¿Qué es la energía eléctrica?

Voltaje y corriente son dos parámetros básicos de un circuito eléctrico. Sin embargo, solo el voltaje y la corriente no son suficientes para expresar el comportamiento de un elemento del circuito eléctrico. Esencialmente, necesitamos saber cuánta potencia eléctrica puede manejar un elemento del circuito. Todos hemos visto que una lámpara eléctrica de 60 vatios proporciona menos luz que una de 100 vatios. Cuando pagamos la factura de electricidad por el consumo, en realidad estamos pagando los cargos por la potencia eléctrica durante un período específico de tiempo. Por lo tanto, el cálculo de la potencia eléctrica es bastante esencial para analizar un circuito o red eléctrica.

Supongamos que un elemento suministra o consume una energía de dw julios durante un tiempo de dt segundos, entonces la potencia del elemento se puede representar como,

Esta ecuación también se puede reescribir como,

Por lo tanto, dado que la expresión de voltaje y corriente en la ecuación son instantáneas, la potencia también es instantánea. La potencia expresada es variable en el tiempo.

Así, la potencia de un elemento del circuito es el producto del voltaje a través del elemento y la corriente a través de él.

Como ya hemos mencionado, un elemento del circuito puede absorber o entregar potencia. Representamos la absorción de potencia poniendo un signo positivo (+) en la expresión de potencia. De manera similar, ponemos un signo negativo (-) cuando representamos la potencia entregada por el elemento del circuito.

Convención de Signos Pasiva

Existe una relación simple entre la dirección de la corriente, la polaridad del voltaje y el signo de la potencia de un elemento del circuito. Llamamos a esta relación simple convención de signos pasiva. Cuando una corriente entra en un elemento a través de su terminal de polaridad de voltaje positiva, ponemos un signo positivo (+) antes del producto del voltaje y la corriente. Esto implica que el elemento absorbe o consume potencia del circuito eléctrico. Por otro lado, cuando la corriente a través del elemento sale de su terminal de polaridad de voltaje positiva, ponemos un signo negativo (-) antes del producto del voltaje y la corriente. Esto implica que el elemento entrega o suministra potencia al circuito eléctrico.

Tomemos un resistor conectado a través de dos terminales del circuito. Aunque el resto del circuito no se muestra aquí en la figura. La polaridad de la caída de voltaje a través del resistor y la dirección de la corriente a través del resistor se muestran en la figura a continuación. El resistor está consumiendo una potencia de vi vatios ya que la corriente i amperios entra en el resistor a través de su lado positivo de la caída de voltaje v voltios, como se muestra.

Tomemos una batería conectada a través de dos terminales del circuito. Aunque el resto del circuito no se muestra aquí en la figura. La polaridad de la caída de voltaje a través de la batería y la dirección de la corriente a través de la batería se muestran en la figura a continuación. La batería está entregando una potencia de vi vatios ya que la corriente i amperios entra en la batería de v voltios a través de su terminal de polaridad positiva, como se muestra.

Fuente: Electrical4u

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