Descubre todo lo que necesitas saber sobre la energía eléctrica en este completo artículo. Aprende su definición, unidades, tipos, fórmulas y resuelve problemas con ejemplos prácticos. ¡No te quedes sin entender el mundo de la energía eléctrica!
Definición de energía eléctrica
La velocidad a la que se realiza el trabajo se llama potencia eléctrica. Una fuente eléctrica tiene cargas eléctricas almacenadas en ella. Por lo tanto, la tasa de transferencia de cargas eléctricas es potencia eléctrica. Por lo tanto, cuanto mayor sea la tasa de transferencia de las cargas, mayor será la potencia de la fuente. En otras palabras, la tasa de transferencia de carga eléctrica convierte la energía eléctrica en otras formas de energía. La unidad de potencia eléctrica es el vatio.
Por ejemplo, un calentador recibe energía eléctrica y la convierte en energía térmica. El generador de CA o alternador genera la energía eléctrica. Luego, la energía se transfiere a una ubicación distante para su utilización.
Fórmula de energía eléctrica
La fórmula de la potencia eléctrica está dada por
| P = Trabajo realizado/ Tiempo = Energía/ Tiempo = VIt/t = VI |
| P = VI |
Dónde,
p = poder
V = Diferencia de Potencial en el circuito
I = Corriente en el circuito
Sabemos, según la ley de Ohm, V= IR
Dónde,
V= diferencia de potencial en el circuito
yo = corriente del circuito
R = Resistencia en el circuito
La otra forma de fórmulas de potencia eléctrica está dada por
| pag = yo2R |
| PAG = V2/R |
Unidades de Potencia Eléctrica
La unidad de potencia eléctrica es el vatio.
Si hay una diferencia de potencial de 1 voltio en un circuito eléctrico y el circuito consume una corriente de 1 amperio, entonces la potencia consumida por el circuito es de 1 vatio.
P = VI
Si, V = 1 voltios, yo = 1 Amperio, P= 1 Vatio
La unidad de potencia más grande es el kilovatio (kW), el gigavatio (GW) y el megavatio (MW).
Tipos de energía eléctrica
Hay dos tipos de energía eléctrica.
- Energía DC
- Alimentación de CA
1. Alimentación de CC
La corriente fluye en la misma dirección que el voltaje de CC aplicado. Por lo tanto, la potencia es igual al producto del voltaje por la corriente. El generador de CC, la celda de combustible y la batería producen energía de CC.
| P = VI |
Dónde,
P = Potencia en vatios
V= Voltaje en Voltios
I = Corriente en amperios
2. Alimentación de CA
La corriente en el circuito de CA no permanece en la fase con el voltaje. Sí, la corriente y el voltaje en el circuito de CA están en fase para el circuito resistivo puro. Clasificamos la alimentación de CA en tres categorías. Estos son la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente.
1. Potencia activa
La potencia activa (P) es la potencia real consumida por un circuito eléctrico. La corriente en el circuito está en fase con el voltaje. La potencia activa en el circuito ca está dada por
PAG = Vvalor eficaz Ivalor eficaz CosΦ
Dónde,
P – la potencia real en vatios.
Vvalor eficaz – Voltaje RMS
Ivalor eficaz – corriente RMS
Φ – Ángulo de fase entre tensión y corriente.
2. Potencia reactiva
La potencia reactiva (Q) es la potencia sin vatios. Medimos la potencia reactiva en voltios-amperios reactivos. El circuito consume una corriente reactiva si la carga es de tipo inductivo o capacitivo. La corriente está desfasada con el voltaje aplicado. La potencia reactiva en el circuito ca está dada por
Q = Vvalor eficaz Ivalor eficaz SinΦ
Dónde,
P – la potencia real en vatios.
Vvalor eficaz – Voltaje RMS
Ivalor eficaz – corriente RMS
Φ – Ángulo de fase entre tensión y corriente.
3. Potencia aparente
La potencia aparente (S) es la suma vectorial de la potencia activa y reactiva. A continuación se muestra la relación entre potencia activa, reactiva y aparente.
Problemas Resueltos de Energía Eléctrica
P. 1 Un calentador de 220 voltios consume una corriente de 4 amperios de la fuente de alimentación. ¿Cuál es la potencia consumida por el calentador?
P= VI = 220 x 4 = 880 vatios
P. 2 ¿Calcular la potencia de un circuito eléctrico que consta de una resistencia de 4 Ω y una corriente del circuito es de 5 A?
R = 4 Ω
Yo = 5A
pag = yo2R = 5 x 5 x 4 = 100 vatios
P. 3 Calcular la potencia de un circuito eléctrico que consta de una resistencia de 4 Ω y el voltaje aplicado es de 220 voltios.
R = 4 Ω
yo = 220A
PAG = V2/R = 220 x 220 / 4 = 12,1 kW
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