Potencia (Física)
La potencia es una magnitud física que mide la rapidez con la que se realiza un trabajo. En otras palabras, es la cantidad de energía transferida o transformada por unidad de tiempo.
Se expresa con el símbolo 'P' y se suele medir en vatios o watts (W), que equivale a un julio por segundo (1 W = 1 J/s).
Una fórmula para calcular la potencia es P = W / t, donde 'W' equivale a 'trabajo' (en julios) y 't' se corresponde con el 'tiempo' (en segundos). Por tanto, cuanto más energía se transfiere en un mismo plazo de tiempo, mayor es la potencia.
Por ejemplo, si un objeto realiza un trabajo de 84 julios durante 12 segundos, entonces tiene una potencia de 7 vatios:
Esta ecuación es fundamental en la ingeniería, pues relaciona potencia, trabajo y tiempo. El trabajo es la energía transferida a un objeto cuando se aplica una fuerza sobre él a lo largo de una distancia. Su fórmula es W = F·d, en que 'W' es el 'trabajo'; 'F' la 'fuerza'; y 'd' la 'distancia'.
Por tanto, otra definición de la potencia es que es la tasa a la que se realiza este trabajo. Además del vatio o watt, otras unidades para medir esta magnitud son:
- el horsepower o caballo de fuerza (hp), que equivale a 745,7 W;
- el kilográmetro por segundo (kgm/s), que equivale a 9,806215 W;
- la kilocaloría por hora (kcal/h), que equivale a 1,1630556 W;
- y el ergio por segundo (erg/s), que equivale a 1·10-7 W.
Tipos de potencia en física
En física, como potencia nos referimos principalmente a tres tipos: la mecánica, la eléctrica y la calorífica.
Potencia mecánica
La potencia mecánica es la cantidad de fuerza aplicada a un cuerpo con relación a la velocidad con que se aplica.
Una de las fórmulas para hallarla es: P = F·v. Por lo tanto, se multiplica la fuerza, (F) expresada en newtons (N), por la velocidad (v), expresada en metros por segundo (m/s).
Por ejemplo, si una persona levanta una pesa con una fuerza de 50 newtons a una velocidad de 2 metros por segundos, la potencia será:
Esta fórmula se puede desglosar en sus componentes como P = m·a·v, ya que la fuerza es igual a la masa (m) por la aceleración (a).
Si el objeto presenta rotación, es posible calcular la potencia en un instante con la siguiente fórmula: P(t) = F·v + M·ω. En el segundo término, M es el momento resultante de la fuerza aplicada, y ω la velocidad angular.
Vea también Energía mecánica.
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica es la cantidad de energía que emite o absorbe un cuerpo en una unidad de tiempo. La medición de la potencia eléctrica de consumo de un dispositivo eléctrico doméstico es en kilovatios por hora (kW/h).
La fórmula general para calcular la potencia eléctrica es P = U·I, en el que 'P' es la 'potencia', 'U' la tensión en voltios, e 'I' la intensidad de la corriente en amperios. Esta fórmula se puede expresar también como P = V·I, siendo 'V' la diferencia de potencial o caída de voltaje.
Un ejemplo es si tenemos un objeto con una tensión de 12 voltios y 3 amperios de intensidad. La potencia será de:
Si en un circuito eléctrico hay una resistencia (R), expresada en ohmios (Ω), existen dos fórmulas posibles para calcular la potencia. Por un lado, tenemos la que relaciona la potencia con la intensidad: P = I2·R. Por el otro lado, aquella que la relaciona con el voltaje: P = V2 / R.
A su vez, la potencia eléctrica presenta otros tipos, como:
- la potencia activa (P), que es aquella que se transforma en trabajo mecánico, calorífico, lumínico, etc.;
- potencia reactiva (Q), que no produce un trabajo, pero se asocia con la generación de campos eléctricos y magnéticos;
- y la potencia aparente (S), que es la suma de la potencia activa y reactiva.
La potencia reactiva es un tipo de potencia eléctrica que aparece en instalaciones de corriente alterna, asociada a la generación de campos magnéticos y disipada por las cargas reactivas (bobinas y condensadores). Se representa con la letra 'Q' y la unidad de medida que se suele utilizar es el voltamperio reactivo (VAr).
Potencia calorífica
La potencia calorífica se relaciona con la cantidad de energía térmica que se libera o se transfiere en un tiempo determinado. La fórmula para calcularla es P = E / t, en que 'E' es la energía en julios (J) y 't' el tiempo en segundos (s).
Por ejemplo, si en un proceso se libera 1200 julios de energía en 50 segundos, la potencia en el sistema es:
En ocasiones, la fórmula de la potencia calorífica se expresa como P = ΔE / Δt para indicar la variación de energía (ΔE) en un plazo de tiempo (Δt).
Ver también: Trabajo en Física y Fuerza en Física.
Cómo citar: Rhoton, Stephen (30/06/2025). "Potencia (Física)". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/potencia/ Consultado:
