Energía
En esta Nota vamos a ver lo que es la potencia eléctrica y los distintos tipos que existen. Para entender la poténcia eléctrica, tenemos que definir previamente el concepto de energía, que es la capacidad de realizar un trabajo, o en el caso que vamos a tratar, energía eléctrica es la capacidad que tiene un mecanismo o aparato eléctrico para realizar un trabajo. Cuando conectamos cualquier dispositivo eléctrico a la tensión que nos entrega la empresa proveedora de electricidad, o a una batería, o si lo prefieren a una pila, la energía eléctrica fluye por el conductor, permitiendo encender una lámpara o una computadora, o puede arrancar un motor para mover una máquina.
Como ya vimos en las Notas anteriores, "la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma", y en el caso de energía eléctrica, esa transformación se manifiesta en la otención de luz, movimiento, calor, frio, o cualquier otro trabajo útil.
La energía utilizada en realizar ese trabajo útil, se mide en "Joule", y se representa por la letra J.
Potencia eléctrica
Ahora sí, definamos la potencia eléctrica: Potencia eléctrica es la velocidad de transformación de dicha energía. La energía la podemos percibir en muchas partes, puede ser eléctrica, como este caso, o hidráulica en caso de los líquidos, o eólica en el caso del viento, o calórica en el caso de los combustibles. Si hablásemos de la energía hidráulida, la potencia sería por ejemplo, la cantidad de litros por segundo para transvasar un líquido. En el caso nuestro, la potencia eléctrica es la velocidad con que se transforma la energía eléctrica, y si la energía se medía en Joules, J, la potencia será medida en Jolues por segundo: J/s, y se utiliza como unidad de potencia el watt, represendado por la letra W, y 1 watt (W) equivale a 1 J/s. Quiere decir que cuando se consume 1 Joule en un segundo, consumimos 1 watt de potencia eléctrica.
Potencia activa
Cuando tenemos una carga resistiva conectada en un circuito eléctrico, la llamamos carga activa, y en este caso, si conocemos el valor de la tensión eléctrica y la corriente que circula por la resistencia, la potencia se puede calcular en forma simple como el producto de la tensión en volt (V), multiplicado por el valor de la intensidad de la corriente que circula por esa resistencia que se expresa en ampere (A).
Si, como vimos, la potencia se mide en watt, la tensión en volt y la corriente en ampere, tenemos que 1watt = 1 volt x 1 ampere, o : 1 W = 1 V. 1 A
Llamando P a la potencia V a la tensión aplicada e I a la corriente que circula por una carga reactiva, podemos escribir la fórmula: P = V x I
Teniendo en cuenta que la tensión que suministran las empresas de electricidad es constante (o por lo menos sería lo deseable), entonces podemos ver que cuando mayor es la potencia de un equipo eléctrico, mayor será la intensidad de corriente que circula por el circuito. Claro que como a veces las empresas nos mandan una tensión muy inferior a los 220 V, o los 380 V para los que tienen trifásica, vemos de la fórmula, que manteniendo la carga constante, el consumo de corriente aumenta proporcionalmente a la baja de tensión. Esto es lo que muchas veces provoca que se quemen algunos electrodomésticos, máquinas o equipos electrónicos.
Las empresas que suministran energía eléctrica, en lugar de facturar el consumo en watt-hora, lo hacen en kilowatt-hora (kW-h), Si tenemos encendidas lámparas o cualquier carga activa, por un total de 1000 watt (por ejemplo 20 focos de 50 watt) durante una hora, el reloj que registra el consumo, se incrementará en 1 kW-h, en dicho lapso.
Si queremos saber el consumo de cualquier aparato eléctrico, debemos mirar la chapa metálica que tienen estos equipos, normalmente en la parte posterior; pero ojo, que cuando baja la tensión, el consumo se mantiene; pero aumenta la corriente en forma inversamente proporcional a la disminución de la tensión. En muchos casos, si se trata de cargas resisitivas, se suele indicar la potencia en VA (voltampere), que no es otra cosa que el voltaje multiplicado por la corriente. Conociendo el voltaje, sabemos cual será la corriente que circula. Si tenemos 220 V, entonces la corriente será el valor de VA, dividido por 220 V. Pero cuidado, que esto vale solamente para cargas resistivas.
Potencia reactiva
Para
calcular la potencia en determinados equipos que trabajan con corriente
alterna, es necesario tener en cuenta el valor del factor de potencia o coseno
de “phi” (Cos Fi) que poseen. Es el caso de los equipos
que trabajan con carga reactiva, que son consumidores de energía eléctrica que
utilizan bobinas de alambre de cobre, por ejemplo los motores. Estos equipos se
llaman reactivos o inductivos, ya que tienen una inductancia en vez de una
resistencia.
En las cargas activas, como resistencia, lámparas de
iluminación incandescentes o halógenas, calentadores
eléctricos con resistencias de alambre nicromo (NiCr), el factor de
potencia es igual a “1”, que es el valor ideal de un
circuito eléctrico y por eso no se toma en cuenta cuando calculamos la potencia
activa.
Los equipos que tienen cargas inductivas, como el caso de los motores eléctricos, tienen un factor de potencia inferior a "1", en general entre 0,8 y 0,98, por lo que la eficiencia de trabajo es menor y producen un gasto de energía mayor. Por eso las compañías de electricidad multan a las empresas que tienen un factor de potencia o Cos Fi bajo. Las empresas, para evitar esas multas, utilizan cargas capacitivas, que compensan a las cargas inductivas. Se usas Capacitores que aumentan el factor de potencia, tratando de llevarlo a valores cercanos a "1". Tambien en las chapas de los motores, tienen indicado el factor de potencia, además de la tensión de alimentación, la frecuencia, la corriente nominal, la potencia, y la velocidad nominal.
Para calcular la potencia de un equipo que trabaja con corriente altenra monofásica, teniendo en cuenta el factor de potencia es.
Pedro Eduardo Valenzuela
VARIMAK S.A.
Cuyo 2640, (1640) Martínez, Pcia. de Bs.As.
Tel. (54-11) 4717-1617
WhatsApp +5491137620277