Magnitudes Eléctricas Básicas

 

Las magnitudes eléctricas fundamentales son: Voltaje o Tensión (V), intensidad de Corriente (I), Resistencia eléctrica (R), Potencia Eléctrica(W).

Empecemos con las definiciones básicas; en física definimos el Newton (N) que es la fuerza necesaria para impulsar una masa de 1 Kilogramo (Kg) a una velocidad de 9,81 m/seg.;  pero cuando realizamos el movimiento de esta masa en newtons a una distancia de un metro (m), se realiza un trabajo, este trabajo se mide en Joules (J), de allí que tenemos la equivalencia de:  1 Kilogramo-fuerza X 1 metro = 9,81 Joules.

El trabajo eléctrico está asociado a la cantidad de Energía disponible, así a la cantidad de trabajo realizada en una unidad de tiempo lo llamamos potencia (W) y se mide en Vátios (Watts  ó   W); por ello definimos:

$  Unidad de Potencia (W) = \frac {Unidad de Energía}{unidad de tiempo}$   ó de en unidades podemos decir:

$1 Vatio (W) = \frac {1 Joule (J)}{1 segundo(s)}$

Generalmente en electricidad, utilizamos el término técnico Kilovatio-Hr. (kilovatio hora), este se deduce como sigue:

potencia (W) x  tiempo (3600 s)=Energía (Joules), donde el tiempo se expresa en horas (3600 segundos).

el símbolo "K" significa 1000, por ello multiplicaremos lo anterior por 1000:

potencia (1000W) x tiempo (3600 s) = Energía (1000 J)

potencia (KW) x tiempo (3600 s) = Energía (KJ)

1 Kw-Hr = 3600 KJ

La corriente eléctrica o intensidad de corriente, normalmente definida en Amperios (A) como el paso de una carga eléctrica (corriente electrónica) en una unidad de tiempo, así:

$ I (amperios) = \frac {Carga eléctrica (coulomb(C))}{tiempo (segundo)}$

La carga eléctrica se mide en coulombs y es igual a un Amperio por segundo.

Para poder mover una carga eléctrica (C) es necesario un trabajo eléctrico, esta carga eléctrica se mueve si tenemos una diferencia del potencial de la energía de un campo eléctrico que aporta el trabajo a realizar. Esta diferencia de potencial la denominamos Tensión eléctrica o Voltaje (Voltios=V) y la escribimos:

$ Voltios = \frac {Joules}{Coulomb} $

Si combinamos la relación de Intensidad de corriente y de tensión eléctrica y la potencia eléctrica, obtenemos:

$ Potencia eléctrica (J/seg) =  \frac{1 Joule}{1 Coulomb} x \frac{1 Coulomb}{1 segundo}$

ó:

$ Potencia (vatios) = V (voltios) x I (amperios) $

igualmente tenemos que la energía eléctrica es:

$  Energía (W.seg) = Potencia eléctrica (W) x Tiempo (segundos) $

también podemos expresar:

$ Energía (W.seg) = V (voltios) x I (amperios) x tiempo (seg) $

Cuando una carga eléctrica (C) circula por un conductor eléctrico, encuentra en su camino pérdidas de energía que estarán en función al tipo de conductor, este fenómeno constituye una resistencia al paso de la carga en el tiempo y se le define como:

$ Resistencia eléctrica (R) = \frac {V (voltios)}{I (amperios)} $ y de ha tomado el símbolo de $ \Omega $  y se le denomina Ohmios, en honor al científico George Simon Ohm (1789-1854).

En el cuadro superior, tenemos un círculo donde en 4 cuadrantes se tienen las 4 variables fundamentales como Voltaje (V), Intensidad de corriente (A), Potencia (W) y Resistencia (R).  Combinando entre ellas, hallaremos cualquiera de las variables eléctricas aquí descritas, por ejemplo:

$ R = \frac {W^2}{V} $

ó

$ W = I^2 x V$

en un próximo post, hablaremos de mas variables y aplicativos de estas.

NOTA.-  El valor inverso de la Resistencia eléctrica se denomina "Conductancia Eléctrica" y se le simboliza por "G", se mide en unidades Siemens:

$   1 Siemen = \frac{1}{1 \Omega} $