NO ME SALEN
   (APUNTES TEORICOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   ELECTRICIDAD
   ELECTRODINAMICA - POTENCIA ELÉCTRICA


 

 

La potencia eléctrica es una de las magnitudes más importantes de la tecnología. Cuando vas a comprar lamparitas al supermercado las encontrás en la góndola ordenadas por potencia: hay de 25, de 40, de 60, de 75, de 100 watts. Esos números te indican con qué rapidez consume energía cada tipo de lamparita. También te informa cuánto ilumina cada tipo (más o menos, ya que es cierto que parte de la energía que consumen la desperdician en forma de calor).

La potencia, Pot, de un elemento cualquiera de un circuito se puede relacionar fácilmente con otras variables del circuito en el que está montado el elemento.

 

Hagamos memoria: ΔV (diferencia de potencial) era el cociente entre la energía, U, y la carga, Q; por lo tanto, energía será el producto entre la diferencia de potencial y la carga. Por otro lado potencia, Pot, era el cociente entre la energía y el intervalo de tiempo en que se intercambiaba. Finalmente la corriente, i, era el cociente entre la carga que circulaba y el intervalo de tiempo que se tomaba la carga para circular. En el margen tenés el resumen de lo que acabo de decir.

Si juntamos las tres cosas nos queda que:

 

U = ΔV . Q

Pot = U / Δt

i = Q / Δt

            Pot = ΔV . i

   

Esta relación genera un compromiso entre unidades. Aquí lo tenés:

1 W = 1 V . 1 A       (1 watt = 1 volt x 1 ampere)

Reemplazando cualquiera de las dos variables por sus alternativas tomadas de la ley de Ohm, ΔV = i . R, arribamos a dos nuevas expresiones equivalentes para la potencia,

   

            Pot =  i² . R  =   ΔV² / R

   

Cualquiera de ellas se puede utilizar para calcular la potencia disipada por una resistencia cualquiera en un circuito, o la potencia entregada por una fuente.

Se puede demostrar que la potencias disipadas en las resistencias de un circuito -sea cual sea la disposición con la que estén conectadas- se suman entre sí para conocer la potencia total disipada. Pero es más sencillo pensarlo desde el principio de conservación de la energía (y por derivación, de la potencia):

  Las resistencias disipan energía, por lo tanto se habla de potencia disipada
La suma de todas las potencias disipadas en cada resistencia de un circuito es igual a la potencia entregada por la fuente.
   

Miralo en este ejemplo de un circuito cualquiera: las potencias disipadas por las resistencias, sin importar cómo estén agrupadas suman la misma cantidad que la cantidad potencia entregada por la pila.

   

  Las fuentes, pilas o baterías entregan energía, por lo tanto se habla de potencia entregada
Una imagen vale más que mil palabras.    

CHISMES IMPORTANTES:

   
  • Todo artefacto eléctrico tiene una potencia de consumo indicada por el fabricante, por ejemplo 60 W. Esa será la potencia con la que consume energía sólo si es conectada correctamente tal como lo previó el fabricante. Si se conecta a una diferencia de potencial diferente de la prevista la potencia disipada será distinta de la indicada. La potencia no es una característica invariante de los componentes eléctricos, como la resistencia óhmica, sino una propiedad que depende del entorno, básicamente, de la diferencia de potencial.
    La lamparita de 60 W comprada en una ferretería argentina consumirá 60 W (e iluminará como tal) sólo si se la conecta a 220 V.
   
  • La medida de la producción de energía de un país se llama potencia instalada. A los habitantes de un país no les interesa cuánta energía le pueden proveer las plantas energéticas, sino con qué velocidad, con qué potencia. Porque cuando los habitantes quieren energía la quieren ya, no dentro de uno o dos años. Un industrial pone en funcionamiento una fábrica y quiere (necesita) que funcione en ese momento. Es lo lógico.
    La potencia instalada argentina es de 27.200 MW. Desde el año 2004 la economía argentina y su industria crecen en forma sostenida, y la demanda de energía siempre acompaña al crecimiento; la capacidad no superaba los 20.000 MW y toda la oposición al gobierno pronosticaba cortes de energía y colapso del sistema. Pero una buena planificación de infraestructura y de inversión estatal dan pruebas de un buen gobierno. Aguante morocha.
   
  • Algunas potencias típicas son: una licuadora de cocina, 400 W; un horno a microondas, 1.200 W; un motor de auto, 800 kW; una locomotora, 4 MW; una usina nuclear, 1.000 MW.
   
  • El kilowatthora, kWh, es una unidad de energía, no de potencia. Tiene un nombre engañoso, pero si lo leés con frialdad vas a ver que se trata del producto entre dos unidades: kilowatt y hora. La primera es indudablemente de potencia, mil watts; y la segunda de tiempo. Si multiplicás potencia por tiempo, obtenés energía.

            1 kWh = 1.000 W . 1 h = 1.000  J/s . 3.600 s = 3.600.000 J

    Justamente, se trata de la unidad de energía con la que la empresa de distribución de energía te confecciona la factura de luz . Es lógico que la empresa te cobre energía y no potencia... a ellos les interesa cuánto consumiste, no cuándo lo consumiste, si todo junto la noche del sábado o un poquito cada día del mes.
 
PREGUNTAS CAPCIOSAS:  
  • ¿Cuánto valdrá la potencia del corazón humano?
  • ¿Cuánto vale un HP en watts?
  • ¿A qué se llama matriz energética?
 
     
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Está fuertemente desaconsejado testear si un cable posee tensión eléctrica tocándolo con la lengua; hay otros métodos. Última actualización dic-09. Buenos Aires, Argentina.