Potencia eléctrica
Conocemos que en un circuito eléctrico cerrado, la energía eléctrica se puede transformar en otros tipos de energía. Por ejemplo:
En todos los casos anteriores la energía eléctrica que permiten el funcionamiento de los receptores, se transforma en algún otro tipo de energía.
En octavo grado estudiaste que la rapidez con que se producen las transformaciones de energía caracteriza una magnitud física que denominamos potencia y que esta se podía calcular mediante la expresión:
Donde:
E es la energía la energía transformada en determinado intervalo de tiempo.
t es el intervalo de tiempo en el que se realiza la transformación de energía.
Considerando el concepto de potencia anterior podemos caracterizar la potencia eléctrica, considerando que se producen transformaciones de energía, tanto en las fuentes y generadores, como en los equipos e instalaciones receptores de electricidad.
Por consiguiente, la potencia eléctrica es la rapidez con que se transforma algún tipo de energía, en energía eléctrica, por ejemplo en las fuentes de corriente o generadores, o la que se produce en los receptores, donde se transforma la energía eléctrica en otros tipo de energía.
Los efectos de la corriente depende de la potencia eléctrica, así, cuando sobre un árbol "cae" un rayo sobre un árbol este lo carboniza. Esto significa que la potencia eléctrica del rayo es muy grande.
Igual sucede con otros equipos y dispositivos eléctricos. En nuestros hogares no todos los bombillos iluminan con la misma intensidad.
Si observamos la imagen, notamos que la intensidad luminosa de los bombillos que se muestran es diferente a pesar de estar conectados a la misma red de 110 V. Esto se debe a que la potencia eléctrica es diferente, lo cual significa que no todos transforma la energía eléctrica en energía luminosa con la misma rapidez.
¿De qué factores depende la potencia que se desarrolla en un receptor eléctrico?
Para determinar los factores nos apoyaremos en un circuito simple, como el que se muestra en la siguiente figura.
En este caso el receptor es un bombillo, pero puede ser: un motor, un resistor, un acumulador al que le damos carga, etc. A uno de sus terminales llega cierta cantidad de partículas que poseen determinada energía potencial, y por el otro sale la misma cantidad de partículas, pero con menor energía potencial. Esto nos indica que en el receptor se ha producido una trasformación de energía en la unidad de tiempo (potencia).
De lo anterior podemos asumir que la potencia depende:
1. La cantidad de partículas que llega al receptor por unidad de tiempo (intensidad de la corriente)
2. La energía potencial eléctrica que poseen dichas partículas al llegar al receptor (voltaje)
Analicemos como se relacionan estas dos magnitudes (la intensidad de la corriente y el voltaje) con la potencia. Como pretendemos establecer la dependencia entre ellas, debemos comprobar la dependencia con cada una de ella, manteniendo la otra constante.
Para esto consideraremos algunos circuitos sencillos donde los receptores son dos bombillos distintos. La intensidad luminosa de estos, será una medida de comparación de la potencia.
Estudio de caso : Estudio de los factores depende la potencia que se desarrolla un receptor eléctrico
De las formas de conexión de los elementos de un circuito estudiadas, ¿cuál garantiza que el voltaje en los receptores tenga el mismo valor?
En el circuito de la figura se muestran dos lámparas conectadas en paralelo. De las características de este tipo de conexión conoces que el voltaje aplicado a cada uno de los bombillos es el mismo y la intensidad de la corriente en ambas ramas es diferente.
Si tomamos como medida de la potencia, la intensidad luminosa ¿en cuál de los bombillos representados la potencia es mayor
Se observa que el bombillo 2 posee mayor intensidad luminosa, lo cual indica que la energía eléctrica que se transforma en energía luminosa en la unidad de tiempo es mayor, o sea, que la potencia que se desarrolla por la corriente eléctrica en el bombillo 2 es mayor que la desarrollada en el bombillo 1.
De lo anterior podemos concluir que: con igual voltaje, la potencia eléctrica en los diferentes receptores eléctricos es mayor mientras mayor es la intensidad de la corriente.
Analicemos ahora el siguiente circuito.
Los bombillos están conectados en serie y por tanto la intensidad de la corriente que circula por estos es igual en cada uno de los bombillos, a pesar de esto se puede observar que la intensidad luminosa en el bombillo 2 es mayor que la del 1. En este caso comprobamos que el bombillo en cuyos terminales es mayor el voltaje, ilumina más y es donde la potencia es mayor.
De lo analizado anteriormente podemos concluir la relación directa de la potencia, con el voltaje y la intensidad de la corriente.
Esta relación se expresa matemáticamente mediante la siguiente ecuación:
Como recordarás de octavo grado, la unidad básica de potencia es el watt, pero también se utilizan otras, como el miliwatt (mW), el kilowatt (kW) y el megawatt (MW).
En la ecuación para el cálculo de la potencia, si el voltaje se expresa en volt y la intensidad de corriente en ampere, entonces, la potencia se expresa en watt
Los fabricantes de equipos e instalaciones eléctricas indican los valores de potencia máxima para lo que han sido diseñados, de sobrepasar esos valores, pueden producirse serias afectaciones.
