Fundamentos de la Potencia y Energía Eléctrica: Definición, Fórmulas y Medición
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Potencia Eléctrica
La unidad de potencia eléctrica es el vatio (W).
La potencia eléctrica es el producto de la tensión por la intensidad de la corriente.
Fórmulas de la Potencia
La fórmula fundamental de la potencia en un circuito es:
P = U · I
Donde:
- P = Potencia en vatios (W).
- U = Tensión (Voltios).
- I = Intensidad de la corriente (Amperios).
La potencia también se relaciona con la energía y el tiempo (P = E / t), donde:
- E = Energía en julios (J).
- t = Tiempo en segundos (s).
Analogía Mecánica
La fuerza que mueve un móvil es similar a la tensión que impulsa a moverse a los electrones por un circuito eléctrico. La velocidad con que se mueve un móvil se puede comparar con la cantidad de electrones que fluyen en un circuito eléctrico en la unidad de tiempo, es decir, la intensidad de la corriente eléctrica.
Medida de la Potencia Eléctrica
El aparato que mide la potencia eléctrica es el vatímetro.
El vatímetro mide por separado la tensión y la intensidad de la corriente. Consta de dos bobinas:
- Bobina Amperimétrica: Posee una resistencia muy baja y se conecta en serie.
- Bobina Voltimétrica: Posee una resistencia muy alta y se conecta en paralelo.
Energía Eléctrica
La energía es el producto de la potencia por el tiempo.
E = P · t
Unidades de Medida de la Energía
Fórmula de la Energía Eléctrica: E = P · t | |||
| P (W) | t (s) | P (kW) | t (h) |
E = W · s = Julios (J) | E = kW · h = Kilovatios-hora (kWh) | ||
El julio es la unidad perteneciente al Sistema Internacional. Sin embargo, se suele utilizar más el kW·h (kilovatio-hora) para la facturación y el consumo doméstico.
Medida de la Energía Eléctrica
El aparato que mide la energía eléctrica consumida es el contador.
El contador es el dispositivo que registra el consumo y determina lo que debemos pagar a la compañía eléctrica.
Se conecta de forma similar a un vatímetro, y nos da la lectura de la energía consumida, gracias a que integra el producto de la potencia por el tiempo.
El contador de energía más utilizado es el de inducción, que realiza la medida gracias a un sistema motorizado que obliga a girar un disco. La velocidad del disco depende del producto de la tensión por la intensidad, es decir, la potencia. Existe un sistema que cuenta el número de vueltas y presenta una lectura directa de los kWh consumidos.