Energía y Potencia
Los portadores de carga (electrones) tienen diferente nivel de energía. Cuando un portador de carga circula por un circuito puede ganar o perder energía. Imaginemos una carga positiva que está circulando a través de un circuito. Cada vez que la carga pasa por la ampolleta, pierde energía. No es que la pierda realmente, sino que esta se convierte en calor y, eventualmente, en luz. Cuando esa carga perdió energía, sigue circulando allí, y la batería le aumenta la energía y hace que la carga pueda seguir circulando, perder energía, crecer en energía, perder energía, etcéra.
Y esto es un poco parecido a una montaña rusa, donde un motor permite que un carro suba hasta una cierta altura, que es como una batería que está haciendo subir esta carga, hasta un cierto potencial y, luego, ese carro cae. La energía que llevaba, es decir, la energía potencial, se convierte en calor.
Medición de Energía
La energía en el circuito es una propiedad física que podemos medir, es cuantificable y que describe el estado de un sistema, o de un objeto, o de un circuito. En un sistema eléctrico, mecánico, químico, nuclear, etcétera. No confundir energía con "buenas vibras", la energía es medible todo el tiempo.
Existen diferentes formas de medir energía. La típica unidad que usamos es el Joule. Pero hay otras formas, por ejemplo, quienes cuentan calorías, cuentan la energía que consumen. La energía puede ser transformada en otros tipos de energía y puede producir trabajo útil.
La potencia es la velocidad a la cual la energía va cambiando, ya sea convirtiéndose desde un sistema a otro, transformándose entre diferentes formas de energía. siendo consumida o generada. Por ejemplo, el motor del auto puede desarrollar una cierta potencia, como 100 HP (horse power, caballos de potencia). HP es una medida de potencia.
La medida que usamos en electricidad es el Watt. Un motor de un auto puede producir una cierta cantidad de watts, por ejemplo, 100 kilowatts. Y la energía que requiere ese auto para funcionar viene desde el combustible que trae energía química, que luego se va convirtiendo en movimiento. Esa energía química se puede medir en joules.
Es posible calcular la potencia de un componente de un circuito electrónico como el producto entre voltaje y corriente.
La corriente en un componente por el voltaje en sus terminales, el producto entre ambos me da la potencia que está siendo consumida o entregada por ese componente y la energía es la acumulación de esa potencia en el tiempo. Por lo tanto, la energía es la integral, en el tiempo, de una potencia.
Almacenamiento de Energía
La energía eléctrica puede ser almacenada en baterías y en otros medios. Hay diversas opciones de batería, que es la forma más común que tenemos para almacenar energía eléctrica.
| Imagen | Tipo | Descripción |
|---|---|---|
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Alcalina |
No se pueden recargar (muy peligroso) y generalmente tienen del orden de 1.5 volts por celda. |
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Recargables (NiMH, NiCd) |
Están las baterías recargables de Niquel-Hidruro metálico o Niquel-Cadmio que tienen del orden de 1.2 volts por celda. |
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Plomo ácido o gel |
Típicamente 6 volts o 12 volts, sirven para encender un auto, por ejemplo. |
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Ión-Litio o polímero de Litio |
Tienen 3.7 volts por celda. Éstas son las que se utilizan, por ejemplo, en muchos teléfonos celulares o computadores. Las baterías de polímero de litio tienen una mayor capacidad que las de ión-litio, pero son un poco más peligrosas de manejar. |