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Ingeniería / Lección y práctica

Potencia y energía en corriente continua

Calcular potencia absorbida y energía transferida bajo condiciones constantes.

Preparatoria · Universidad15 min

Comprende la idea

Antes de empezar: Ley de Ohm, unidades y conversiones de tiempo.

La potencia describe la rapidez con la que se transfiere energía. En un elemento de circuito, usando la convención pasiva —la corriente entra por el terminal marcado positivo—, la potencia absorbida es p = vi. En corriente continua con valores constantes, P = VI.

El watt equivale a un joule por segundo. Un dispositivo que absorbe 6 W transfiere 6 J cada segundo en esas condiciones. La energía durante un intervalo con potencia constante es E = PΔt.

Unidades de energía

El kWh es una unidad de energía, no de potencia. Una carga constante de 1 kW durante 1 h consume 1 kWh, equivalente a 3.6 millones de joules. Para calcular joules con watts, usa el tiempo en segundos.

En una resistencia ideal de valor R, combinar V = IR con P = VI da P = I²R = V2R. Estas dos formas suponen comportamiento resistivo con el valor de R del modelo; no se aplican indiscriminadamente a cualquier dispositivo.

Absorber o entregar

Con la convención pasiva, potencia positiva indica absorción y negativa indica entrega. Una fuente puede entregar energía a resistencias que la absorben. El signo depende de las referencias elegidas, no del nombre comercial del componente.

¿Un aparato de más watts siempre consume más energía?

No necesariamente: también importa cuánto tiempo funciona y cómo varía su potencia. Una carga de 100 W durante 1 h usa menos energía que una de 50 W durante 3 h.

P=VIE=PΔt

Vamos con un ejemplo

Resuelto paso a paso

Una resistencia ideal tiene 12 V entre sus terminales y conduce 0.5 A en convención pasiva. Absorbe P=12×0.5=6 W. Durante 10 minutos: E=6×600=3600 J. En watt-hora: 6×(1060)=1 Wh. Ambos resultados representan la misma energía.

Conecta y aplica

Usa estos cálculos para interpretar ejercicios y comparar consumos idealizados. Seleccionar componentes reales requiere además sus límites de tensión, corriente, temperatura y potencia; el modelo aquí solo describe las magnitudes eléctricas.

Un detalle que importa: No escribas Wh cuando calculas energía a partir de W×h. Y convertir minutos a segundos es obligatorio si buscas una respuesta en joules.

Ponlo a prueba

Una carga absorbe 5 W constantes durante 2 h. ¿Qué energía recibe?

Elige una respuesta para ver la explicación.

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