Unidades eléctricasLas unidades de la electricidad definidas por el Sistema Internacional para las magnitudes relacionadas por la ley de Ohm son: el voltio para la tensión; el amperio para laintensidad; y el ohmio para la resistencia.

Índice

1 Voltio

2 Amperio

3 Ohmio

4 Véase también

Voltio[editar]

Artículo principal: Voltio

El voltio es la unidad del SI para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y el voltaje. Recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la primera batería química. Es representado simbólicamente por la letra V. Se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio consume un vatio de potencia.

Amperio[editar]

Artículo principal: Amperio

El amperio es la unidad del SI para la intensidad de corriente eléctrica. Fue nombrado en honor de André-Marie Ampère. Un amperio es la intensidad de corriente que, al circular por dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y separados entre sí en el vacío a lo largo de una distancia de un metro, produce una fuerza entre los conductores de 2·10-7 newton por cada metro de conductor; también se puede conceptualizar como el paso de un Culombio (6.24 · 1018 electrones) en un segundo a través de un conductor. Se representa con la letra A.

Ohmio[editar]

Artículo principal: Ohmio

El ohmio es la unidad del SI para la resistencia eléctrica. Se representa con la letra griega Ω. Su nombre deriva del apellido del físico Georg Simon Ohm, que definió la ley del mismo nombre. Un ohmio es la resistencia eléctrica que presenta una columna de mercurio de 106,3 cm de altura y 1 mm 2  de sección transversal, a una temperatura de 0 °C.

Véase también

Newton (unidad)

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Newton

Estándar:unidades derivadas del Sistema Internacional

Magnitud: fuerzaSímbolo: NNombrada por: Isaac NewtonExpresada en: 1 N =unidades básicas del Sistema Internacional

kg m/s2

Sistema Técnico de Unidades 1/9,80665 kgfSistema CGS 105 dynUnidades de Planck 1,21027×1044 N

En física, un newton (pronunciada /niúton/) o neutonio o neutón (símbolo: N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aporte a la física, especialmente a la mecánica clásica.

En 1946, la VIII Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), resolución 2, normalizó la unidad de fuerza del sistema MKS de unidades como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s 2  a un objeto de 1 kg de masa.[1] La IX CGPM, de 1948, adoptó el nombre de "newton" en su resolución 7.[2] Es una unidad derivada del SI que se compone de las unidades básicas:

Índice

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1   Múltiplos del SI 2   Véase también 3   Referencias 4   Bibliografía 5   Enlaces externos

Múltiplos del SI[editar]

En la tabla que sigue se relacionan los múltiplos y submúltiplos del newton en el Sistema Internacional de Unidades.

Múltiplos del Sistema Internacional para newton (N)Submúltiplos Múltiplos

Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre10−1 N dN decinewton 101 N daN decanewton10−2 N cN centinewton 102 N hN hectonewton10−3 N mN milinewton 103 N kN kilonewton10−6 N µN micronewton 106 N MN meganewton10−9 N nN nanonewton 109 N GN giganewton10−12 N pN piconewton 1012 N TN teranewton10−15 N fN femtonewton 1015 N PN petanewton10−18 N aN attonewton 1018 N EN exanewton10−21 N zN zeptonewton 1021 N ZN zettanewton10−24 N yN yoctonewton 1024 N YN yottanewton

Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Isaac Newton. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (N), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (newton), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

Basado en The International System of Units, sección 5.2

CulombioCulombio

Estándar: Unidades derivadas del Sistema Internacional

Magnitud: Carga eléctrica

Símbolo: C

Nombrada por: Charles-Augustin de Coulomb

Expresada en: 1 C =

Unidades básicas del Sistema Internacional

1 A·s

Sistema Cegesimal de Unidades

2 997 924 580 statC

Unidades naturales e -

El culombio o coulomb (símbolo C) es la unidad derivada del sistema internacional para la

medida de la magnitud físicacantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor

del físico francés Charles-Augustin de Coulomb.

Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de

un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

En principio, el culombio sería definido en términos de cantidad de veces la carga

elemental. El culombio puede ser negativo o positivo. El culombio negativo equivale a

6,241 509 629 152 650×1018 veces la carga de un electrón.1 2 El culombio positivo se

obtiene de tener un defecto de electrones alrededor a 6,241 509 629 152 650×1018, o una

acumulación equivalente de cargas positivas.

También puede expresarse en términos de capacidad y voltaje, según la relación:

obtenida directamente de la definición de Faradio.

Índice

1 Equivalencia con el Amperio-Hora

2 Múltiplos del SI

3 Véase también

4 Referencias

5 Enlaces externos

Equivalencia con el Amperio-Hora[editar]

Aunque el culombio es una unidad derivada del Sistema Internacional, en las baterías

eléctricas es muy frecuente utilizar la unidad Ah (Amperio-hora), que refleja la

cantidad de carga total que puede acumular la batería.

La equivalencia es:

Múltiplos del SI[editar]

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de

Unidades.

Múltiplos del Sistema Internacional para culombio (C)

Submúltiplos Múltiplos

Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre

10−1 C dC deciculombio 101 C daC decaculombio

10−2 C cC centiculombio 102 C hC hectoculombio

10−3 C mC miliculombio 103 C kC kiloculombio

10−6 C µCmicroculombi

o106 C MC megaculombio

10−9 C nC nanoculombio 109 C GC gigaculombio

10−12 C pC picoculombio 1012 C TC teraculombio

10−15 C fC femtoculombio 1015 C PC petaculombio

10−18 C aC attoculombio 1018 C EC exaculombio

10−21 C zC zeptoculombio 1021 C ZC zettaculombio

10−24 C yC yoctoculombio 1024 C YC yottaculombio

Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Charles-Augustin de Coulomb. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (C), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (culombio), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

Basado en The International System of Units, sección 5.2.

Véase también[editar]

Potencia eléctrica

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La energía eléctrica se transmite por líneas sobre torres, como estas enBrisbane, Australia.

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz(lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus

costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.

Índice

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1  Potencia en corriente continua 2  Potencia en corriente alterna

o 2.1  Componentes de la intensidado 2.2  Potencia aparenteo 2.3  Potencia activao 2.4  Potencia Reactiva Inductivao 2.5  Potencia Reactiva Capacitivao 2.6  Potencia de cargas reactivas e in-reactivas

3  Potencia trifásica 4  Véase también 5  Enlaces externos

Potencia en corriente continua[editar]

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto es,

(1)

donde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.

Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como,

(2)

recordando que a mayor corriente, menor voltaje.

Potencia en corriente alterna[editar]

Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el promedio de potencia eléctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una función de los valores eficaces o valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial entre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo.

Si a un circuito se aplica una tensión sinusoidal   con velocidad angular   y valor de pico   de forma

Esto provocará, en el caso de un circuito de carácter inductivo (caso más común), una corriente   desfasada un ángulo   respecto de la tensión aplicada:

Donde, para el caso puramente resistivo, se puede tomar el ángulo de desfase como cero.

La potencia instantánea vendrá dada como el producto de las expresiones anteriores:

Mediante trigonometría, la expresión anterior puede transformarse en la siguiente:

Y sustituyendo los valores del pico por los eficaces:

Se obtiene así para la potencia un valor constante,   y otro variable con el tiempo,  . Al primer valor se le denomina potencia activa y al segundo potencia fluctuante.

Componentes de la intensidad[editar]

Figura 1.- Componentes activa y reactiva de la intensidad; supuestos inductivo, izquierda y capacitivo, derecha.

