Cuando una corriente eléctrica
circula por un circuito, éste opone una resistencia al paso de la misma. Los
electrones, en su camino, se ven frenados, experimentando diversos choques con
los átomos. En estos choques se desprende calor, y este efecto se utiliza
para construir estufas y bombillas eléctricas.
Por otra parte, es bien sabido que
existen máquinas eléctricas capaces de transformar la corriente en trabajo
mecánico (motores). Llegados a este punto debemos preguntarnos cuánto
trabajo puede producir una corriente. Para responder a ello es preciso
concretar antes las siguientes definiciones:
a) TRABAJO:
Se denomina trabajo al desplazamiento
de una fuerza en la propia dirección de la fuerza, y su valor es, precisamente,
el producto de la fuerza por el desplazamiento.
W = F x d
Si se empuja una pared, existe una fuerza, pero no hay
desplazamiento, con lo que el trabajo resulta ser nulo.
Si, para arrastrar un carro, es
preciso comunicar una fuerza de F = 100 N (N=newton) y se desplaza una distancia
d = 20 metros el trabajo resulta ser:
W = F x d = 100 x 20 = 2.000 J. (J = Julio).
Recordar: La fuerza se mide en Newtons y el Trabajo en
Julios.
Siempre que multipliquemos Newtos x metros (N x m) obtendremos
Julios.
b) ENERGIA:
Es todo lo susceptible de
transformarse en trabajo. Existen muchos tipos de energía: energía potencial,
gravitatoria, cinética, química, eléctrica, nuclear, calorífica, luz,
radiaciones, étc.
Puesto que la energía puede
transformarse en trabajo, se expresará en las mismas unidades que éste.
c) POTENCIA:
Un mismo trabajo puede desarrollarse
en más o menos tiempo: los 2000 J. de trabajo realizado en el ejemplo anterior
pueden realizarse en un segundo o en una hora. El trabajo realizado es el mismo,
pero no asi la velocidad con la que se realiza. A esta velocidad con que se
realiza dicho trabajo se le llama POTENCIA.
En el primer caso, realizar un
trabajo de 2000 Julios en un segundo, supone realizar una potencia de:
P = W / t = 2000 / 1 = 2000 J / s es decir 2000
watios.
al cociente entre Julios y segundos
obtendremos Watios.
asi pues, la Potencia en este primer
caso será de 2000 watios.
En el segundo caso, si
realizamos un trabajo de 2000 Julios en una hora, es decir en 60 x 60 = 3600
segundos la potencia será:
P = W / t = 2000 / 3600 = 0'55 J / s es decir 0,55
watios.
Observemos que la potencia
desarrollada en el primer caso es mucho mayor que en el segundo, aunque hayamos
realizado el mismo trabajo, lo hemos hecho en menos tiempo.
De la misma manera podemos decir que:
el trabajo es igual a la potencia por el tiempo. W = P x t Con esto podemos
decir que para una misma potencia realizaremos más trabajo cuanto más tiempo
la estemos empleando.
UNIDADES: En el sistema
internacional de unidades:
El Trabajo y la Energía se expresan
en JULIOS o JOULES 1 Julio = 1 Newton x 1 metro (1 J = 1 N x 1 m) La
potencia se expresa en Watios 1 Watio = 1 Julio / 1 segundo (1 W = 1 J / 1 s)
1 kilowatio = 1000 watios => 1Kw = 1000 w.
Como estas unidades resultan
relativamente pequeñas, existen otras de tipo práctico:
-Trabajo ó energía: KILOWATIO-HORA (Kwh):
Es el trabajo realizado por un kilowatio durante una hora:
