Este documento define energía y potencia eléctricas, y explica cómo calcular la potencia en un circuito. También analiza las unidades de medida de energía y potencia como watts, kilowatts, joules y kilowatt-horas. Finalmente, presenta ejemplos resueltos de cálculos de potencia usando las fórmulas de potencia en función de la corriente, voltaje y resistencia.

1. ENERGIA Y POTENCIA
By Ing.Maria Nela Perez

2. OBJETIVOS:
❖Definir los términos energía y potencia
❖Calcular la potencia en un circuito
❖Seleccionar adecuadamente resistores con base en
❖consideraciones de potencia
❖Explicar la conversión de energía y la caída de voltaje
❖Analizar las fuentes de potencia y sus características

3. INTRODUCCION
En la anteriores unidades, aprendió la relación de corriente, voltaje y resistencia tal
como lo establece la ley de Ohm.
La existencia de estas tres cantidades en un circuito eléctrico da por resultado la
cuarta cantidad básica conocida como potencia.
Existe una relación específica entre potencia e I, V y R.
Energía es la capacidad de realizar trabajo, y potencia es la velocidad a la cual se
utiliza la energía.
La corriente transporta energía eléctrica a través de un circuito. A medida que los
electrones libres pasan por la resistencia del circuito, ceden su energía cuando
chocan con átomos presentes en el material resistivo.

4. POTENCIA
LA POTENCIA ELECTRICA ES LA CANTIDAD DE ENERGIA ELECTRICA, QUE SE TRANSPORTA O QUE SE
CONSUME EN UNA DETERMINADA UNIDAD DE TIEMPO.
LA RELACION DE PASO DE ENERGIA POR UNIDAD DE TIEMPO.
Cantidades de potencia mucho menores que un watt son comunes en ciertas áreas
de la electrónica. Para designar pequeñas cantidades de potencia.
Por tanto, Se encuentran miliwatts (mW), microwatts (𝜇W), e incluso picowatts (pW).
En el campo de las compañías eléctricas, los kilowatts (kW) y megawatts (MW) son
unidades comunes. Los motores eléctricos se clasifican comúnmente en caballos
de fuerza (hp), donde 1 hp= 746 W.
P=
𝑾
𝒕
=
𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆
𝑺𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒐
= 1 WATT 1 WATT =
𝑱𝑶𝑼𝑳𝑬
𝑺𝑬𝑮𝑼𝑵𝑫𝑶

5. ENERGIA
Energía es la capacidad de realizar trabajo, la unidad de medida es en
Joules.
donde: P= potencia en watts (W)
E= energía en joules (J)
t= tiempo en segundos (s)
E= 𝑃 𝑥 𝑡
1 Wh = 3600 J

6. EJERCICIOS RESUELTOS EN CLASES:
1.- Se utiliza una cantidad de energía igual a 100 J en 5 s. ¿Cuál es la potencia en
watts?
P=
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
=
100 𝐽
5 𝑠
= 20 𝐖
2.- Exprese los siguientes valores de potencia eléctrica mediante prefijos
métricos apropiados:
(a) 0.045 W (b) 0.000012 W (c) 10000000 W
Solución:
(a) 0.045 W = 45 mW (b) 0.000012 W =12𝛍𝐖
(c) 10000000 W= 10MW

7. 3.- Exprese las siguientes cantidades de potencia en watts sin prefijos
métricos:
(a) 1 mW (b) 1800 𝝁W
(a) 1 mW =0,001 W (b) 1800𝝁𝐖 = 0,001800 𝐖

8. LA UNIDAD DE ENERGIA KILOWATT-HORA ( kwh)
El joule ha sido definido como una unidad de energía. Sin embargo, existe otra forma
de expresar la energía. Cuando paga su recibo de electricidad, le cobran con base
en la cantidad de energía que utiliza, no la potencia.
Como las compañías de electricidad comercian con enormes cantidades de energía,
la unidad más práctica resulta ser el kilowatt-hora.
Se cosume un kilowatt-hora de energía cuando se utilizan mil watts durante una
hora.
Por ejemplo, un foco de 100 W que permanezca encendido durante 10 h
consume 1 kWh de energía.
W = Pt = (100 W)(10 h) = 1000 Wh = 1 kWh

9. Ejercicios resueltos:
1.- Determine el número de kilowatts-hora (kWh) para cada uno de
los siguientes consumos de energía
(a) 1400 W durante 1 h (b) 2500 W durante 2 h
(c) 100,000 W durante 5 h
Resolucion:
(a) W = Pt = (1400 W)(1 h) = 1400 Wh = 1,4 KWh
(b) W = Pt = (2500 W)(2 h) = 5000 Wh = 5 kWh

10. POTENCIA EN UN CIRCUITO ELECTRICO
Calcular potencia en un circuito
Determinar potencia cuando se conocen los valores de I y R
Determinar la potencia cuando se conocen los valores de V e I
Determinar la potencia cuando se conocen los valores de V y R

11. Una expresión equivalente para potencia se obtiene, en función de voltaje y corriente,
sustituyendo IR por V (𝐼2
es I X I ).
Donde P está en watts cuando V está en volts e I está en amperes. Sustituyendo I por
𝑉
𝑅
(ley de Ohm) se obtiene otra expresión equivalente.

12. LEY DE WATT
La relación entre potencia y corriente, voltaje, y resistencia expresada en
las fórmulas precedentes se conoce como ley de Watt.
En cada caso, I debe estar en amperes, V en volts y R en ohms.
Para calcular la potencia en una resistencia, se puede utilizar cualquiera
de las tres fórmulas de potencia, según la información que se tenga.
❑ Por ejemplo, suponga que se conocen los valores de corriente y
voltaje. En este caso, la potencia se calcula con la fórmula P = VI.
❑Si se conocen I y R, se utiliza la fórmula P = 𝑰𝟐
R.
❑Si V y R son los valores conocidos, se utiliza la fórmula P =
𝑽𝟐
𝑹

13. Calcule la potencia en cada uno de los tres circuitos de la figura.