ENERGIA Y POTENCIA ELECTRICA

ENERGIA Y POTENCIA ELECTRICA.

Cuando una corriente eléctrica circula por un circuito, éste opone una resistencia al paso de la misma. Los electrones, en su camino, se ven frenados, experimentando diversos choques con los átomos. En estos choques se desprende calor, y este efecto se utiliza para construir estufas y bombillas eléctricas.

Por otra parte, es bien sabido que existen máquinas eléctricas capaces de transformar la corriente en trabajo mecánico (motores). Llegados a este punto debemos preguntarnos cuánto trabajo puede producir una corriente. Para responder a ello es preciso concretar antes las siguientes definiciones:

a) TRABAJO:

Se denomina trabajo al desplazamiento de una fuerza en la propia dirección de la fuerza, y su valor es, precisamente, el producto de la fuerza por el desplazamiento.

W = F x d

Si se empuja una pared, existe una fuerza, pero no hay desplazamiento, con lo que el trabajo resulta ser nulo.

Si, para arrastrar un carro, es preciso comunicar una fuerza de F = 100 N (N=newton) y se desplaza una distancia d = 20 metros el trabajo resulta ser:

W = F x d = 100 x 20 = 2.000 J. (J = Julio).

Recordar: La fuerza se mide en Newtons y el Trabajo en Julios.

Siempre que multipliquemos Newtos x metros (N x m) obtendremos Julios.

b) ENERGIA:

Es todo lo susceptible de transformarse en trabajo. Existen muchos tipos de energía: energía potencial, gravitatoria, cinética, química, eléctrica, nuclear, calorífica, luz, radiaciones, étc.

Puesto que la energía puede transformarse en trabajo, se expresará en las mismas unidades que éste.

c) POTENCIA:

Un mismo trabajo puede desarrollarse en más o menos tiempo: los 2000 J. de trabajo realizado en el ejemplo anterior pueden realizarse en un segundo o en una hora. El trabajo realizado es el mismo, pero no asi la velocidad con la que se realiza. A esta velocidad con que se realiza dicho trabajo se le llama POTENCIA.

En el primer caso, realizar un trabajo de 2000 Julios en un segundo, supone realizar una potencia de:

P = W / t = 2000 / 1 = 2000 J / s es decir 2000 watios.

al cociente entre Julios y segundos obtendremos Watios.

asi pues, la Potencia en este primer caso será de 2000 watios.

En el segundo caso, si realizamos un trabajo de 2000 Julios en una hora, es decir en 60 x 60 = 3600 segundos la potencia será:

P = W / t = 2000 / 3600 = 0'55 J / s es decir 0,55 watios.

Observemos que la potencia desarrollada en el primer caso es mucho mayor que en el segundo, aunque hayamos realizado el mismo trabajo, lo hemos hecho en menos tiempo.

De la misma manera podemos decir que: el trabajo es igual a la potencia por el tiempo. W = P x t Con esto podemos decir que para una misma potencia realizaremos más trabajo cuanto más tiempo la estemos empleando.

UNIDADES: En el sistema internacional de unidades:

El Trabajo y la Energía se expresan en JULIOS o JOULES 1 Julio = 1 Newton x 1 metro (1 J = 1 N x 1 m) La potencia se expresa en Watios 1 Watio = 1 Julio / 1 segundo (1 W = 1 J / 1 s)

1 kilowatio = 1000 watios => 1Kw = 1000 w.

Como estas unidades resultan relativamente pequeñas, existen otras de tipo práctico:

-Trabajo ó energía: KILOWATIO-HORA (Kwh):

Es el trabajo realizado por un kilowatio durante una hora:

1 Kwh = 1000 watios x 3600 segundos = 3.600.000 Julios

-Potencia: CABALLO DE VAPOR (C.V.) ó Horse Power (H.P.)

1 C.V. = 736 watios = 0'736 Kw.
1 Kw = 1 / 0,736 = 1,36 C.V.

Algunas veces se necesitan unidades más pequeñas:

1 MILIVATIO (mW) = 0,001 W. = 10-3 W.
1 MICROVATIO (mW) = 0,000001 W. = 10-6 W
1 PICOVATIO (pW) = 0,000000000001 W. 10-12 W

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