Potencia es la velocidad a la que se consume la
energía.
También se puede definir Potencia como la energía
desarrollada o consumida en una unidad de tiempo, expresada en la fórmula
Se lee: Potencia
es igual a la energía dividido por el tiempo
Si la unidad de potencia (P) es el watt (W), en
honor de Santiago Watt, la energía (E) se expresa en julios (J) y el
tiempo (t) lo expresamos en segundos, tenemos que:
Entonces, podemos decir que la potencia se mide
en julio (joule) dividido por segundo (J/seg) y se representa con la
letra “P”.
Además, diremos que la unidad de medida de la
potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra
“W”.
Como un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se
consume 1 julio (joule) de potencia en un segundo, estamos
gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.
Para entenderlo, hagamos un símil: Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene.
Para entenderlo, hagamos un símil: Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene.
Cálculo de la potencia
Para calcular la potencia que consume un
dispositivo conectado a un circuito eléctrico se multiplica el valor de la
tensión, en volt (V),
aplicada por el valor de la intensidad
(I) de la corriente que lo
recorre (expresada en ampere).
Para realizar ese cálculo matemático se utiliza
la siguiente fórmula:
P = V • I
Expresado en palabras: Potencia (P) es igual a la tensión
(V) multiplicada por la Intensidad (I).
Como la potencia se expresa en watt (W),
sustituimos la “P” que identifica la potencia por su equivalente, es
decir, la “W” de watt, tenemos también que: P = W, por tanto,
W = V • I
Expresado en palabras: Watt (W) es igual a la tensión (V)
multiplicada por la Intensidad (I).
Si conocemos la potencia en watt de un
dispositivo y la tensión o voltaje aplicado (V) y queremos hallar la intensidad
de corriente (I) que fluye por un circuito, despejamos la fórmula anterior y
realizamos la operación matemática correspondiente:
|
Si observamos la fórmula W = V •
I veremos que el voltaje y la intensidad de la corriente que
fluye por un circuito eléctrico son directamente proporcionales a la potencia;
es decir, si uno de ellos aumenta o disminuye su valor, la potencia también
aumenta o disminuye de forma proporcional.
Entonces podemos deducir que, 1 watt (W) es igual a 1 ampere de corriente ( I ) que fluye por un circuito,
multiplicado por 1 volt (V) de tensión o voltaje
aplicado.
1 watt = 1 volt · 1 ampere
|
A modo de ejemplo, resolvamos el siguiente
problema:
¿Cuál será la potencia o consumo en watt de una
ampolleta conectada a una red de energía eléctrica doméstica monofásica de 220
volt, si la corriente que circula por el circuito de la ampolleta es de 0,45
ampere?
Sustituyendo los valores en la fórmula tenemos:
P = V • I
P = 220 • 0,45
P = 100 watt
Es decir, la potencia de consumo de la ampolleta será de 100 W.
Si en el mismo ejemplo quisiéramos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la ampolleta y conocemos la potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, usamos la fórmula
Sustituyendo los valores en la fórmula tenemos:
P = V • I
P = 220 • 0,45
P = 100 watt
Es decir, la potencia de consumo de la ampolleta será de 100 W.
Si en el mismo ejemplo quisiéramos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la ampolleta y conocemos la potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, usamos la fórmula
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Si realizamos la operación utilizando los mismos
datos del ejemplo anterior, tendremos:
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Para hallar la potencia de consumo en watt de un
dispositivo, también se pueden utilizar cualquiera de las dos fórmulas
siguientes:
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o
|
|
Con la primera, el valor de la potencia se
obtiene elevando al cuadrado el valor de la intensidad de corriente en ampere
(A) que fluye por el circuito, multiplicando a continuación ese resultado por
el valor de la resistencia en ohm o ohmio (Ω) que posee la carga o consumidor
conectado al propio circuito.
Ver: PSU: Física, Pregunta 08_2005
Con la segunda fórmula obtenemos el mismo
resultado elevando al cuadrado el valor del voltaje de la red eléctrica y
dividiéndolo a continuación por el valor en ohm o ohmio (Ω) que posee la resistencia de la carga
conectada.
Kilowatt/hora
Usando el watt y el segundo resultan unidades muy
pequeñas, por ello, para medir la potencia eléctrica se usa otra unidad llamadakilowatt-hora.
Esta unidad proviene de despejar energía (E) de
la ya conocida ecuación
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Despejando la ecuación, la energía queda
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Entonces la unidad de energía sería
1 julio = 1 watt x 1 segundo pero 1 kilowatt = 1.000 watt y 1
hora = 3.600 segundos, por lo tanto:
1 Kilowatt-hora = 1 KWh = 1.000 watt x 3.600 segundos
= 3,6 x 106 julios
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O, también:
1 KWh = 3.600.000 julios
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Cuando la corriente circula por un conductor, los
electrones pierden energía al colisionar al interior del conductor, como
consecuencia de esto, aumenta la temperatura; es decir, la energía eléctrica se
disipa en forma de calor. Si el conductor es muy fino, éste se calienta hasta
ponerse incandescente, este efecto tiene aplicación en estufas, hornos
eléctricos, ampolletas, etc.
Una de las aplicaciones más útiles de la energía
eléctrica es su transformación en calor. Como el calor es una forma de energía,
se mide en julios, pero existe una unidad para medir el calor: la caloría. Esta se puede
transformar en julios por medio de principio de equivalencia definido por James
Joule, que establece
1 julio = 0,24 calorías
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Entonces, para encontrar el calor proporcionado
por una corriente eléctrica, basta multiplicar la energía en joule por 0,24; es
decir, el calor se puede obtener de la siguiente forma:
Q = P t x 0,24 calorías
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siendo esta fórmula la expresión de la ley de
Joule cuyo enunciado es el siguiente:
"El calor desarrollado por una corriente
eléctrica al circular por un conductor es directamente proporcional al
tiempo, a la resistencia del conductor y al cuadrado de la intensidad de la
corriente."
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