Potencia Eléctrica

La Potencia Eléctrica es la rapidez con la que se hace un trabajo eléctrico. La Diferencia de Potencial provoca que las cargas eléctricas se muevan, y por lo tanto es la causante de la Corriente Eléctrica; esta Diferencia de Potencial corresponde al trabajo que se necesita para que ese movimiento se realice, siendo igual a la energía que se consume por cada unidad de carga movida.

Por definición, la Potencia Eléctrica es la rapidez con la que se realiza un trabajo de tipo eléctrico; también se interpreta como la energía que consume una máquina o cualquier dispositivo eléctrico en un segundo.

Matemáticamente, la Potencia Eléctrica se representa:

P = V*I

Donde:

P = Potencia Eléctrica en Watts (W)

V = Diferencia de Potencial en Volts (V)

I = intensidad de la Corriente Eléctrica en Amperes (A)

La Potencia Eléctrica también es la energía que consume una máquina o cualquier dispositivo eléctrico en un segundo, por tanto:

P = T / t

Donde:

P = Potencia Eléctrica en Watts (W)

T = Trabajo realizado igual a la Energía Eléctrica consumida en Watts-segundo en el Sistema internacional (SI). Prácticamente se mide en kW-h.

t = tiempo que dura funcionando la máquina o el dispositivo eléctrico en segundos (s)

Una fórmula más para calcular la Potencia Eléctrica la cual se deduce de las dos anteriores:

Como P = V*I y P = T/t, sustituimos el valor de P de la segunda ecuación en P de la primera ecuación, y obtenemos:

T/t = VI

Y luego despejamos T y nos queda:

T = VIt

Efecto Joule

El enunciado de la Ley de Joule es:

“El calor que produce una corriente eléctrica al circular por un conductor es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de la corriente, a la resistencia y al tiempo que dura circulando la corriente. Matemáticamente se expresa:

Q = 0.24I²Rt

Donde:

Q = Cantidad de calor en Joule (J)

I = intensidad de la Corriente eléctrica en Ampere (A)

R = Resistencia eléctrica en Ohms (ohm)

t = tiempo en que la corriente circula por el conductor eléctrico en segundos (s)

0.24 = el valor de 0.24 representa la equivalencia de 1 Joule de trabajo = 0.24 calorías de energía

Si queremos conocer la cantidad de Energía consumida (E = T) por un aparato eléctrico expresado en Joules, de acuerdo con la Ley de Joule:

E = T = Q = I²Rt = Pt

Como I = V/R, I² = V²/R², lo que se sustituye en la expresión de arriba:

E = T = I²Rt = (V²/R²) Rt, y ya cancelando una R de arriba y una de abajo, queda:

E = T = (V²t/R)

O bien, se puede calcular con:

T = P*t

Se pueden utilizar cualquiera de las fórmulas para calcular la Energía consumida por un aparato eléctrico expresada en Joules, de acuerdo con los datos proporcionados en los problemas.

El Efecto Joule se utiliza en diversos aparatos que producen calor cuando por su resistencia circula una corriente eléctrica; tales como las planchas, radiadores, tostadores, calentadores o parrillas eléctricas.

Ejemplos de Potencia Eléctrica

1.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 110 V y una Corriente eléctrica de 0.030 Ampere.

P = V*I

P = (110 V)*(0.030 A)

P = 3.30 Watts

2.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 220 V y una Corriente eléctrica de 0.040 Ampere.

P = V*I

P = (220 V)*(0.040 A)

P = 8.8 Watts

3.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 150 V y una Corriente eléctrica de 0.025 Ampere.

P = V*I

P = (150 V)*(0.025 A)

P = 3.75 Watts

4.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 100 V y una Corriente eléctrica de 0.010 Ampere.

P = V*I

P = (100 V)*(0.010 A)

P = 1 Watt

5.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 130 V y una Corriente eléctrica de 0.035 Ampere.

P = V*I

P = (120 V)*(0.035 A)

P = 4.20 Watts

6.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 250 V y una Corriente eléctrica de 0.060 Ampere.

P = V*I

P = (250 V)*(0.060 A)

P = 15 Watts

7.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 240 V y una Corriente eléctrica de 0.085 Ampere.

P = V*I

P = (240 V)*(0.085 A)

P = 20.4 Watts

8.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 1100 V y una Corriente eléctrica de 0.30 Ampere.

P = V*I

P = (1100 V)*(0.30 A)

P = 330 Watts

9.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 900 V y una Corriente eléctrica de 0.15 Ampere.

P = V*I

P = (900 V)*(0.15 A)

P = 135 Watts

10.- Calcular la Potencia Eléctrica de un aparato que funciona con una Diferencia de Potencial de 330 V y una Corriente eléctrica de 0.09 Ampere.

P = V*I

P = (330 V)*(0.09 A)

P = 29.7 Watts