Potencia eléctrica para niños
La potencia eléctrica es la rapidez con la que la energía eléctrica se mueve a través de un circuito eléctrico. Imagina que es como la velocidad a la que un río lleva agua: cuanta más potencia, más rápido se transfiere la energía. Se mide en vatios (W), una unidad del Sistema Internacional de Unidades.
Cuando la electricidad fluye por un circuito, puede hacer muchas cosas útiles. Por ejemplo, puede generar calor (como en una estufa), luz (en una bombilla), movimiento (en un motor eléctrico), sonido (en un altavoz) o incluso ayudar en procesos químicos. La electricidad se puede producir de varias maneras, como con máquinas que la generan o con células solares que la obtienen de la luz. También se puede guardar en baterías.
La tensión eléctrica, también conocida como voltaje, es como la "fuerza" que empuja la electricidad. Es la energía necesaria para mover una carga eléctrica entre dos puntos de un circuito.
Contenido
Potencia en corriente continua (CC)
Cuando hablamos de corriente continua (CC), como la que usan las baterías, la potencia eléctrica en un momento dado se calcula multiplicando la tensión (en voltios) por la corriente (en amperios) que pasa por un dispositivo.
Esto se puede escribir con la siguiente fórmula:
(1)Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): P = U \cdot I\,
Aquí, P es la potencia en vatios (W), U es la tensión en voltios (V) e I es la corriente en amperios (A).
Si el dispositivo es una resistencia (algo que se opone al paso de la corriente), la potencia también se puede calcular de otras formas:
(2)
Donde R es el valor de la resistencia. Recuerda que a mayor resistencia, la corriente será menor.
Potencia en corriente alterna (CA)
La corriente alterna (CA) es el tipo de electricidad que llega a nuestras casas. En este caso, la potencia es un poco más compleja porque la corriente y la tensión cambian constantemente de dirección.
Potencia en sistemas monofásicos
En un sistema monofásico (como el de un enchufe normal), la potencia eléctrica promedio depende de los valores de la tensión y la corriente, y también de un factor llamado "ángulo de desfase". Este ángulo indica si la corriente y la tensión están perfectamente sincronizadas o si una va un poco "adelantada" o "atrasada" respecto a la otra.
La potencia instantánea (en cada momento) se calcula multiplicando la tensión y la corriente en ese instante.
Tipos de potencia en CA
En corriente alterna, existen tres tipos de potencia importantes:
- Potencia activa (P): Es la potencia que realmente se usa para hacer un trabajo útil, como encender una bombilla o hacer funcionar un motor. Se mide en vatios (W) o kilovatios (kW). Es la energía que se transforma en calor, luz, movimiento, etc. Es la potencia que pagamos en la factura de la luz.
- Potencia reactiva (Q): Esta potencia no se usa para hacer un trabajo útil. Es como una energía que va y viene entre la fuente de electricidad y algunos componentes del circuito, como las bobinas (inductores) y los condensadores. Estos componentes almacenan energía por un momento y luego la devuelven. Se mide en voltiamperios reactivos (VAr).
- Potencia aparente (S): Es la suma total de la potencia activa y la potencia reactiva. Representa la potencia total que el sistema eléctrico debe suministrar. Se mide en voltiamperios (VA) o kilovoltiamperios (kVA).
La relación entre estas potencias se puede ver en un triángulo (conocido como triángulo de potencias):
La fórmula que las relaciona es:
Potencia reactiva inductiva
Esta potencia aparece en circuitos con bobinas (inductores). Las bobinas crean campos magnéticos que almacenan energía y luego la devuelven a la red. Esta energía "va y viene" y no se convierte en trabajo útil. Por eso, se dice que no produce vatios.
Potencia reactiva capacitiva
Esta potencia aparece en circuitos con condensadores. Los condensadores almacenan energía en campos eléctricos y también la devuelven a la red. Al igual que la potencia reactiva inductiva, no se convierte en trabajo útil.
Por convención, la potencia reactiva capacitiva se considera con un valor negativo en los cálculos.
Potencia de cargas reactivas
Algunos equipos, como los motores eléctricos, los aparatos de aire acondicionado o los tubos fluorescentes, usan bobinas para funcionar. Estos equipos tienen lo que se llama un "factor de potencia" menor que 1. Un factor de potencia bajo significa que se necesita más potencia aparente para obtener la misma potencia activa, lo que puede llevar a un mayor gasto de energía. Por eso, es importante que este factor sea lo más cercano a 1 posible.
Potencia en sistemas trifásicos
Los sistemas trifásicos son los que se usan para transportar grandes cantidades de electricidad, por ejemplo, en la industria o para alimentar ciudades. En un sistema trifásico equilibrado (donde las tres fases tienen los mismos valores), las fórmulas para la potencia activa, reactiva y aparente son un poco diferentes:
Para la potencia activa (P):
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Para la potencia reactiva (Q):
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Para la potencia aparente (S):
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Aquí, I y U son los valores de corriente y tensión de línea.
Término de potencia en la factura eléctrica
El "término de potencia" es una parte de la factura eléctrica que algunas compañías eléctricas cobran a los usuarios. Es una cantidad fija que se paga cada cierto tiempo, sin importar cuánta energía se haya consumido. Se basa en la potencia que el usuario tiene contratada.
Este cargo no existe en todos los países. Por ejemplo, es más común en algunos países del sur de Europa que en los del norte.
Galería de imágenes
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La energía eléctrica de alta tensión se transmite por líneas sobre torres.
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Figura 1.- Componentes activa y reactiva de la intensidad; supuestos inductivo (izquierda) y capacitivo (derecha).
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Potencia_de_asimetría
Véase también
En inglés: Electric power Facts for Kids
- Factor de potencia
- Interruptor de control de potencia
- Teorema de Boucherot
- Potencia (física)
- Vatihorímetro
- Unidades de electromagnetismo del SI
