Qué es la Ley de Watt
Idea inicial: Una lámpara de 60 W transfiere energía a una rapidez de 60 joules por segundo. El watt no indica cuánta energía acumuló, sino qué tan rápido la recibe o la transforma.
La llamada Ley de Watt expresa la relación entre la potencia eléctrica, la tensión y la intensidad de corriente. En un circuito de corriente continua, o cuando se trabaja con valores compatibles dentro de un modelo elemental, la potencia se obtiene multiplicando la tensión por la corriente.
La potencia indica la rapidez con la que un dispositivo transfiere o transforma energía. Por eso permite estimar cuánto trabajo eléctrico realiza un equipo en cada instante, comparar consumos de potencia y comprobar si los valores de un circuito son coherentes.
Alcance de la relación
La expresión principal P = V × I es el punto de partida de este artículo. Las fórmulas que incluyen resistencia se obtienen al combinarla con la ley de Ohm y se aplican a resistencias o modelos óhmicos. En corriente alterna general pueden intervenir el desfase y el factor de potencia, por lo que no siempre basta con multiplicar los valores nominales sin considerar las condiciones del circuito.
Conexiones de la familia
La carga eléctrica en movimiento constituye la corriente. Para calcular la energía térmica disipada por un resistor durante un tiempo, continúa con la Ley de Joule.
Fórmula principal
La potencia P, medida en vatios, es el producto de la tensión V, medida en voltios, y la corriente I, medida en amperios.
Magnitudes, símbolos y unidades
| Magnitud | Símbolo | Unidad | Símbolo de unidad | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Potencia | P | vatio | W | Un vatio equivale a un julio por segundo. |
| Tensión o voltaje | V | voltio | V | Diferencia de potencial eléctrico. |
| Intensidad de corriente | I | amperio | A | Antes de calcular, convierte los miliamperios a amperios. |
| Resistencia | R | ohmio | Ω | Se usa en las expresiones derivadas para modelos óhmicos. |
| Energía | E | julio o vatio-hora | J o Wh | El vatio-hora es energía, no potencia. |
| Tiempo | t | segundo u hora | s o h | La unidad elegida determina si el resultado es J o Wh. |
Fórmulas derivadas
Potencia con corriente y resistencia
P = I² × RProcedencia: Al sustituir V = I × R, procedente de la ley de Ohm, en P = V × I, resulta P = I × R × I.
Cuándo usarla: Cuando conoces la corriente y la resistencia de un elemento o modelo óhmico.
Potencia con tensión y resistencia
P = V² / RProcedencia: Al sustituir I = V / R, procedente de la ley de Ohm, en P = V × I, resulta P = V × V / R.
Cuándo usarla: Cuando conoces la tensión y la resistencia de un elemento o modelo óhmico.
Cómo aplicar la Ley de Watt
Identifica los datos
Anota cada valor con su símbolo y su unidad.
Elige la fórmula
Usa la expresión que contenga la magnitud buscada y los datos disponibles.
Comprueba las unidades
Convierte, por ejemplo, miliamperios a amperios o vatios a kilovatios antes de operar.
Sustituye los valores
Escribe los números en el lugar de cada símbolo sin omitir las unidades.
Realiza el cálculo
Respeta potencias, divisiones y redondeos razonables.
Interpreta el resultado
Indica qué magnitud calculaste y verifica si el orden de magnitud tiene sentido.
10 ejemplos explicados de ley de watt
Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.
Potencia con tensión e intensidad
P = 24 W
Problema: Un dispositivo funciona con 12 V y recibe una corriente de 2 A. ¿Qué potencia eléctrica utiliza?
- Datos: V = 12 V; I = 2 A
- Principio: P = V × I
- Sustitución: P = 12 V × 2 A
- Cálculo: 12 × 2 = 24
- Resultado: P = 24 W
- Interpretación: El dispositivo transforma o recibe energía a una tasa de 24 julios por segundo.
Intensidad a partir de potencia y tensión
I = 0,5 A
Problema: Un equipo de 60 W trabaja a 120 V. ¿Qué corriente demanda en este modelo simplificado?
- Datos: P = 60 W; V = 120 V
- Principio: I = P / V
- Sustitución: I = 60 W / 120 V
- Cálculo: 60 / 120 = 0,5
- Resultado: I = 0,5 A
- Interpretación: Con esos valores, la corriente calculada es medio amperio.
Tensión con corriente en miliamperios
V ≈ 26,7 V
Problema: Un componente usa 4 W y conduce 150 mA. ¿Qué tensión corresponde a esos valores?
- Datos: P = 4 W; I = 150 mA = 0,15 A
- Principio: V = P / I
- Sustitución: V = 4 W / 0,15 A
- Cálculo: 4 / 0,15 = 26,666…
- Resultado: V ≈ 26,7 V
- Interpretación: La conversión de miliamperios a amperios es indispensable para obtener un resultado coherente.