Consideremos un circuito de C. A. en el que la corriente y la tensión tienen un desfase φ. Se define componente activa de la intensidad, Ia, a la componente de ésta que está en fase con la tensión, y componente reactiva,Ir, a la que está en cuadratura con ella (véase Figura 1). Sus valores son:

El producto de la intensidad, I, y las de sus componentes activa, Ia, y reactiva, Ir, por la tensión, V, da como resultado las potencias aparente (S), activa (P) y reactiva (Q), respectivamente:

Potencia aparente[editar]

Figura 2.- Relación entre potencia activa, aparente y reactiva.

La potencia compleja de un circuito eléctrico de corriente alterna (cuya magnitud se conoce como potencia aparente y se identifica con la letra S), es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o trabajo (conocida como potencia promedio, activa o real, que se designa con la letra P y se mide en vatios (W) y la potencia utilizada para la formación de los campos eléctrico y magnético de sus componentes, que fluctuará entre estos componentes y la fuente de energía (conocida como potencia reactiva, que se identifica con la letra Q y se mide en voltiamperios reactivos (var)). Esto significa que la potencia aparente representa la potencia total desarrollada en un circuito con impedancia Z. La

relación entre todas las potencias aludidas es  .

Esta potencia aparente (S) no es realmente la "útil", salvo cuando el factor de potencia es la unidad (cos φ=1), y señala que la red de alimentación de un circuito no sólo ha de satisfacer la energía consumida por loselementos resistivos, sino que también ha de contarse con la que van a "almacenar" las bobinas y condensadores. Se mide en voltiamperios (VA), aunque para aludir a grandes cantidades de potencia aparente lo más frecuente es utilizar como unidad de medida el kilovoltiamperio (kVA).

La fórmula de la potencia aparente es: 

Potencia activa[editar]

Es la potencia capaz de transformar la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.

Se designa con la letra P y se mide en vatios -watt- (W) o kilovatios -kilowatt- (kW). De acuerdo con su expresión, la ley de Ohm y el triángulo de impedancias:

Resultado que indica que la potencia activa se debe a los elementos resistivos.

Potencia Reactiva Inductiva[editar]

Esta potencia no se consume ni se genera en el sentido estricto (el uso de los términos "potencia reactiva generada" y/o "potencia reactiva consumida" es una convención) y en circuitos lineales solo aparece cuando existen bobinas o condensadores. Por ende, es toda aquella potencia desarrollada en circuitos inductivos. Considérese el caso ideal de que un circuito pasivo contenga exclusivamente, un elemento inductivo (R = 0; Xc = 0 y Xl = o) al cual se aplica una tensión senoidal de la forma u(t) = Umáx * sen w*t. En dicho caso ideal se supone a la bobina como carente de resistencia y capacidad, de modo que sólo opondrá su reactancia inductiva a las variaciones de la intensidad del circuito. En dicha condición, al aplicar una tensión alterna a la bobina la onda de la intensidad de corriente correspondiente resultará con el máximo ángulo de desfasaje (90º). La onda representativa de dicho circuito es senoidal, de frecuencia doble a la de red, con su eje de simetría coincidiendo con el de abscisas, y por ende con alternancias que encierran áreas positivas y negativas de idéntico valor. La suma algebraica de dichas sumas positivas y negativas da una potencia resultante nula, fenómeno que se explica conceptualmente considerando que durante las alternancias positivas el circuito toma energía de la red para crear el campo magnético en la bobina; mientras en las alternancias negativas el circuito la devuelve, y a dicha devolución se debe la desaparición temporaria del campo magnético. Esta energía que va y vuelve de la red constantemente no produce trabajo y recibe el nombre de "energía oscilante", correspondiendo a la potencia que varía entre cero y el valor (Umáx*Imáx)/2 tanto en sentido positivo como en negativo.

Por dicha razón, para la condición indicada resulta que P = 0 y por existir como único factor de oposición la reactancia inductiva de la bobina, la intensidad eficaz del circuito vale:

El desfasaje angular de la corriente (I) respecto de la tensión (U) es de 90º, tal como se puede apreciar en este diagrama de un circuito inductivo puro. Nótese como la sinusoide correspondiente a la Potencia (P = U*I) es positiva en las

partes en que tanto I como U son positivas o negativas, y cómo es negativa en las partes en que ya sea U o I es positiva y la otra negativa.

