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Conceptos Básicos: Potencia eléctrica

¿Porqué nos importa la potencia? La potencia es la medición de la transferencia de energía a través del tiempo. Y la energía es la que permite girar al motor. 

 Conceptos básicos: Potencia eléctrica

¿Qué es la potencia eléctrica?

En términos generales de la física, la potencia se define como la razón en la cual la energía es transferida (o transformada).

Entonces, ¿qué es la energía y como se transfiere? Es difícil decirlo de manera simple, pero la energía es básicamente la habilidad de mover otra cosa. Hay muchas formas de energía: mecánica, eléctrica, química, electromagnética, térmica y muchas otras.

La energía nunca puede ser creada o destruida, solo transferida de una forma a otra. Lo que estamos haciendo en la electrónica es convertir distintos tipos de energía desde y ha energía eléctrica. Encender los LEDs convierte energía eléctrica en energía electromagnética. Motores giratorios convierten energía eléctrica en energía mecánica. Los buzzers generan energía en forma de ruido. Al energizar un circuito con una batería alcalina de 9v se convierte la energía química en energía eléctrica. Un calefactor transforma energía eléctrica en calórica*. Todas estas son formas de transferencia de Energía.

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Ejemplo de componentes eléctricos, que transfieren energía eléctrica a otra forma.

La energía eléctrica en particular, comienza como energía eléctrica potencial, a lo que nosotros le denominamos voltaje. Cuando los electrones fluyen a través de esa energía potencial, esta se convierte en energía eléctrica. En los circuitos más útiles, esa energía eléctrica se transforma en algún otro tipo de energía. La potencia eléctrica se mide al combinar cuanta cantidad de energía se transfiere, y a qué velocidad ocurre esa transferencia.

*La energía calórica puede darse involuntariamente, esto se consideraría una perdida de eficiencia energética.

Productores y Consumidores

Cada componente en un circuito consume o produce energía eléctrica. Un consumidor transforma energía eléctrica en otra forma. Por ejemplo cuando un motor gira, la energía eléctrica es transformada en energía mecánica. En este caso, el motor consume potencia. La potencia eléctrica es producida cuando le energía es transferida aeléctrica desde otra forma. Una batería que provee potencia a un circuito es un ejemplo de un productor de potencia.

WATT

La energía es medida en joules (J). Dado que la energía es una medida de la energía a través de una cantidad fija de tiempo , podemos medirla en julios por segundo. La unidad SI para joules por segundo es el watt que se abrevia como W.

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Calculando Potencia

La potencia eléctrica es la velocidad en que se transfiere energía. Se mide en términos de joules por segundo(J/s)- un watt (w). Dado los pocos términos de electricidad básica que conocemos, ¿cómo podríamos calcular la potencia en un circuito? Bueno, tenemos una medida muy estándar que involucra energía potencial- los voltios (V) que se definen en términos de joules por unidad de carga (o coulomb) (J/C). La corriente, otro de nuestros términos preferidos de la electricidad, mide el flujo de la carga a traves del tiempo en términos de ampere (A)- o  coulombs por segundo (C/s). Unan los dos y se obtiene la potencia!

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Para calcular la potencia de cualquier componente en un circuito, multiplica el voltaje por la corriente que circula a través de él.

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Por ejemplo, en la siguiente imagen hay un circuito simple (pero no muy funcional): Una batería de 9V conectada con una resistencia de 10Ω.

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¿Cómo calculamos la potencia a través de la resistencia? Primero debemos encontrar la corriente que circula a través del circuito. ¡Eso es simple con la Ley de Ohm!

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Bueno, 900mA (0.9A) que circulan por el resistor, y 9V a través del. ¿Cuál es la potencia que se aplica a la resistencia entonces?

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Una resistencia transforma energía eléctrica en calor. Entonces, este circuito transforma 8.1 joule de energía eléctrica en calor cada segundo.

 

¿Cómo afectan estos conceptos en la movilidad eléctrica?

Podemos decir que a mayor potencia, el motor va a tener mayor energía en su giro*. Lo que podemos traducir como mayor torque o mayor velocidad según el caso y configuración.

Para que tengan de referencia los mejores ciclistas profesionales pueden llegar a potencias de 400W en sus piernas.

 

Peak vs continua

Es importante distinguir entre potencia peak y potencia continua. Generalmente los scooters y bicicletas eléctricos marcan la potencia continua de trabajo. Esto significa que podrían andar de continuo sin recalentarse infinitamente.

Por lo que si bien nuestros productos marcan 350w (potencia continua), en una subida, el motor puede consumir y entregar una potencia mayor.

Si tienen consultas, no duden en comentarnos.

 

*No podemos dejar de lado la eficiencia energética de cada motor y componente, pero eso lo dejaremos para un artículo más específico.

Bibliografía

MCI

Wikipedia

 

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