Potencia Eléctricaf
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Facultad de Ingeniería
POTENCIA ELÉCTRICA
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La potencia eléctrica
Es la relación de transferencia de energía 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, o que es lo mismo, Watt.
Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles,
como calor, luz ( lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico),
sonido (altavoz). La electricidad se puede producir mecánicamente oquímicamente 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.
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Potencia eléctrica en corriente continua (w)
Es el producto del voltaje (E) y de la intensidad (I), esto es lo que se
conoce como la Ley de Watts.
W = E * I
Esta fórmula es aplicada en la corriente continua y solamente en la
corriente alterna en circuitos resistivos tales como: cocinas, planchas,
calentadores eléctricos, etc.
La unidad de la potencia eléctrica es el Watts, el cual representa la
potencia de un circuito cuando la corriente tiene la intensidad de un
amperio y la tensión es de un voltio.
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La rapidez con que se puede hacer un trabajo eléctrico dependerá
del mayor número de electrones en movimiento y de la velocidad con
que se trasladan estos en el conductor, es decir que mientas mayor
sea el voltaje (E) y mayor la corriente (I), mayor será la potencia
eléctrica a obtener.
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Potencia eléctrica en corriente alterna
Se determina como el producto del voltaje (E), La intensidad ( I ),
y el factor de potencia (FP) y el factor de suministro (K).
W = E * I * FP * K
El factor de potencia es la relación que existe entre la potencia
real y la potencia aparente y su máximo valor es uno.
FP = Potencia real
Potencia aparente
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Instalaciones Eléctricas Cajamarca, noviembre del 2013
• Potencia aparente (reactiva)
Es la potencia teórica que poseen los artefactos eléctricos. En los
circuitos inductivos y los capacitivos, la potencia aparente se obtiene
multiplicando los valores eficaces de la tensión y la intensidad.
Potencia aparente = Tensión eficaz * Intensidad eficaz
Los valores eficaces se obtienen utilizando los aparatos de medición
eléctrica: voltímetro (mide tensión) y amperímetro (mide intensidad).
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• Potencia real (activa)
Es la potencia efectiva de un artefacto eléctrico conectado a una línea
de alimentación de corriente alterna, esta potencia viene a ser la
energía que se consume en el circuito. Se puede obtener en forma
práctica utilizando el wattimetro.
La potencia real se obtiene multiplicando la tensión eficaz, la
intensidad eficaz y el factor de potencia.
La potencia aparente es mayor que la potencia real y se expresa en
voltamperios.
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• Potencia eléctrica en circuito monofásico
Se obtiene multiplicando la tensión (E), la intensidad ( I ) y el factor de
potencia (FP) y el factor de suministro (K = 1)
W = E * I * FP
Potencia eléctrica en un circuito trifásico
Se obtiene multiplicando la tensión (E), la intensidad ( I ), el factor de
potencia (FP) y el factor de suministro (K= √ 3)
W = E * I * FP * √ 3
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Resistencia eléctrica
No todos los materiales ofrecen igual oposición al paso de la
corriente eléctrica, esto depende del número de electrones libres que
tengan los materiales, pues de ellos depende la mayor o menor
resistencia. Por lo tanto Resistencia eléctrica es la oposición que
ofrecen los conductores al paso de la corriente eléctrica.
Coeficiente de resistividad
Es la resistencia que ofrece un conductor de un metro de longitud yde un milímetro cuadrado de sección de un material determinado.
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Factores que determinan la resistencia eléctrica
Son los siguientes:
• El material del cual está construido el conductor.• La sección transversal del conductor.
• La longitud del conductor.
• Temperatura del conductor (no influye mayormente).
De acuerdo a estos factores la resistencia eléctrica se puede enunciar de la
siguiente manera: "La resistencia eléctrica (R) es directamente proporcional
a la longitud (L) y al coeficiente de resistividad (⌠ ) del material e
inversamente proporcional a la sección transversal del conductor (S)"
R = ⌠ * L
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Según la diferencia de la resistencia de los materiales pueden ser
conductores, semiconductores y aislantes. Si la resistencia es infinita,
entonces el material es aislante por ejemplo vidrio, porcelana, mica, etc.
Ley de ohm
"La corriente eléctrica que circula por un conductor (I) es directamente
proporcional a la fuerza electromotriz aplicada (E) e inversamente
proporcional a su resistencia (R)".
I = E
R
Relacionando la Ley de Watts con la Ley de Ohm se obtiene:
W = I 2 * R
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Circuito eléctrico
Es un camino cerrado por el cual los electrones se deslizan desde el
terminal negativo de la fuente hasta el polo positivo de la misma a través
de los conductores
un circuito eléctrico tiene, al menos, tres componentes indispensables: una
fuente de energía eléctrica (que producirá la diferencia de potencial
necesaria), un camino por donde se conduce la corriente eléctrica (que
normalmente es un alambre) y un dispositivo que use la corriente eléctrica
para transformar energía eléctrica en otro tipo de energía, por ejemplo: una
lámpara transforma la energía eléctrica en energía luminosa. Es casi
indispensable que exista otro componente: el interruptor, que se encarga
de abrir o cerrar el circuito.Instalaciones Eléctricas Cajamarca, junio del 2015
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Clases de circuitos
Los circuitos eléctricos se clasifican de acuerdo a la forma como
distribuyen los ramales de circulación de la corriente eléctrica. Así los
circuitos se clasifican en: serie, paralelo y mixto.
a. Circuito en serie
cuando dos o más artefactos van conectados uno a continuación de
otro, de tal manera que la corriente tenga un solo camino.
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Características de un circuito en serie
1. La tensión total es igual a la suma de las tensiones parciales
Et = E1 + E2 + ...... + En
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2. La intensidad de corriente es igual en cualquier punto del circuito:
I1 = I2 = I3 = ....... = In
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3. La resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias
parciales:
Rt = R1 + R2 + ....... + Rn
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4. Si se interrumpe en un punto cualquiera del circuito, entonces deja
de circular la corriente eléctrica.
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b. Circuito en paralelo
Se llama así cuando cada artefacto está conectado directamente a la
línea de alimentación, es decir cuando cada artefacto está conectado
en forma independiente a la línea de la alimentación. También se
conoce a este circuito con el nombre de circuito en derivación.
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Característica del circuito en paralelo
1. La tensión es igual en cualquier punto del circuito.
E1 = E2 = E3 ...... = En
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2. La intensidad total es igual a la suma de las intensidades parciales:
It = I1 + I2 + I3 +...... + In
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3. La resistencia total de un circuito paralelo es igual a la inversa total de la
suma de los inversos de las resistencias parciales:
Rt = 1 .
(1/R1 + 1/R2 + .... 1/Rn)
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4. Si se interrumpe en un punto cualquiera del circuito, la corriente
eléctrica se interrumpirá en dicho punto, pero los demás seguirán
normalmente la circulación de la corriente.
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c. Circuito mixto
Es el que está compuesto por circuitos parciales en serie y en
paralelo.
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