En el estudio de la electrónica, existen muchas leyes y teorías. Estas leyes nos permiten entender el funcionamiento de los circuitos y componentes eléctricos. Una de estas leyes es la ley de Watt. La ley de Watt debe su nombre a James Watt, un ingeniero y químico escocés. Define la relación entre potencia, tensión y corriente. Esta ley establece que la potencia en un circuito es un producto de la tensión y la corriente. En este artículo, hablaremos de la ley de Watt, su fórmula, sus aplicaciones y otros conceptos relacionados.
Insumos importantes en la definición de la ley de Watt
Para que podamos entender completamente la ley de Watt, necesitamos primero discutir los parámetros utilizados en su definición que son:
Tensión
La tensión (V) es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un circuito eléctrico. Cualquier diferencia de potencial eléctrico hace que los electrones fluyan desde un punto de mayor potencial a otro de menor. El voltio es la unidad del voltaje (V).
Corriente
La corriente (I) es la cantidad de carga eléctrica que fluye a través de un punto de un circuito en un momento dado. Su unidad es el amperio, o «amperios» (A). La corriente sólo puede fluir cuando hay una diferencia de potencial eléctrico.
Resistencia
La resistencia (R) es la oposición al flujo de la corriente. Es una medida de la capacidad de un componente eléctrico para resistir el flujo de la corriente eléctrica. La unidad de medida es el ohmio (Ω).
La ley de Ohm especifica la relación entre la corriente, la resistencia y la tensión. Esta ley establece que la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a su tensión, es decir, I=V/R
Potencia
La potencia (P) es una medida de la cantidad de trabajo que puede realizar un circuito, o que puede consumir un componente por unidad de tiempo. En pocas palabras, es la cantidad de energía eléctrica transferida por unidad de tiempo. La unidad de potencia es el julio por segundo (J/seg) también conocido como vatios (W).
Fórmula de la ley de Watt
La fórmula de la ley de Watt es: P=IV
Donde:
I = corriente
P = potencia
V = voltaje
La gente suele preguntarse; ¿cuál es la diferencia entre la ley de Watt y la ley de Ohm? Mientras que la ley de Ohm define la relación entre la resistencia, la tensión y la corriente en un circuito; la ley de Watt define la relación entre la potencia, la tensión y la corriente.
Sin embargo, se pueden combinar estas leyes para obtener fórmulas útiles. Según la ley de Ohm, I=V/R y V=IR. Sustituyéndolas en la fórmula de Watt, obtenemos:
P=IxIR=I2R y P=VxV/R=V2/R
Estas fórmulas también se pueden utilizar para obtener otras fórmulas.
La mayoría de los cálculos con la fórmula de Watt se pueden realizar manualmente. Sin embargo, también puede utilizar una calculadora de la ley de Watt en línea.
Aplicaciones de la ley de Watt
Las siguientes son algunas de las aplicaciones de la fórmula de la ley de Watt:
- Si tiene una fuente de energía, puede utilizar esta fórmula para calcular la potencia real que la fuente puede generar. También puedes utilizarla para calcular la potencia necesaria de un componente. Dada la corriente y la tensión de la fuente, todo lo que hay que hacer es multiplicar los valores.
- Puedes calcular la potencia necesaria de un edificio utilizando la fórmula de Watt. Cuando se diseña el cableado de un edificio, es necesario estimar su necesidad total de energía. A partir de esta información, se pueden determinar los tamaños de cable adecuados para el edificio. También se puede calcular el coste de la electricidad. La necesidad de energía de un edificio se obtiene calculando la potencia individual de cada aparato o componente eléctrico que tendrá el edificio y sumándolos.
- Cuando se conoce la potencia y la tensión de un componente eléctrico, se puede calcular su corriente, utilizando la fórmula de Watt (I=P/V). Lo mismo ocurre con la tensión cuando sólo se conocen la corriente y la potencia (V=P/I).
- Las fórmulas derivadas de la combinación de la ley de Watt y la ley de Ohm pueden utilizarse para calcular la resistencia eléctrica de un componente. Por ejemplo, si tenemos una bombilla eléctrica instalada en una habitación, la resistencia eléctrica de la bombilla se puede calcular utilizando P=V2R, es decir, R=P/V2.
Suponiendo que el voltaje suministrado a esa habitación es de x voltios, y que la bombilla tiene una potencia nominal de y vatios, entonces la resistencia, R=x/y2.