En circuitos inductivos puros, pese a que no existe potencia activa alguna igual se manifiesta la denominada "Potencia reactiva" de carácter inductivo que vale:

Siendo φ = 90º (Dado que la corriente atrasa con respecto de la tensión)

La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo y se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios), se mide en voltiamperios reactivos (var) y se designa con la letra Q.

A partir de su expresión,

Lo que reafirma en que esta potencia se debe únicamente a los elementos reactivos.

Potencia Reactiva Capacitiva[editar]

Es toda aquella potencia desarrollada en un circuito capacitivo. Considerando el caso ideal de que un circuito pasivo contenga unicamente un capacitor (R = 0; Xl = 0; Xc = 0) al que se aplica una tensión senoidal de la forma U(t) = Umáx*sen w*t, la onda correspondiente a la corriente I, que permanentemente carga y descarga al capacitor resultará 90º adelantada en relación a la onda de tensión aplicada. Por dicha razón también en este caso el valor de la potencia posee como curva representativa a una onda senoidal de valor oscilante entre los valores cero y (Umáx*Imáx)/2 en sentido positivo y negativo.

Las alternancias de dicha onda encierran áreas positivas correspondientes a los períodos en que las placas del capacitor reciben la carga de la red; significando los períodos negativos el momento de descarga del capacitor, que es cuando se devuelve a la red la totalidad de la energía recibida. En esta potencia también la suma algebraica de las áreas positivas y negativas es nula dado que dicha áreas son de igual y opuesto valor. La potencia activa vale cero, y por existir como

único factor de oposición la reactancia capacitiva del circuito la intensidad eficaz que recorre al mismo vale:

Siendo φ = 90º (La tensión atrasa respecto de la corriente)

Diagrama de un circuito puramente capacitivo en el cual la tensión atrasa 90º respecto de la corriente.

En los circuitos capacitivos puros no existe potencia activa, pero si existe la potencia reactiva de carácter capacitivo que vale:

Potencia de cargas reactivas e in-reactivas[editar]

Para calcular la potencia de algunos tipos de equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta también el valor del factor de potencia o coseno de phi ( ) que poseen. En ese caso se encuentran los equipos que trabajan con carga reactiva o inductiva, es decir, aquellos aparatos que para funcionar utilizan una o más bobinas o enrollado de alambre de cobre, como ocurre, por ejemplo, con los motores eléctricos, o también con los aparatos de aire acondicionado o los tubos fluorescentes.

Las cargas reactivas o inductivas, que poseen los motores eléctricos, tienen un factor de potencia menor que “1” (generalmente su valor varía entre 0,85 y 0,98), por lo cual la eficiencia de trabajo del equipo en cuestión y de la red de suministro eléctrico disminuye cuando el factor se aleja mucho de la unidad, traduciéndose en un mayor gasto de energía y en un mayor desembolso económico.

Potencia trifásica[editar]

La representación matemática de la potencia activa en un sistema trifásico equilibrado (las tres tensiones de fase tienen idéntico valor y las tres intensidades de fase también coinciden) está dada por la ecuación:

Siendo   la intensidad de línea y   la tensión de línea (no deben emplearse para esta ecuación los valores de fase). Para reactiva y aparente:

Véase también[editar]

Factor de potencia Teorema de Boucherot Potencia (física)

Enlaces externos[editar]

 Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Potencia eléctrica.

Red Eléctrica Española Colección de artícluos técnicos sobre generación de potencia eléctrica Diferencias entre el Coseno de φ y el Factor de Potencia http://www.lightingever.es/blog/la-potencia-electrica-y-los-vatios/

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Magnitudes electromagnéticas Red eléctrica Ingeniería eléctrica

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