Intensidad y potencia eléctrica

Cuando trabajamos con circuitos hay dos conceptos que debemos manejar muy bien: la intensidad y la potencia, los cuales están estrechamente relacionados. En primer lugar comenzaremos definiendo el concepto de intensidad y sus propiedades.

INTENSIDAD ELÉCTRICA

Llamamos intensidad de corriente a la cantidad de carga eléctrica que tiene un determinado cuerpo (el conductor) por unidad de tiempo. Se denota por la letra I, y para calcularla utilizamos la siguiente expresión: I=dq/dt=∆q/∆t.

La unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I) es el amperio (A), que equivale a un culombio por segundo. De esta unidad de medida se obtiene la palabra que utilizamos para llamar al aparato que mide la intensidad: el amperímetro.

POTENCIA ELÉCTRICA

La potencia eléctrica nos indica la relación o proporción existente entre la energía y el tiempo; o dicho de otro modo, la cantidad de energía que un cuerpo absorbe (o entrega) en un determinado periodo de tiempo. En el Sistema Internacional utilizamos el vatio (W) como unidad de medida.

Es muy importante que la potencia que consume cualquier dispositivo o aparato eléctrico vaya indicada en él (sea en vatios o kilovatios) como podemos comprobar en las bombillas que utilizamos comúnmente en nuestras casas.

Dependiendo del tipo de corriente, si es continua o alterna, la potencia se calculará de una forma diferente.

-Si trabajamos con corriente continua, es decir, cuando hay un flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos con potencial distinto., y donde las cargas circulan en la misma dirección. También podemos decir que es continua cualquier corriente que mantiene siempre la misma polaridad. Entonces, la potencia eléctrica desarrollada en un determinado momento es el producto de la diferencia de potencia entre los terminales y la intensidad de corriente que pasa por el dispositivo: P=dw/dt=dw/dq∙dq/dt=V∙I, donde I es el valor de la intensidad de corriente y V el del voltaje. Por tanto, si I viene dada en amperios (A) y el voltaje en voltios, la potencia se expresará en vatios.

Cuando estamos midiendo la potencia de una resistencia de valor ( R ), la potencia se calcula como:

-Si trabajamos con corriente alterna, es decir, cuando la magnitud y el sentido de la corriente varían de forma cíclica. Este tipo de corriente se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a nuestros hogares. En este caso, la potencia eléctrica que genera un dispositivo se debe a la diferencia de potencial existente entre los terminales y de la intensidad de la corriente que pasa a través de ese dispositivo. La fórmula para calcularla es:

donde ω es la velocidad angular y el ángulo ϕ, es el ángulo que forma la intensidad de la corriente i(t) y la tensión aplicada. Y el valor Vo es el valor del pico.

Ejemplo: Una batería de automóvil de 12 V de fem proporciona 7,5A cuando se encienden las luces traseras. Una vez que el conductor conduce con las luces encendidas, la corriente alcanza 40A. Calcula la potencia eléctrica en ambos casos.

En este ejercicio nos encontramos en el primer caso, con corriente continua:

Caso 1: Luces encendidas:

I=7,5 A y V=12V → P=12∙7,5= 90W

Caso 2: Lucen encendidas y en marcha:

I=40A, V=12V → P=12∙40= 480W