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¿Qué es la Potencia?
¿Qué es la Potencia?
Concepto de potencia. Veremos qué es y como lo calculamos. Habréis escuchado alguna vez la palabra VATIOS, habréis escuchado que la heladera consume tantos VATIOS, o que tengamos cuidado con el uso del aire acondicionado ya que consume otros tantos VATIOS. VATIOS es la unidad de la potencia, y la forma de calcular la potencia es la siguiente:
Potencia = Tensión x Corriente
P = V x I
Entonces si nosotros agarramos algo que consume 100 VATIOS, si consume 1V, por la ecuación vemos que deberán circular 100A de corriente para que se cumpla la ecuación. Por lo general por los elementos electrónicos se hace que circule menos corriente, y se da mayor tensión. Por ejemplo, en casa tenemos 220V de tensión, si tenemos algún electrodoméstico que consume 220W de potencia, solamente necesitaremos entregarle 1A de corriente. La definición de potencia nos dice que la potencia es la cantidad de energía absorbida o entregada por un elemento en un cierto tiempo.
Los voltios, los vatios y los amperios son tres conceptos básicos para entender la electricidad, pero es común que olvidemos pronto las lecciones del instituto y no sepamos ni lo que son ni cómo afectan a nuestra vida cotidiana.
LOS VOLTIOS, la tensión de una pila.
Los voltios miden el potencial de energía que un determinado circuito puede proporcionarte. Cuando los electrones se mueven entre dos puntos a través de un material conductor (por ejemplo un cable) generan corriente eléctrica. Los electrones no pueden resistirse a este viaje, igual que cuando dejas caer un balón por una cuesta. La ley de la gravedad que obliga al balón (electrones) a rodar es el voltaje o tensión. Cuando el balón está en cualquier punto de esa cuesta, toda la bajada que le queda por delante es su energía potencial. Los voltios (símbolo V) miden la diferente energía potencial que existe entre un punto y otro.
Los voltios se llaman así en honor a Alessandro Volta, el inventor de la pila.
El voltaje (medido en voltios) sería la orografía, la diferencia de altura que hace que el río fluya de las montañas al mar. Sin diferencia de altura, el agua se quedaría estancada. Lo mismo pasa con la electricidad: sin voltaje no hay corriente.LOS AMPERIOS: la capacidad de las baterías
Los amperios se usan para expresar cuánto puede aguantar la batería de un teléfono móvil antes de agotarse. Los amperios miden la intensidad de una corriente eléctrica. Siguiendo con la analogía del balón y la cuesta, los amperios sirven para decirnos la cantidad de energía (¿cuántos balones?) que se ha movido entre un punto y otro durante un espacio de tiempo. El amperio-hora (símbolo Ah) expresa cuánta energía puede circular por un determinado circuito durante una hora. Se usa para medir la capacidad de las baterías eléctricas. Por ejemplo: una batería de 10 Ah puede proporcionar un máximo de 10 amperios durante una hora. Cuantos más amperios, más electrones circularán (o más balones caerán por la cuesta). ¿Y a ti qué te importa? Porque dependes de dispositivos que te funcionan solo lo que les permitan sus amperios. Por ejemplo: la batería de tu móvil tiene en torno a 3 amperios-hora, por lo que se agotará en cuanto supere este límite.
Los amperios (intensidad) serían el caudal de agua, los litros que bajan por ese río. Obviamente, es fundamental decidir si quieres medirlo por minuto, por día… o por hora con el amperio-hora.LOS VATIOS: la potencia de tus electrodomésticos
Los vatios miden la potencia. Es decir, la energía suministrada en un espacio de tiempo determinado. Voltios (V) x Amperios (A) = Vatios (W) Siguiendo con la analogía del balón y la cuesta, los vatios (W) son toda la energía proporcionada por todos los balones (Amperios) al recorrer la cuesta (Voltios). El símbolo de los vatios es W. Los vatios los necesitas para descubrir cuál es la potencia que tienes contratada en tu casa, o la que tienen tus electrodomésticos. O en su variante vatio-hora (energía suministrada durante una hora) para saber cuál es el consumo de tus electrodomésticos. Todas estas cuestiones acaban teniendo un efecto directo en tu factura de la luz.
Los vatios (potencia) serían la energía que lleva la corriente, la cual depende tanto de la orografía como del caudal. Mucho voltaje y mucha intensidad darán lugar a una gran potencia que podría ser aprovechada por una central hidroeléctrica.
Calculo de potencia de diversos componentes
Calculo de potencia de diversos componentes
Hagamos unas pruebas con nuestra fuente de alimentación del Tinkercad y varios componentes. Como fuente de alimentación utilizaremos el “Suministro de energía”, y comenzaremos conectándole un led. Recuerden que necesita 2V para funcionar correctamente por lo tanto setearemos nuestra fuente de alimentación en 2V. El led está consumiendo 11.5mA y 2V. Por lo tanto, la potencia que está entregando la fuente al led es de 2V x 11.5mA = 23mW Para la siguiente prueba dejaremos la fuente de alimentación seteada con 2V y utilizaremos un motor. El motor tiene dos terminales, uno positivo y uno negativo. En el caso del motor, conectaremos el terminal positivo con el positivo de la fuente, y el negativo del motor con el negativo de la fuente. Luego al encender la fuente, el motor girara, pero que pasa si invierto la conexión, y el positivo lo conecto con el negativo y el negativo con el positivo. Lo que pasara será que el motor girara en el sentido opuesto.
Veamos cuanto consume un motor: El motor, con 2V de alimentación, está consumiendo 92.4mA, lo que nos da una potencia de 2V x 92.4mA = 184.8mW. Vemos en el motor, que este está girando a 68 revoluciones por minuto. Ahora, en vez de ponerle 2V a la fuente, bajémosla a 1V y veamos que pasa.
Vemos que, al bajar la tensión, el motor consume menos corriente, por lo tanto, la potencia que consume es también menor, siendo esta de 1V x 46.2mA = 46.2mW. Además, vemos en el motor que ahora está girando solamente a 34 revoluciones por minuto, es decir, está girando más lento.
La conclusión que sacamos del motor, es que cuanto menor sea la tensión, menor será la potencia que consume y menor será la velocidad, si queremos que gire más rápido, le aumentaremos la tensión de alimentación. Esta es la manera en que se regula la velocidad de un motor de este tipo, regulando la tensión de alimentación. Como dijimos anteriormente, si bien podemos aumentarle la tensión de alimentación para aumentar la velocidad, hay un cierto límite, y son 12V.
Estos tipos de motorcitos, funcionan hasta 12V máximo, si nos pasamos pueden quemarse. En general se los maneja con 5V, es la tensión mas recomendable, si lo trabajamos a los 12V lo estaremos exigiendo mucho y le reducimos la vida útil.
Calcularemos la potencia de un ultimo componente, una bombilla de luz. En este caso la potencia es de 10V x 208mA = 2,08W. Lo importante de saber la potencia de cada componente es que de esta manera sabemos toda la corriente querrá consumir para mantener esa potencia, y a la vez, la tensión que necesitará.
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