Watt

 

El watt es una unidad de medida entre todas las que existen en el Sistema Internacional de Medidas. Este término proviene del inglés Watt, que es la medida utilizada al medir la potencia. En concreto, un watt equivale a un julio por segundo. Se proporcionará más información sobre esto, así como sobre su relación con otras magnitudes.

Introducción al watt y a la potencia eléctrica

El término Watt es equivalente al término watt en español. Así lo ha reconocido la Real Academia Española, y hace referencia al ingeniero James Watt, quien fue el creador de la máquina de vapor, una máquina basada en el principio de aprovechar la presión generada por el vapor para producir energía eléctrica. Es precisamente por eso que la electricidad relacionada con los watts siempre debe entenderse; es decir, con la capacidad del equipo cuando se trata de operar con un determinado combustible. 

Entonces, cuando se habla de la relación entre potencia eléctrica y watts, debemos comenzar hablando de las cargas eléctricas que se mueven a lo largo de los conductores. La energía producida está compuesta por efectos térmicos, magnéticos y luminosos. Por lo tanto, al definir un watt, es importante entender que esta es la unidad utilizada para medir la potencia eléctrica. Este valor sirve para conocer la velocidad a la que la energía eléctrica es capaz de transformarse. 

En cuanto a su representación, el watt se representa desde 1889 en el Sistema Internacional de Medidas con el símbolo W. Su equivalente es 1 J/s. Para ello, para entender qué es un watt, también es necesario definir qué es un julio. Un julio es otra unidad de medida que, en caso necesario, se utiliza para conocer la cantidad de energía que se usa; es decir, es una medida que indica la cantidad de energía en general, que puede estar relacionada con la potencia eléctrica. De esa forma, un julio equivale a un watt.

Relación entre tensión, corriente y potencia en watts

Primero, hablaremos de los conceptos que luego se interrelacionan: potencia eléctrica, tensión y corriente. Primero se empezará con la potencia eléctrica. Esta magnitud expresa la velocidad (medida en unidades de tiempo) a la que la energía de tipo eléctrico es transferida dentro de un circuito eléctrico. De hecho, se puede decir que es la cantidad de energía que se desplaza en una unidad de tiempo particular. Por lo tanto, cuando se indica una cantidad de watts en un dispositivo, expresamos la cantidad de consumo que tiene. Al mismo tiempo, el valor de la potencia indica el máximo que se puede usar. Si en un hogar hay contratados 5 kW, solo se puede consumir esa cantidad. Conectar dispositivos sucesivos y superar esta cantidad hará que “salten los plomos”. 

Por otro lado, cuando hablamos de corriente, hablamos del flujo de electrones a través de un conductor; es decir, del movimiento de estos electrones a través de un medio que puede transportarlos. Los electrones pasan de un átomo a otro, y siempre lo hacen en la misma dirección que el conductor. Así, un cable actúa como el cauce de un río, y la velocidad del flujo sería la electricidad misma a través de los electrones. Esta analogía es importante para comprender cómo funciona la corriente: cuanto mayor sea la diferencia de potencial, más intensa será la corriente. La razón es que los electrones siempre realizan su desplazamiento desde el punto con mayor voltaje hacia el de menor voltaje. Cuanto mayor sea la diferencia de voltaje, mayor será la potencia eléctrica. De esta manera, la unidad para medir la corriente se conoce como intensidad, y se mide en amperios (cuyo símbolo es la letra A). Tiene submúltiplos (amperios, miliamperios y microamperios). 

En cuanto a la tensión, se puede definir como una magnitud que establece esa diferencia de potencial eléctrico. Técnicamente, se puede definir como el trabajo realizado por una partícula dentro de un campo eléctrico. 

Dicho esto, el watt (símbolo W) puede considerarse la medida de la potencia eléctrica, y puede calcularse multiplicando la tensión (expresada en voltios) por la corriente (medida en amperios (A). Esta relación entre las tres magnitudes puede expresarse mediante la siguiente fórmula: 

Watts (W) = Voltios (V) x Amperios (A).

Diferencia entre potencia y energía

Hay muchas personas que tienen dificultades para diferenciar entre energía y potencia. De hecho, hay muchas personas que las usan como si fueran conceptos similares dentro del campo de la física. La energía se define como la capacidad de realizar un determinado trabajo. Por lo tanto, dentro del contexto de la electricidad, la energía puede definirse como la cantidad de trabajo realizado por las cargas eléctricas, y por esa razón se mide en julios. 

Ahora bien, la potencia es la velocidad o cantidad a la que se realiza el trabajo o la transferencia de energía; es decir, la potencia sería la cantidad de energía por unidad de tiempo que, en el campo de la electricidad, se mide en watts. Por lo tanto, se puede resumir diciendo que la energía eléctrica habla de la cantidad de trabajo que se puede realizar, mientras que la potencia eléctrica se refiere a la velocidad o rapidez con la que se realiza dicho trabajo.

Aplicaciones y cálculos de la potencia eléctrica

Como se mencionó, la potencia eléctrica indica cuánta energía eléctrica se utiliza en un momento dado. Para calcularla, se requieren corriente y tensión. 

La tensión consiste en la diferencia de potencial eléctrico en dos puntos de un circuito. La corriente es la carga eléctrica que fluye en un punto de un circuito en una unidad de tiempo. Al calcular la potencia eléctrica, se multiplica la tensión por la corriente. Por lo tanto, la potencia eléctrica es proporcional a la corriente y también a la tensión. 

La fórmula descrita anteriormente se aplica a los circuitos de corriente continua, ya que en circuitos de corriente alterna (representados como CA), la potencia dependerá de la potencia y la fase en la que se encuentren la tensión y la corriente. Por lo tanto, se utilizan otras fórmulas que parten del concepto básico representado por la fórmula P = V x I. 

Así, si se tienen en cuenta los valores de tiempo, la potencia eléctrica en corriente alterna será una variable también dependiente del tiempo, así como de los valores de tensión y corriente, pero hay que entender que en este caso habría tres potencias: la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente. Cada una de las potencias descritas tiene sus propias características y expresiones. 

Fórmula de la potencia activa: P=S×cos(φ)

S = potencia aparente, medida en voltamperios (VA)

P = potencia activa, medida en watts (W)

φ = ángulo phi

Fórmula de la potencia reactiva: Q = S×sen(φ)

La potencia reactiva (Q) se obtiene a través de: 

S = potencia aparente, numerada en voltamperios (VA)

Q = potencia reactiva, medida en voltamperios reactivos (VAR)

φ = ángulo phi

Fórmula de la potencia aparente

Este tipo de potencia es uno de los más importantes. La expresión para su cálculo es: 

S = (P)2+(Q)2

P = potencia activa, en watts (W)

Q = potencia reactiva, en voltamperios reactivos (VAR) 

Con todo esto, la potencia aparente puede definirse como el resultado del producto de los valores de tensión efectiva multiplicados por la intensidad de corriente. 

S = V X I.