Voltaje × Corriente = Potencia: La Ecuación Fundamental de Potencia Eléctrica

Voltaje (V) × Corriente (I) = Potencia (P).

P = V × I

Análisis Unidades

  • Voltio = Julio / Culombio (Energía por Unidad Carga).
  • Amperio = Culombio / Segundo (Tasa Flujo Carga).
  • Voltio × Amperio = (Julio/Culombio) × (Culombio/Segundo) = **Julio/Segundo = Watt (W).**

Circuitos CC (Instantáneo y Promedio)

P = V × I (Siempre cierto instantáneamente).
Si V, I constantes: P = V × I (Vatios).

Circuitos CA — El Matiz

v(t) = Vp sen(ωt), i(t) = Ip sen(ωt - φ).

  • Potencia Instantánea: p(t) = v(t) × i(t) = VpIp sen(ωt) sen(ωt-φ).
  • Potencia Media (Real): **P = Vrms × Irms × cos φ** (Vatios).
    cos φ = **Factor Potencia (FP)**.
  • Potencia Aparente: **S = Vrms × Irms** (Volt-Amperios, VA).
  • Potencia Reactiva: **Q = Vrms × Irms × sen φ** (Volt-Amperios Reactivos, VAR).
  • Triángulo Potencias: S² = P² + Q². P = S cos φ. Q = S sen φ.

Potencia Trifásica

P3φ = **√3 × VLL × IL × cos φ** (Carga Balanceada).
(Usando Tensión Línea-Línea y Corriente Línea).

Ejemplos Prácticos

DispositivoVoltajeCorrientePotenciaNotas
Cargador Móvil (Salida)5 V2 A10 WCC
Cargador Portátil20 V5 A100 WCC (USB-PD)
Calefactor Eléctrico (EE.UU.)120 V12,5 A1500 WResistivo (FP=1)
Motor Industrial (480V)480 V50 A41,6 kWFP=0,85, √3×480×50×0,85
Cargador VE (Nivel 2)240 V40 A9,6 kWCA, FP≈1
Rayo100 MV30 kA3 TWPico, µs Duración

Medida

  • CC / CA Resistivo: Multímetro (V × A) o Vatímetro.
  • CA (FP No Unidad): **Vatímetro Verdadero / Analizador Potencia** (Mide V, I, φ simultáneamente). DMM V × A = VA (Incorrecto para Potencia Real).
  • Pinza Amperimétrica + DMM: Mide I (Pinza), V (Puntas) → Solo da VA salvo FP conocido.

Fórmulas Relacionadas (Sustituciones Ley Ohm)

P = V² / R = I² R (Solo Cargas Resistivas).