¿Qué es la potencia eléctrica y cómo se calcula?

Un hervidor de agua y un cargador de móvil se enchufan en la misma pared, pero el hervidor hierve el agua en unos minutos y el cargador apenas se calienta. La diferencia es la potencia: cuántos julios de energía transfiere un aparato cada segundo. La potencia se mide en vatios (W), y 1 vatio = 1 julio por segundo. Las potencias grandes se dan en kilovatios: 1 kW = 1000 W.

En un aparato eléctrico, la potencia depende de dos cosas: la tensión o voltaje (el «empuje» que mueve la corriente, en voltios) y la intensidad de corriente (cuánta carga pasa cada segundo, en amperios). La fórmula es:

P = V · I (potencia en vatios = tensión en voltios · intensidad en amperios)

¿Por qué funciona? La tensión dice cuántos julios lleva cada culombio de carga (1 V = 1 J/C). La intensidad dice cuántos culombios pasan cada segundo (1 A = 1 C/s). Al multiplicarlas, los culombios se simplifican y quedan julios por segundo, es decir, vatios. Una red de 230 V que da 10 A transfiere 230 · 10 = 2300 J cada segundo: la potencia es 2300 W (2,3 kW).

La analogía del agua ayuda. Piensa en una manguera: la tensión es como la presión del agua, la intensidad es como el caudal (cuánta agua pasa por segundo) y la potencia es cuánto trabajo puede hacer el agua cada segundo, por ejemplo lo rápido que movería una rueda de molino. Más presión o más caudal, más potencia.

Con un triángulo de fórmulas (P arriba, V e I abajo) se despeja fácilmente: I = P / V y V = P / I. Si se combina con la ley de Ohm (V = I · R) salen dos versiones más, útiles cuando conoces la resistencia R en ohmios:

• P = I² · R: la potencia a partir de la intensidad y la resistencia (el efecto Joule, el calor que produce la corriente)
• P = V² / R: la potencia a partir de la tensión y la resistencia

La potencia no es lo mismo que la energía. La potencia es el ritmo; la energía es el total. Para hallar la energía se multiplica por el tiempo:

E = P · t (julios = vatios · segundos)

Las compañías eléctricas usan una unidad más grande, el kilovatio hora (kWh): la energía que usa un aparato de 1 kW durante 1 hora. 1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3 600 000 J (3,6 MJ). En la factura se paga la energía consumida en kWh por su precio. En España también se paga una potencia contratada, en kW: es la potencia máxima que puedes usar a la vez en casa, no la energía que consumes. Todo esto conecta con la energía y con cómo funcionan los circuitos eléctricos.

La tensión de la red es de unos 230 V en España, en casi toda Europa y en muchos otros países, y de unos 120 V en Estados Unidos y Canadá (más en electricidad). Por eso el mismo secador de 1500 W consume unos 6,5 A en Madrid, pero 12,5 A en Nueva York.

¿Cuál es la fórmula de la potencia eléctrica?#

P = V · I: la potencia en vatios es la tensión en voltios por la intensidad en amperios. Otras formas son P = I² · R, P = V² / R y P = E / t (energía entre tiempo).

¿Cuál es la unidad de la potencia eléctrica?#

El vatio (W), también llamado watt, en honor a James Watt. 1 W es 1 julio por segundo. Para potencias grandes se usan kilovatios (1 kW = 1000 W) y megavatios (1 MW = 1 000 000 W).

¿Cuál es la fórmula para pasar de watts a amperios?#

Divide la potencia entre la tensión: I = P / V. Una tostadora de 1150 W conectada a 230 V consume 1150 / 230 = 5 A. Para pasar de watts a kilowatts, divide entre 1000.

¿Qué es el kilovatio hora?#

Es una unidad de energía, no de potencia: la energía que gasta un aparato de 1 kW durante 1 hora. Equivale a 3,6 millones de julios y es lo que se paga en la factura de la luz.

¿Qué es la potencia contratada?#

Es la potencia máxima, en kW, que puedes usar a la vez en una vivienda. Si enciendes muchos aparatos potentes juntos y la superas, salta el interruptor. No es la energía consumida, que se mide en kWh.

¿Qué es el efecto Joule?#

Es el calor que produce una corriente al pasar por una resistencia. Su potencia es P = I² · R. Así funcionan estufas, hervidores y tostadoras, y por eso los cables se calientan si pasa demasiada corriente.

¿Qué es más peligroso, los voltios, los amperios o los vatios?#

Lo que hace daño es la corriente que atraviesa el cuerpo, y hace falta una tensión suficiente para empujar una corriente peligrosa. Los vatios de la etiqueta indican cuánta energía gasta un aparato, no lo peligroso que es. Cualquier enchufe de la red es peligroso.