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Potencia eléctrica

En electricidad se le conoce como potencia eléctrica a la capacidad de realizar un trabajo; generalmente se representa con la letra P y en honor a la memoria de James Watt, el inventor de la máquina de vapor, la unidad de potencia eléctrica es el watt; se abrevia W.

Fórmula para calcular la potencia eléctrica

La fórmula para calcular la potencia en un circuito es:

P = E I

Donde:

P es la potencia en watts.

E es el voltaje o fuerza electromotriz en volts.

I es la corriente en amperes.

Comúnmente, la mayoría de los dispositivos como lámparas, calentadores, secadoras, lavadoras, etc., expresan su potencia en watts, por lo tanto, a veces es necesario manejar la fórmula anterior en distintas maneras en forma semejante a la Ley de Ohm.

Potencia eléctrica como ley de ohm

Un uso simplificado de estas expresiones es el de tipo gráfico como se muestra en la siguiente imagen:

Gráfico de la ecuación de la potencia eléctrica

Supongamos que tenemos un foco incandescente conectado a un voltaje de 127 V y toma una corriente de 0.47 A y su potencia es de:

P = E x I = 127 x 0.47 = 59.69 ≈ 60 watts

Potencia eléctrica en un foco

Ya que la potencia es disipada por la resistencia de cualquier circuito eléctrico, es conveniente expresarla en términos de la resistencia (R). De la Ley de Ohm.

E = IR de modo que se sustituye esta expresión en la fórmula P = EI

Se obtiene: P = (IR)I  lo que es igual P = I²R

Se puede derivar otra expresión útil para la potencia sustituyendo

en la expresión: P = EI, quedando entonces.

fórmula de la potencia eléctrica

Así, por ejemplo, si la lámpara tiene una resistencia de 271.6 ohms, su potencia se puede calcular a partir de su voltaje de operación como:

Ejercicios de potencia eléctrica

Ejemplo 1. ¿Cuál es el valor de potencia que consume y qué corriente circula por una lámpara que tiene una resistencia de 268.5 ohm y se conecta a una alimentación de 127 volts?

Solución:

El circuito equivalente es el siguiente:

circuito eléctrico básico en serie, ejercicio de la potencia eléctrica

La potencia consumida es:

La corriente que circula es:

Ejemplo 2. En una parrilla eléctrica están ilegibles algunos datos de placa y no se puede leer la potencia, pero cuando se conecta a una alimentación de 127 volts demanda una corriente de 11.81 A, calcular la resistencia y la potencia de la parrilla.

El circuito equivalente del problema es el siguiente:

De acuerdo con la ley de ohm la resistencia es:

La potencia que consume es:

Medición de la potencia

Como ya vimos la potencia en la carga se puede calcular a partir de lecturas por separado de corriente y voltaje ya que P = EI. Sin embargo, existen aparatos de lectura directa denominados wáttmetros que son muy útiles, particularmente en los circuitos de corriente alterna.

Dentro de un wáttmetro se tienen dos bobinas, una de corriente y una de voltaje, y para facilitar su uso se acostumbra indicar con una marca de polaridad los puntos de conexión para facilitar más su uso.

wáttmetro

wáttmetro para medir la potencia eléctrica

Debido a que la unidad de potencia, el watt, es muy pequeña, se acostumbra usar los múltiplos de 1000 watts o kilowatts (kw).

1000 watts = 1 kilowatt

Un resumen de las expresiones de la ley de ohm y para el cálculo de la potencia se da en la siguiente figura.

Fórmulas para la potencia, el voltaje, la corriente y la resistencia

 

2 comentarios en «Potencia eléctrica»

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