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Potencia - Contenido educativo

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Subido el 10 de octubre de 2020 por David G.

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Hola, os he dejado en el aula virtual un nuevo pdf de teoría, es este que estáis viendo aquí, habla de potencia. 00:00:00
Entonces os voy a ir contando aquí ahora qué es esto de la potencia. 00:00:09
Bueno, la potencia se define de la siguiente manera, la potencia es la energía que yo transfiero a un sistema, 00:00:15
ya sea que la reciba o que la envíe por unidad de tiempo. 00:00:25
Nos da una idea de cómo de deprisa estamos transferiendo la energía. 00:00:30
Por ejemplo, si yo tengo una batería, ya sabéis que las baterías aportan energía. 00:00:35
La conecto a un receptor, a una resistencia, entonces esta batería puede transferir energía a la resistencia más deprisa o menos deprisa. 00:00:40
Pues esa es la idea de potencia, es la cantidad de energía que transfiere por unidad de tiempo. 00:00:49
Puedo definir potencia tanto para la batería como para la resistencia, ¿vale? 00:00:54
Entonces, bueno, a partir de esta idea general podemos sacar varias conclusiones o definir varias cosas. 00:00:58
En los apuntes viene justificado que la potencia para un circuito eléctrico es el voltaje por la intensidad. 00:01:07
Es decir, que si yo conozco el voltaje de esta pila y sé la intensidad que la están atravesando, 00:01:14
puedo calcular la potencia que la está entrenando. 00:01:19
Y lo mismo para la resistencia, si yo sé el voltaje, la diferencia de potencial entre sus extremos y sé la intensidad que la está atravesando, pues también puedo calcular la intensidad que la está atravesando. 00:01:21
Recordamos, la intensidad se mide en amperios, el voltaje se mide en voltios y la potencia se mide en una unidad, que seguramente os suene de años anteriores, que es el vatio. 00:01:34
¿Vale? Bueno, pues esto tenemos que tenerlo muy claro porque es la definición de la potencia en los circuitos eléctricos. 00:01:44
Ahora haremos algunos ejemplos de cómo se utiliza esto. Esto viene aquí también en los apuntes, en el pdf este de apuntes. 00:01:55
También, relacionado con la electricidad, a partir de esta expresión, de esta idea general, podemos despejar la energía. 00:02:03
Podemos decir que la energía es la potencia multiplicado por el tiempo. 00:02:11
Esta T que está aquí pasa al otro sitio dividiendo. 00:02:14
Normalmente, bueno, si utilizamos unidades del sistema internacional, la potencia vendría en vatios, 00:02:19
el tiempo en segundos, y la energía viene en una unidad que se llama julios. 00:02:24
Lo que pasa es que en electricidad... Voy a poner julio aquí. 00:02:29
En electricidad es muy raro utilizar el julio. 00:02:33
Se utiliza una unidad que se llama el kilovatio por hora. Esa es la unidad habitual de la energía en electricidad. 00:02:36
Lo que pasa es que, claro, si yo quiero obtener una energía en kilovatios por hora, tengo que la potencia tenerla en kilovatios y el tiempo en horas. 00:02:46
Pero que eso es muy fácil, porque si yo tengo, por ejemplo, una potencia en vatios, que he podido calcular con esta otra expresión, pasarlo a kilovatios es muy fácil, eso lo dividiría entre mil. 00:02:56
si tengo un tiempo en segundos y quiero pasarlo a horas pues es muy fácil 00:03:04
es dividir entre 3600 y si lo tengo en minutos 00:03:08
pues divido entre 60, entonces una vez que yo tengo la potencia 00:03:11
en kilovatios y el tiempo en horas es muy fácil calcular la energía 00:03:14
¿vale? y bueno y la hoja de teoría que os he puesto 00:03:17
pues un poco más exhaustiva sobre todo demostrando 00:03:20
esta relación entre la definición 00:03:23
general y la potencia de voltaje y la definición 00:03:26
de potencia eléctrica pues la hoja que os he dado es 00:03:29
Es esa, ¿vale? La teoría que os he explicado es esa, mirando con calma, ¿vale? 00:03:32
Y ahora, ¿qué tipo de problemas nos podemos encontrar relacionados con la potencia? 00:03:37
Bueno, pues nos podemos encontrar distintas posibilidades. 00:03:41
El problema más sencillo es el que nos tendríamos que aplicar directamente esta expresión. 00:03:44
Entonces, conoceríamos, por ejemplo, la potencia y la intensidad y calcularíamos el voltaje. 00:03:50
Por ejemplo, me dicen, sea una estufa que consume, yo que sé, 800 vatios, atravesada por una intensidad de, ¿cuánto podemos poner? 5 amperios. 00:03:56
¿Cuál es el voltaje? Pues muy fácil, esto sería como la ley de Ohm, matemáticamente hablando. 00:04:11
Cogemos la expresión, sustituimos por los valores que conocemos y lo que no conocemos lo dejamos con una X. 00:04:17
800 es la potencia, el voltaje es lo que queremos calcular, lo veis, y la intensidad son 5. 00:04:22
Pues nada, le damos la vuelta, para evitar errores tontos, porque en matemáticas estáis acostumbrados a ver la X en el lado izquierdo, 00:04:29
y cuando lo veis en la derecha, pues hacéis unos líos monumentales. 00:04:37
No sé por qué, pero es así. Entonces ya es muy fácil despejar la X. 00:04:40
Supongo que lo de darle la vuelta no hay ningún problema. 00:04:43
Si esto es igual a esto, pues al revés también es cierto. Esto será igual a esto, con lo cual puedo darle la vuelta a todo. 00:04:45
Y ahora despejar la X así es muy fácil. El 5 que está multiplicando pasa al otro lado dividiendo. 800 entre 5, pues vamos a ver, esos son 160. 00:04:50
160, ¿qué? ¿Qué estamos calculando? No nos podemos olvidar nunca de las unidades, los voltios. Pues así habríamos calculado el voltaje, ¿vale? Muy fácil. 00:05:03
en esta ocasión hemos calculado el voltaje 00:05:12
si nos dan potencia y voltaje 00:05:14
calcular la intensidad es muy fácil 00:05:16
la X estaría aquí y se resolvería exactamente 00:05:17
matemáticamente hablando se resolvería igual 00:05:20
si tuviéramos el voltaje y la intensidad 00:05:23
pues sería mucho más fácil 00:05:26
porque calcular la potencia no sería nada más que multiplicar 00:05:27
no haría falta ni despejar 00:05:29
o sea que este tipo de problemas 00:05:31
son facilísimos 00:05:33
que tenemos dos de estas tres magnitudes 00:05:35
y calculamos la tercera 00:05:38
así que no, no insisto más con ello 00:05:39
Otro tipo de problema nos obliga a utilizar no sólo esta expresión de I por V, sino además, para calcular la potencia, sino además la ley de Ohm que ya conocemos. 00:05:42
Por ejemplo, imaginaros que me dicen que tengo una bombilla que funciona a 220 voltios y que tiene una resistencia de, vamos a ver, yo que sé, 100 ohmios. 00:05:55
Y me piden que calcule la potencia. 00:06:08
¿Vale? Tengo una bombillita de 220 voltios, tiene 100 ohmios y calculo la potencia. 00:06:15
Bueno, pues así de entrada tengo un problema, ¿no? 00:06:19
Porque si yo quiero calcular la potencia, digo, bueno, la potencia se calcula como I por V. 00:06:21
Tengo el voltaje, pero me falta la intensidad. 00:06:26
¿Cómo saco la intensidad? Bueno, pues me acuerdo que tengo la ley de Ohm. 00:06:28
En la ley de Ohm, si tengo voltaje, que lo tengo, y resistencia, que lo tengo, puedo sacar la intensidad. 00:06:32
Entonces, este tipo de problemas son sencillos. 00:06:37
Lo único que hay que hacer es, además de utilizar la definición de potencia eléctrica, 00:06:39
hay que aplicar la ley de Ohm. 00:06:42
Vale, pues antes de entrar aquí, como un paso previo, utilizo la ley de Ohm. Escribo que v es igual a i por r, v lo conozco, son 220, igual la intensidad, que es lo que quiero calcular para sustituirlo ahí, por la resistencia, que son 100. 00:06:44
Y nada, despejo como estamos haciendo siempre. Le doy la vuelta a todo para evitar errores tontos. Y ahora el 100 que está aquí multiplicando pasa al otro lado dividiendo, 220 entre 100, y me da 2 con 2. 00:06:59
