En esta página vamos a ver cómo se calcularía la potencia y la energía en el circuito de la página anterior.

Es decir, vamos a partir de los valores de voltaje e intensidad que se han calculado en dicho ejercicio:

Pero si te pidieran que calcules la potencia y la energía de un circuito en el que desconoces los valores de voltaje e intensidad en cada componente el primer paso sería calcular dichos valores, como se ha hecho en las dos páginas anteriores.

¿Cómo se calcula la potencia?

Ya se ha explicado en la página 5 que la potencia de un componente se calcula multiplicando su intensidad por su voltaje. Veamos cómo se hace:

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La potencia de cada componente

En primer lugar vamos a calcular la potencia del motor y del zumbador por separado:

• La potencia del motor (componente 1) se calcula a partir de I₁ y V₁:

\Large P_1 = V_1 \cdot I_1 = 6 \cdot 0,075 = \textbf{0,45W}

• La potencia del zumbador (componente 2) se calcula a partir de I₂ y V₂:

\Large P_2 = V_2 \cdot I_2 = 6 \cdot 0,05 = \textbf{0,3W}

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La potencia total de un circuito.

La potencia total de un circuito no es más que la suma de las potencias de todos sus componentes. Por tanto, en nuestro caso:

\Large P_T = P_1 + P_2 = 0,45 + 0,3 = \textbf{0,75W}

Pero hay otra forma de calcular la potencia total de cualquier circuito, utilizando la intensidad «total», es decir, la que sale de la pila, y el voltaje de la pila:

\Large P_T = V_{pila} \cdot I_{pila} = 6 \cdot 0,125 = \textbf{0,75W}

Como puedes ver, el resultado es exactamente el mismo, si no fuera así significaría que hemos cometido un error en algún punto del ejercicio. Por tanto, es recomendable hacer esta comprobación.

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¿Cómo se calcula la energía?

Como se ha explicado en la página 5 la energía se calcula multiplicando la potencia de un componente por el tiempo que está conectado. Por tanto, siempre que te pidan calcular la energía consumida por un componente tendrán que indicarte el intervalo de tiempo en el que tienes que calcularlo.

En este caso vamos a calcular la energía consumida por cada componente y por el circuito en su conjunto si este se conecta durante 4 minutos.

Muy importante: recuerda que el tiempo se debe indicar en su unidad principal, que es el segundo, por tanto hay que pasar los 4 minutos a segundos:

\large t = 4 min \cdot \dfrac{60s}{1min} = \textbf{240s}

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La energía de cada componente

En primer lugar vamos a calcular la energía consumida por el motor y el zumbador por separado:

• La energía consumida por el motor (componente 1) se calcula a partir de P₁:

\Large E_1 = P_1 \cdot t = 0,45 \cdot 240 = \textbf{108J}

• La energía consumida por el zumbador (componente 2) se calcula a partir de P₂:

\Large E_2 = P_2 \cdot t = 0,3 \cdot 240 = \textbf{72J}

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La energía total de un circuito.

La energía total consumida por un circuito en un cierto intervalo de tiempo no es más que la suma de las energías consumidas por todos sus componentes. Por tanto, en nuestro caso:

\Large E_T = E_1 + E_2 = 108 + 072 = \textbf{180J}

Pero, como ocurría con la potencia, hay otra forma de calcular la energía total consumida por un circuito, utilizando su potencia total:

\Large E_T = P_T \cdot t = 0,75 \cdot 240 = \textbf{180J}

Como puedes ver, el resultado es exactamente el mismo, si no lo fuera significaría que hemos cometido un error en algún punto del ejercicio.

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