Poder y energía
Como vimos anteriormente, la corriente eléctrica es el flujo de electrones, en una dirección.
Dentro de un alambre de cobre, por ejemplo, hay millones de átomos de cobre, y los electrones que se mueven (electrones libres) chocan con estos átomos todo el tiempo. Podemos decir que en un momento dado hay miles de colisiones de este tipo, ver fig. 1.
Y siempre que hay colisiones, la física nos dice que se genera energía, que en nuestro caso, y en general, es en forma de calor.
La energía generada se mide en julios (llamado así en honor al físico James Joule) y se expresa en J.
Otro concepto asociado a la energía es la potencia generada.
La potencia se expresa en vatios, el nombre del ingeniero escocés James Watt.
Este científico estudió y mejoró las máquinas de vapor, comprobando que había una gran pérdida de rendimiento debido al calor irradiado, por lo que en experimentos cuantificó estas pérdidas.
Definición de poder
- La potencia P es una determinada cantidad de energía W, utilizada en un determinado periodo de tiempo . con la siguiente fórmula:
P=W/t dado en Watts
- P es la potencia en vatios (W), W es la energía en julios (J) y el tiempo en segundos (s).
Nota : No confunda la W de Julios (que se representa en cursiva) con la W de Watts, que se representa en forma normal (sin cursiva).
Otra declaración de Power es :
Un (1) vatio es la cantidad de energía cuando se utiliza un (1) julio de energía en un (1) segundo .
El siguiente ejemplo ayuda a comprender mejor estos conceptos:
Supongamos que cierto equipo utiliza 100 J en 5 s. ¿Cuál es el poder?
100 J/ 5 s = 20 vatios. La potencia es de 20 W (Watts)
Hasta ahora hemos visto conceptos que se aplican desde circuitos eléctricos hasta, por ejemplo, el motor de un coche. Pero, ¿qué pasa con los componentes eléctricos electrónicos? ¿Cómo se aplica esta teoría?
Potencia radiada en componentes electrónicos - Energía disipada
Los ingenieros de diseño siempre ven el efecto del "calor" como un enemigo declarado, o más bien, un problema a resolver. Y esto en todos los ámbitos de actividad.
La Figura 2 muestra dos resistencias, con el mismo valor en Ohmios pero con diferentes factores de disipación. El más grande es de 5 vatios y el más pequeño es de 1 W.
En un circuito electrónico ambos tienen la misma función y por lo tanto presentan el mismo resultado, sin embargo la resistencia más grande soporta una mayor corriente, y al ser más grande disipa más calor.
En un circuito determinado con una resistencia original de 5W (por lo tanto con la corriente más alta), si se colocara la resistencia de 1 W (en lugar de la de 5W), lo más probable es que se calentara mucho y terminara quemándose.
Por lo tanto, el técnico siempre debe tener cuidado, cuando sea necesario reemplazar algún componente, este reemplazo debe realizarse por otro de las mismas especificaciones.
En definitiva, el técnico no debe inventar, cometer errores o “lo haré a mi manera”, porque casi siempre no funciona, y si funciona, será sólo por poco tiempo, y puede que incluso causar daños mayores.
El valor de potencia puede variar enormemente según el tipo de aplicación.
En cierto tipo de circuitos electrónicos es común encontrar corrientes muy bajas y, en consecuencia, valores de potencia muy pequeños, del orden de milivatios (mW), o menos.
En otras aplicaciones, existen potencias del orden de miles, o incluso millones de Watts (KW o MW, respectivamente). Para obtener más información sobre órdenes de magnitud, haga clic aquí .
miliW, corresponde a 0,001 de Watt
KW, equivale a 1000 vatios
MW representa 1.000.000
El poder, como hemos visto, está referenciado al segundo (el tiempo), sin embargo cuando se trata de grandes poderes, en la vida cotidiana, el segundo no es el mejor parámetro, por lo que se utilizan las horas como referencia temporal .
Si nos fijamos en una factura de electricidad, el consumo se designa en Kilo Watts por hora (KW/W)
A modo de ejemplo, supongamos que la ducha eléctrica especifica un consumo de 4,2 KW (4200W), cuando se enciende en posición invierno, y que se utiliza en estas condiciones durante 10 minutos, ¿cuál será el consumo?
Entonces el consumo fue de 700W o 0,7 KW, en este lapso de tiempo de diez minutos.