Labo Élec

simulador de laboratorio eléctrico

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Ficha de recordatorio

Potencia, energía, rendimiento

Bastaya

La potencia dice a qué velocidad se gasta la energía; la energía es la potencia multiplicada por el tiempo. El kWh de tu factura es energía, no potencia.

La potencia P = U·I es la energía intercambiada por segundo, en vatios. En una resistencia se transforma íntegramente en calor (efecto Joule): P = R·I² = U²/R.

La energía W = P·t se mide en julios; la compañía factura en kilovatios-hora (1 kWh = 3,6 × 10⁶ J). Una máquina recibe una potencia absorbida Pa y devuelve una parte útil Pu: su rendimiento es η = Pu / Pa, siempre menor que 1.

Fórmulas

Potencia eléctricaP = U · I
MagnitudSímboloUnidad
PotenciaPW
TensiónUV
IntensidadIA
Efecto JouleP = R · I² = R
MagnitudSímboloUnidad
PotenciaPW
ResistenciaRΩ
IntensidadIA
EnergíaW = P · t
MagnitudSímboloUnidad
EnergíaWJ
PotenciaPW
Tiempots

En kWh: potencia en kW × tiempo en horas.

Rendimientoη = PuPa
MagnitudSímboloUnidad
Rendimientoη-
Potencia útilPuW
Potencia absorbidaPaW

Ejemplo resuelto

Un radiador de 2 000 W funciona a 230 V. ¿Qué corriente absorbe, cuál es su resistencia? Calienta 3 h al día durante 30 días: ¿qué energía y qué coste a 0,30 €/kWh? Un motor absorbe 1 500 W y suministra 1 200 W: ¿qué rendimiento?

I = P / U = 2 000 / 230 = 8,7 A. R = U² / P = 230² / 2 000 = 26,5 Ω.

W = P · t = 2 kW × 90 h = 180 kWh, es decir 180 × 0,30 = 54 € (en julios: 180 × 3,6 × 10⁶ = 6,48 × 10⁸ J).

η = Pu / Pa = 1 200 / 1 500 = 0,8, o sea 80 %; los 300 W restantes se van en calor.

Errores clásicos

  • Confundir la potencia P (vatios, un caudal de energía) con la energía W (julios o kWh, una cantidad): el contador factura kWh, no kW.
  • W = P · t con P en vatios y t en horas da vatios-hora, no julios: para julios, t en segundos.
  • Obtener un rendimiento mayor que 1: la potencia útil es siempre menor que la potencia absorbida.

Símbolos CEI

Lámpara
MMotor
WVatímetro

Minimontaje

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un kW y un kWh?
El kilovatio es una potencia (lo que el aparato consume en cada instante), el kilovatio-hora una energía (lo que ha consumido al cabo de cierto tiempo). Un aparato de 1 kW encendido 1 h consume 1 kWh.
¿Por qué P = R·I² y P = U²/R dan el mismo resultado?
Son dos escrituras de P = U·I en las que se sustituye U por R·I o I por U/R (ley de Ohm). Se elige la que tiene los datos conocidos.

34 ejercicios en este tema

Tiempo simulado00:00:00
Q = I·t-
W = P·t-

Plano de trabajo

Vista esquemática CEI 60617

¿Cómo funciona?

La placa perforada: cada agujero grande es un punto del circuito. En él se inserta una sola pata de componente (resistencia, lámpara...). Los 4 agujeros pequeños de alrededor están conectados a él: ahí se pinchan los puentes y los cables.

  1. Arrastra un componente a la placa: se encaja en la rejilla. R lo gira.
  2. Para unir agujeros grandes vecinos, haz clic en Puente conector en la paleta (o C) y arrastra sobre la placa: se coloca una línea de puentes de golpe. Los agujeros unidos forman un solo nudo.
  3. Para enlaces largos y para la fuente (junto a la placa), tira de un cable de un agujero grande a otro (o a un borne).
  4. En cuanto se cierra un bucle, el circuito se resuelve en tiempo real (Ohm + Kirchhoff) y el esquema lo sigue.
  5. Zoom con la rueda (o + / , pellizco con dos dedos); arrastra el fondo para desplazarte, 0 encuadra la placa. Los botones + alrededor de la placa añaden una fila o una columna.

Supr eliminar · R girar · C pincel de puentes · Esc cancelar · rueda zoom · arrastra el fondo para desplazarte

Confirmer

Importer un montage

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