QUÉ ES LA POTENCIA ELÉCTRICA

CONCEPTO DE ENERGÍA

Para entender qué es la potencia eléctrica es necesario conocer primeramente el concepto de “energía”, que no es más que la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar un trabajo. Cuando conectamos un equipo o consumidor eléctrico a un circuito alimentado por una fuente de fuerza electromotriz (F.E.M), como puede ser una batería, la energía eléctrica que suministra fluye por el conductor, permitiendo que, por ejemplo, una bombilla de alumbrado, transforme esa energía en luz y calor, o un motor pueda mover una maquinaria. De acuerdo con la definición de la física, “la energía ni se crea ni se destruye, se transforma”. En el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío, movimiento (en un motor), o en otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico cerrado. La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y se representa con la letra “J”.

POTENCIA ELÉCTRICA

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”. Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica. La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.

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Leyes de Kirchhoff

Fuente: http://www.fisicapractica.com/leyes-kirchhoff.php

Además de la ley de Ohm, existen otras dos leyes muy importantes para la resolución de circuitos, llamadas leyes de Kirchhoff. Una de ellas es la ley de nodos y la otra es la ley de mallas.

Antes del enunciado de las leyes de Kirchhoff, es conveniente definir los conceptos de nodo, rama y malla para circuitos.

- Nodo: Punto de un circuito en el que se unen tres o más conductores.
- Rama: Parte del circuito unida por dos nodos.
- Malla: Recorrido cerrado dentro de un circuito.

Ley de nodos

La suma algebraica de las corrientes en un nodo es igual a cero.



Se toma como referencia al nodo. Por lo tanto los signos de las corrientes son positivos o negativos dependiendo si entran o salen al nodo.

Ley de mallas

La suma de todas las caídas de tensión en un malla es igual a la suma de todas las tensiones aplicadas.

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Asociación de Resistencias

Fuente:https://www.fisicalab.com/apartado/asociacion-de-resistencias#contenidos

Tal y como vimos en apartados anteriores, en los circuitos eléctricos suelen emplearse unos dispositivos que se oponen al paso de la corriente eléctrica de una forma más pronunciada de los normal. Estos dispositivos reciben el nombre de resistencias y pueden asociarse de tal forma que en conjunto equivalgan al valor de otra resistencia, llamada resistencia equivalente.

Se denomina resistencia resultante o equivalente, al valor de la resistencia que se obtiene al asociar un conjunto de ellas.

Principalmente las resistencias se pueden asociar en serie, paralelo o una combinación de ambas llamadas mixta.

Asociación de Resistencias en Serie

Dos o más resistencias se dice que están en serie, cuando cada una de ellas se sitúa a continuación de la anterior a lo largo del hilo conductor.

Cuando dos o más resistencias se encuentran en serie la intensidad de corriente que atraviesa a cada una de ellas es la misma.

Si aplicamos la ley de Ohm a cada una de las resistencias de la figura anterior obtenemos que:

VA−VB=I⋅R1    ⋮   VB−VC=I⋅R2   ⋮   VC−VD=I⋅R3

Si realizamos una suma miembro a miembro sobre las tres ecuaciones, observamos que:

VA−VB+VB−VC−VC−VD=I⋅R1+I⋅R2+I⋅R3 ⇒VA−VD=I⋅(R1+R2+R3) ⇒VA−VD=I⋅R

La ecuación anterior queda así, si tenemos en cuenta que:

R=R1+R2+R3

Por lo tanto, si te das cuenta, puedes observar que las tres resistencias en serie anteriores son equivalentes a una única resistencia cuyo valor es la suma de las tres anteriores.

Una asociación en serie de n resistencias R1, R2, ..., RN es equivalente a poner una única resistencia cuyo valor R es igual a la suma del valor de las n resistencias.

R=R1+R2+...+RN

Asociación de Resistencias en Paralelo

Cuando dos o más resistencias se encuentran en paralelo, comparten sus extremos tal y como se muestra en la siguiente figura:

Si disponemos de n resistencias en paralelo, todas las resistencias poseen la misma diferencia de potencial en sus extremos y la intensidad de entrada I se divide entre cada una de las ramas de tal forma que:

I=I1+I2+...+IN

Si aplicamos la ley de Ohm en cada una de las resistencias de la figura:

VA−VBR1=I1  ⋮   VA−VBR2=I2  ⋮   VA−VBR3=I3

Sabiendo que la suma de las intensidades de cada resistencia es la intensidad antes de entrar y salir del conjunto formado por las tres resistencias:

I = I1+I2+I3 =(VA−VB) (1R1+ 1R2+1R3) ⇒I=(VA−VB) R

De aquí podemos deducir que:

Una asociación de resistencias en paralelo es equivalente a una única resistencia R, en la que se cumple que:

1R=1R1+ 1R2+1R3

Asociación de Resistencias Mixta

Generalmente, en los circuitos eléctricos no sólo parecen resistencias en serie o paralelo, si no una combinación de ambas. Para analizarlas, es común calcular la resistencia equivalente calcular la resistencia equivalente de cada asociación en serie y/o paralelo sucesivamente hasta que quede una única resistencia.

Para entender mejor,como abordar este tipo de asociaciones, lo ilustraremos con un ejemplo. Imagina el siguiente esquema de resistencias:

En este caso, puedes comprobar que hay dos resistencias en serie (R2 y R3), y ambas en paralelo con R1. Para poder asociarlas en paralelo, debe haber únicamente una resistencia en cada rama, por lo que en primer lugar asocairemos las que se encuentran en serie:

Ahora es posible asociar en paralelo el nuevo circuito obtenido:

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