(6) Potencia y energía

La potencia eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico, es decir, la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

Fuente Wikipedia

Contador de electricidad antiguo. ¿Qué medida indica?

Medidor digital doméstico para verificar el consumo de un electrodoméstico.

Medidor de consumo para el cuadro eléctrico.

Con la potencia y la energía completamos la tabla de magnitudes eléctricas que trabajamos en la lección 5.

La potencia la representamos con la P y su unidad de medida es el vatio (W).

En motores eléctricos es habitual expresar su potencia en caballos de vapor (CV).

La relación entre el caballo de vapor (CV) y el vatio (W), unidad del Sistema Internacional, es: 1 CV = 735,39875 W ≈ 735 W

La energía la representamos con E, y su unidad de medida en el SI es el julio, aunque en electricidad normalmente la expresamos en kW·h o W·h.

En las baterías se indica la energía almacenada como A·h, que podemos pasar a W·h simplemente multiplicando por el voltaje.

Ejemplos

A

¿Cuál es la potencia disipada por una resistencia de un circuito por el que circula una corriente eléctrica de 2 amperios con una tensión o voltaje de 12 voltios?

I= 2 A

V= 12 V

P = V·I = 12V·2A = 24W

¿Cuánta energía consume si está conectada 4 horas?

E= P· t

P = 24 W = 0,024 kW

t = 4h

Si calculamos en kW·h ➡️ E = 0,024 · 4 = 0,096 kW·h

Si calculamos en W·h ➡️ E = 24 · 4 = 96 W·h

B

Calcula la potencia en una resistencia de 100 al aplicarle un voltaje de 5 V.

R= 10

V= 5 V

Como no puedo aplicar la fórmula P=V·I pues no tengo el valor de intensidad (I), calculo primero el valor de intensidad.

I = V/R = 5/100 = 0,05 A

Ahora ya puedo calcular P

P = V·I = 5·0,05 = 0,25 W

¿Cuánta energía consume si está conectada permanentemente durante 1 año? ¿Cuánto nos costará la energía si el kW·h vale 20 céntimos de euro?

E= P· t

P = 0,25 W = 0,00025 kW

t = 365 días * 24h= 8760 horas

E = P · t = 0,00025 · 8760 = 2,19 kW·h

Coste = 2,19 · 0,20€ = 0,438€

Actividades

Actividades potencia y energía