Potencia con intensidad y resistencia
P = 24 W
Problema: Por una resistencia de 6 Ω circulan 2 A. ¿Qué potencia disipa?
- Datos: I = 2 A; R = 6 Ω
- Principio: P = I² × R
- Sustitución: P = (2 A)² × 6 Ω
- Cálculo: 2² × 6 = 4 × 6 = 24
- Resultado: P = 24 W
- Interpretación: En el modelo resistivo, la resistencia disipa 24 W.
Potencia con tensión y resistencia
P = 24 W
Problema: Una resistencia de 6 Ω tiene una tensión de 12 V entre sus extremos. ¿Qué potencia disipa?
- Datos: V = 12 V; R = 6 Ω
- Principio: P = V² / R
- Sustitución: P = (12 V)² / 6 Ω
- Cálculo: 12² / 6 = 144 / 6 = 24
- Resultado: P = 24 W
- Interpretación: El resultado coincide con el ejemplo anterior porque ambos conjuntos de datos describen el mismo modelo resistivo.
Energía consumida durante dos horas
E = 150 Wh = 0,15 kWh
Problema: Una lámpara mantiene una potencia de 75 W durante 2 h. ¿Cuánta energía consume?
- Datos: P = 75 W; t = 2 h
- Principio: E = P × t
- Sustitución: E = 75 W × 2 h
- Cálculo: 75 × 2 = 150; 150 Wh / 1000 = 0,15 kWh
- Resultado: E = 150 Wh = 0,15 kWh
- Interpretación: Los 75 W describen la potencia instantánea; 150 Wh describen la energía utilizada durante las dos horas.
Corriente de un calefactor
I = 12,5 A.
Problema: Un calefactor de 1500 W se conecta a 120 V. ¿Qué corriente ideal demanda?
- Datos: P = 1500 W; V = 120 V.
- Principio: I = P/V.
- Sustitución: I = 1500/120.
- Cálculo o razonamiento: 1500/120 = 12,5.
- Resultado: I = 12,5 A.
- Interpretación: La instalación y su protección deben admitir esa corriente; el cálculo supone valores eléctricos efectivos y estables.
Consumo de una computadora
E = 195 Wh = 0,195 kWh.
Problema: Una computadora de 65 W funciona durante 3 h. ¿Qué energía consume en Wh y kWh?
- Datos: P = 65 W; t = 3 h.
- Principio: E = Pt.
- Sustitución: E = 65×3 Wh.
- Cálculo o razonamiento: 65×3 = 195 Wh; 195/1000 = 0,195 kWh.
- Resultado: E = 195 Wh = 0,195 kWh.
- Interpretación: El watt mide potencia; al multiplicarlo por tiempo se obtiene energía.
Eficiencia de un motor
η = 75 %.
Problema: Un motor recibe 120 W eléctricos y entrega 90 W mecánicos útiles. ¿Cuál es su eficiencia?
- Datos: Pentrada = 120 W; Psalida = 90 W.
- Principio: η = Psalida/Pentrada×100 %.
- Sustitución: η = 90/120×100 %.
- Cálculo o razonamiento: 90/120 = 0,75; 0,75×100 = 75.
- Resultado: η = 75 %.
- Interpretación: Los 30 W restantes se transforman principalmente en energía interna y sonido.
Potencia total de dos aparatos
Ptotal = 2000 W = 2 kW.
Problema: En el mismo circuito funcionan un aparato de 800 W y otro de 1200 W. ¿Cuál es la potencia total demandada?
- Datos: P₁ = 800 W; P₂ = 1200 W.
- Principio: La potencia total simultánea es la suma de las potencias individuales.
- Sustitución: Ptotal = 800+1200.
- Cálculo o razonamiento: 800+1200 = 2000.
- Resultado: Ptotal = 2000 W = 2 kW.
- Interpretación: La suma supone que ambas potencias corresponden al mismo intervalo de funcionamiento.
Potencia y energía no son lo mismo
El vatio (W) mide potencia: indica la rapidez con la que se transfiere energía. El vatio-hora (Wh) mide energía: es la energía asociada a mantener una potencia de un vatio durante una hora. La escritura Wh multiplica potencia por tiempo; no representa vatios divididos entre horas.
E = P × t
Si P está en W y t en h, E queda en Wh. Para convertir: 1000 Wh = 1 kWh. Si P está en W y t en s, el resultado es J porque 1 W = 1 J/s.
Ejemplo: Un equipo de 800 W encendido durante 30 minutos, es decir 0,5 h, consume 800 W × 0,5 h = 400 Wh = 0,4 kWh.
Ahora te toca a ti
Ejercicio 1
Un circuito funciona a 9 V y conduce 0,3 A. Calcula la potencia.
Comprobar respuesta
Respuesta: 2,7 W
P = 9 V × 0,3 A = 2,7 W.
