Potencia eléctrica: qué es y cómo se calcula
¿Quieres saber cómo se calcula la potencia eléctrica? En nuestra guía, aprenderás la fórmula de potencia, ejemplos prácticos y mucho más.
Productos led e instrumentación para profesionales a bajo coste.
Comprender la potencia eléctrica y cómo se calcula es esencial para promover un uso eficiente de la energía y minimizar el impacto ambiental. Es que, con la inmensa dependencia de la tecnología y la electricidad en nuestra vida, el conocimiento de estos conceptos se convierte en una herramienta valiosa para consumidores y profesionales del sector eléctrico ¡La gestión adecuada de la potencia eléctrica contribuye no solo a la optimización de recursos, sino también a la sostenibilidad a largo plazo!
1 Significado de potencia eléctrica
Todos alguna vez escuchamos hablar de “potencia eléctrica” pero, ¿sabemos verdaderamente qué es? Como concepto fundamental en el ámbito de la electricidad, la potencia eléctrica desempeña un papel crucial en nuestra vida cotidiana y en el funcionamiento de numerosos dispositivos y sistemas.
La potencia eléctrica se define como la velocidad con la que se realiza trabajo o se transfiere energía en un circuito eléctrico. En otras palabras, representa la cantidad de energía que consume o suministra un dispositivo eléctrico en un período de tiempo determinado.
2 Tipos de potencia
Profundizando en esta guía, debemos tener en cuenta que la potencia eléctrica se clasifica en dos tipos: potencia activa (o real) y potencia reactiva. La potencia activa es la que realmente realiza trabajo útil, mientras que la potencia reactiva está relacionada con la transferencia de energía entre componentes inductivos y capacitivos del circuito, sin realizar trabajo directo.
¿Qué mejor que profundizar con ejemplos? La potencia activa es la chispa que impulsa las acciones directas y útiles, como encender una luz o mover un vehículo, mientras que la potencia reactiva está más relacionada con el almacenamiento temporal de energía, listo para usarse en dispositivos que necesitan un impulso momentáneo sin realizar un trabajo directo en ese momento.
3 Formulas de potencia eléctrica
En este apartado nos vemos obligados a ponernos matemáticos, pero no os asustéis, luego lo llevaremos a la práctica con más ejemplos prácticos. El primer dato que tienes que saber es que la unidad de medida de la potencia en el Sistema Internacional es el vatio (W).
El cálculo de la potencia eléctrica se basa en la ley de Ohm y la ley de Joule. La fórmula fundamental para calcular la potencia (P) es:
donde:
- P es la potencia en vatios (W).
- V es la diferencia de potencial o voltaje en voltios (V).
- I es la corriente en amperios (A).
- cos(θ) es el factor de potencia, que indica la eficiencia en la conversión de energía.
En circuitos de corriente continua (CC), el cálculo es más sencillo, ya que no se considera el factor de potencia.
La fórmula se simplifica a:
P=V⋅I
En el caso de circuitos de corriente alterna (CA), se deben tener en cuenta tanto la potencia activa como la reactiva.
La potencia total se expresa como:
S=P+jQ
donde:
- S es la potencia aparente en voltiamperios (VA).
- P es la potencia activa en vatios (W).
- Q es la potencia reactiva en voltiamperios reactivos (VAR).
- j es la unidad imaginaria.
¡Recuerda que optimizar el factor de potencia es esencial para mejorar la eficiencia energética y reducir pérdidas en el sistema eléctrico!
4 Ejemplos prácticos
La potencia eléctrica en la factura de la luz
Para calcular la potencia eléctrica en la factura de luz, necesitaríamos conocer tanto el consumo de energía eléctrica (expresado en kilovatios-hora, kWh) como la potencia contratada (expresada en kilovatios, kW). La potencia contratada es la cantidad máxima de energía que se puede consumir simultáneamente en un hogar o negocio y se establece al contratar el servicio eléctrico con la compañía suministradora. Supongamos que en tu factura de luz, has consumido un total de 300 kWh durante el mes. Además, la potencia contratada para tu hogar es de 5 kW. Para calcular la potencia eléctrica media (o potencia activa), podemos utilizar la fórmula:
| Potencia Eléctrica (kW) = | Consumo de Energía (kWh) |
| Horas en el Mes |
Es importante tener en cuenta que el resultado será en kilovatios (kW). Si asumimos que hay 30 días en el mes y que cada día tiene aproximadamente 24 horas, podemos calcular la potencia eléctrica de la siguiente manera:
| Potencia Eléctrica (kW) = | 300 kWh |
| 30 días x 24 horas/día |
| Potencia Eléctrica (kW) = | 300 kWh |
| 720 |
| Potencia Eléctrica (kW) = | 0.4167 kW |
Entonces, la potencia eléctrica media en tu hogar es aproximadamente 0.4167 kW.
Ahora, para verificar si la potencia contratada es suficiente, podemos compararla con la potencia contratada de 5 kW. En este caso, la potencia contratada es más que suficiente para cubrir tu demanda promedio, ya que 0.4167 kW es significativamente menor que la potencia contratada de 5 kW.
Potencia eléctrica en dispositivos cotidianos
Vamos a imaginar un escenario sencillo en el que queremos calcular la potencia eléctrica utilizada por una lámpara en un hogar. Para esto, necesitamos conocer dos factores clave: el voltaje (V) al que opera la lámpara y la corriente (I) que fluye a través de ella.
Supongamos que la lámpara funciona a 120 voltios y la corriente que pasa por ella es de 1.5 amperios. Como ya lo vimos en el apartado anterior, para calcular la potencia activa (real), usamos la fórmula:
P=V⋅I
P=120V⋅1.5A
P=180W
La potencia activa de la lámpara es de 180 vatios. Esto significa que la lámpara consume 180 vatios de energía eléctrica mientras está encendida.
Ahora, supongamos que queremos tener en cuenta la potencia aparente, que incluye tanto la potencia activa como la reactiva. Supongamos que, en este caso, el factor de potencia (cos(θ)) es 0.9. La fórmula para la potencia aparente (S) es:
S=P/cos(θ)
Sustituimos los valores conocidos:
S=180W/0.9
S=200VA
Entonces, la potencia aparente de la lámpara es de 200 voltiamperios. Esta cifra incluye tanto la energía activa como la reactiva y nos da una imagen más completa del rendimiento eléctrico de la lámpara en el circuito.
Ten en cuenta que este ejemplo práctico ilustra cómo calcular la potencia eléctrica en un dispositivo simple, teniendo en cuenta tanto la potencia activa como la aparente. Puedes seguir inventando situaciones y calculando la potencia.