¿2 con 2 qué? Amperios. No os olvidéis nunca de la unidad. 00:07:14
Es esencial la unidad. 00:07:18
Amperios porque estamos calculando una intensidad y estamos todo el rato utilizando unidades del sistema internacional. 00:07:20
Bueno, pues esta es la primera parte del problema. 00:07:25
Una vez que ya tengo la intensidad, voy a poder calcular la potencia. 00:07:27
Ahora sí puedo aplicar que la potencia es igual a y por v. 00:07:30
La potencia es lo que quiero calcular y pongo una x. 00:07:35
La I son los 2,2 amperios multiplicados por los 220 voltios que tenía desde el principio. 00:07:37
Y esto me da lo que de la calculadora, que no la tengo aquí a mano. Voy a hacer una multiplicación rápida. 220 por 2,2. Estos son 440, 440, 0, 4, 4, 4, 8, 8, un decimal, 484. 00:07:47
484, ¿qué? ¿Qué estoy calculando? Potencias, luego serán vatios. 00:08:07
Y ese es el resultado que quería calcular. 00:08:13
¿Vale? Pues ya está, ya lo tengo. He acabado el segundo tipo de ejercicio. 00:08:16
Es un pelín más complicado en el sentido de que no puedo utilizar directamente esta expresión, 00:08:20
sino, como me falta o bien la I o bien la V o lo que sea, pues tengo que utilizar antes la ley de Ohm. 00:08:24
¿Vale? Pero vamos, es facilísimo también, porque son dos expresiones bien sencillas. 00:08:30
Y luego, relacionado con la teoría, con esta expresión que hemos dicho de que la energía en kilovatios por hora es igual a la potencia en kilovatios por el tiempo en horas, pues puedo encontrarme problemas de este tipo. 00:08:35
Por ejemplo, yo que sé, vamos a poner ejercicio 3. Imaginaros que me dicen que tengo una estufa que consume 500 vatios y que ha estado funcionando durante 3 horas. 00:08:48
¿cuál es la energía en kilovatios por hora? 00:09:02
es lo que no sé, bueno, pues facilísimo 00:09:09
la energía será igual a la potencia por el tiempo 00:09:10
eso sí, tengo que asegurarme de que potencia y tiempo 00:09:14
están en las unidades adecuadas, potencia en kilovatios y tiempo en horas 00:09:17
porque quiero calcularlo en kilovatios por hora la energía 00:09:21
bueno, la potencia aquí está, son 500 vatios 00:09:23
pues eso serían 0,5 kilovatios 00:09:26
y el tiempo ya está en horas, con lo cual esto no lo tengo que cambiar 00:09:29
Pues facilísimo. La energía es igual a la potencia en kilovatios, 0,5 por el tiempo en horas, que son 3, o lo que es lo mismo, 1,5. 00:09:32
¿1,5 qué? Kilovatios por hora. Y ya lo tendría. 00:09:43
Es muy habitual en este tipo de problemas que luego te pregunte también, ¿cuánto nos ha costado? 00:09:48
¿Cuánto nos cuesta si el kilovatio, si el precio de un kilovatio son 0,20 euros? 00:09:54
Precios de 1 kilovatio por hora son 0,20 euros. Eso es muy típico en estos problemas. Una vez que has calculado la energía consumida, te dicen que calcules el precio en dinero. 00:10:02
Pero sería muy fácil. Si yo he consumido 1,5 kilovatios por hora y cada uno me cuesta 0,20, pues el precio será igual a 1,5 kilovatios por hora por el coste de uno, que son 0,20 euros por cada kilovatio por hora. 00:10:15
Y estos son 30 céntimos, si no estoy haciendo mal el cálculo, ¿vale? Porque si en la quinta parte de 1.5, 30 céntimos, pues ya está. Pero esto es un apéndice, por así decirlo, de esto que de por sí ya es muy muy fácil. 00:10:35
Entonces, bueno, con estos tres modelos de ejercicio que os he contado, la teoría que os he contado y lo que tenéis en la hoja, miradlo también con calma, no deberíais tener ningún problema en hacer la tarea 3 que ya tenéis en el aula virtual y que se abrirá en breve. 00:10:53
Autor/es:
David Gonzalez Arroyo
Subido por:
David G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
123
Fecha:
10 de octubre de 2020 - 13:48
Visibilidad:
Público
Centro:
IES MARIE CURIE Loeches
Duración:
11′ 13″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
114.15 MBytes

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