Ejercicio 2
Un dispositivo consume 18 W con una corriente de 0,75 A. Calcula la tensión.
Comprobar respuesta
Respuesta: 24 V
V = 18 W / 0,75 A = 24 V.
Ejercicio 3
Un equipo usa 45 W a 15 V. Calcula la intensidad.
Comprobar respuesta
Respuesta: 3 A
I = 45 W / 15 V = 3 A.
Ejercicio 4
Por una resistencia de 5 Ω circulan 2 A. Calcula la potencia.
Comprobar respuesta
Respuesta: 20 W
P = (2 A)² × 5 Ω = 4 × 5 = 20 W.
Ejercicio 5
Un equipo de 0,8 kW funciona durante 30 minutos. Calcula la energía.
Comprobar respuesta
Respuesta: 0,4 kWh
30 min = 0,5 h; E = 0,8 kW × 0,5 h = 0,4 kWh.
Errores frecuentes
Error: Confundir potencia con energía.
Corrección: Usa W para potencia y Wh o kWh para energía.
Son magnitudes relacionadas, pero no intercambiables.
Error: Escribir W/h como unidad de consumo.
Corrección: Escribe Wh cuando multiplicas vatios por horas.
La barra indica división; el consumo del ejemplo se obtiene mediante un producto.
Error: Operar con 150 mA como si fueran 150 A.
Corrección: Convierte 150 mA a 0,15 A.
Mil miliamperios equivalen a un amperio.
Error: Elegir una fórmula que necesita un dato desconocido.
Corrección: Selecciona la expresión que contenga los datos disponibles.
Con I y R, por ejemplo, resulta directo usar P = I² × R.
Error: Olvidar el cuadrado en I² o V².
Corrección: Eleva primero la magnitud al cuadrado.
Omitirlo cambia por completo el resultado y sus dimensiones.
Pon a prueba lo aprendido
Pregunta 1 de 10
¿Cuál es la fórmula principal de potencia eléctrica usada en este artículo?
Pregunta 2 de 10
¿Cuál es la unidad de potencia en el Sistema Internacional?
Pregunta 3 de 10
Un dispositivo recibe 12 V y 2 A. ¿Cuál es su potencia?
Pregunta 4 de 10
Por una resistencia de 4 Ω circulan 3 A. ¿Qué potencia disipa?
Pregunta 5 de 10
Una resistencia de 6 Ω tiene 18 V. ¿Qué potencia disipa?
Pregunta 6 de 10
¿A cuántos amperios equivalen 250 mA?
Pregunta 7 de 10
¿Qué unidad expresa energía consumida durante un tiempo?
Pregunta 8 de 10
Un equipo de 100 W funciona durante 3 h. ¿Qué energía consume?
Pregunta 9 de 10
¿Qué notación corresponde a vatios multiplicados por horas?
Pregunta 10 de 10
¿Cuándo puede usarse P = V² / R en este nivel introductorio?
Resultado del test
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Preguntas frecuentes
Permite calcular la potencia eléctrica a partir de la tensión y la corriente. También permite despejar una de esas magnitudes cuando se conocen las otras dos.
El watt o vatio (W) mide potencia. El watt-hour o vatio-hora (Wh) mide energía acumulada durante un tiempo.
Cuando se conocen la corriente y la resistencia y el elemento puede modelarse como óhmico. La expresión deriva de combinar P = V × I con V = I × R.
La relación de potencia P = V × I puede combinarse con V = I × R para obtener P = I² × R y P = V² / R en modelos óhmicos.
Un kilowatt es una unidad de potencia equivalente a 1000 W. No debe confundirse con el kilowatt-hora, que es energía.
Fuentes y revisión editorial
Cómo citar este artículo
Editorial Ejemplode. (2026, 5 de agosto). Ley de Watt: fórmulas, unidades y ejercicios resueltos. https://www.ejemplode.com/fisica/ley-de-watt/
Fuentes consultadas
- OpenStax Physics, 19.4: Electric PowerPotencia, energía eléctrica y unidades del Sistema Internacional.
- OpenStax University Physics Volume 2, 9.5: Electrical Energy and PowerPotencia, energía eléctrica y unidades del Sistema Internacional.
- NIST Guide to the SI, Chapter 4Potencia, energía eléctrica y unidades del Sistema Internacional.
- BIPM, SI Brochure, 9th editionPotencia, energía eléctrica y unidades del Sistema Internacional.
- RAE-ASALE, Diccionario de la lengua española: vatioPotencia, energía eléctrica y unidades del Sistema Internacional.
Responsable editorial
Editorial Ejemplode
Responsable de la selección, verificación y actualización del contenido, los ejemplos y las fuentes.
Revisión y actualización
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- Símbolos y unidades del SI consistentes.
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- Potencia y energía diferenciadas.