaparece, la compañía eléctrica tendría un problema importante. Es posible que los clientes no tengan 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 de potencial es simplemente aumentar el diámetro del alambre. Cuanto mayor sea el diámetro, más espacio tiene la energía para moverse a través del sistema, lo que se traduce en una menor pérdida de electricidad por calor. Si bien esto funciona bien hasta cierto punto, es una medida pasiva y, a menudo, las medidas activas son más eficientes. Por lo general, se centran en utilizar voltajes iniciales más altos y acortar las distancias entre las cargas de potencia.
Un uso secundario de la caída de potencial se utiliza en dinámica de fluidos. Este uso describe una situación casi idéntica al significado eléctrico, tal como se aplica a las tuberías y los 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 resistencia, pierde energía potencial; esencialmente, la electricidad tiene menos capacidad en un extremo de un cable que en el otro. Al describir la presión del fluido, el líquido también tiene menos energía potencial. Dado que tiene una presión más baja, requiere más líquido para realizar la misma tarea que un fluido con una presión más alta.