Vatio
James Watt vendía máquinas de vapor a dueños de minas y molinos. Tenía que explicar a los compradores cuántos caballos sustituiría una máquina. Watt observó un caballo que daba vueltas moviendo un molino y calculó su trabajo por minuto. Le salieron 33 000 pies-libra. A ese rendimiento lo llamó caballo de potencia.
Un caballo de potencia no es una fuerza, sino una potencia: cuánto trabajo se hace por unidad de tiempo. Cien años después, la unidad de potencia recibió el nombre del propio Watt. Un vatio es un julio por segundo. El caballo de Watt equivale a casi 746 vatios, y una persona en reposo gasta unos cien.
| Notación | W |
| Definición | julio por segundo · J/s · kg·m²·s⁻³ · voltio por amperio |
| Valores de referencia | 1 hp — 745,699 87 W · 1 PS — 735,498 75 W · 1 kW durante una hora — 3,6 MJ |
| Introducida | 1882, Asociación Británica · en el SI desde 1960 |
| Normas | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| Valores típicos | 100 W — una persona en reposo · 746 W — un caballo de potencia · 1 GW — un reactor nuclear |
01 · Definición
Un julio por segundo
La potencia P indica lo rápido que se hace un trabajo o se transmite energía. Un vatio es un julio por segundo. El mismo trabajo puede hacerlo un motor débil en una hora o uno potente en un minuto. El trabajo es el mismo; la potencia, distinta.
En electricidad, la potencia es la tensión multiplicada por la corriente. Una lámpara de 230 V con una corriente de 0,26 A toma 60 W. De ahí el conocido kilovatio hora: un aparato de un kilovatio que funciona una hora gasta 3,6 MJ de energía.
Adónde van los vatios de una bombilla incandescente
Cuatro lámparas dan la misma luz, unos 800 lm. La altura de la columna es la potencia que la lámpara toma de la red. La parte amarilla se va en luz visible; la roja, en calor. El control deslizante fija cuántas horas al día está encendida la lámpara. Abajo, el consumo anual.
El vatio es el ritmo al que se gasta la energía; el kilovatio hora es la energía misma. Es como la velocidad y la distancia recorrida. Un hervidor de 2 kW gasta 0,1 kWh en tres minutos. Una lámpara LED de 9 W tarda once horas en gastar esos mismos 0,1 kWh.
Quién sube antes el balde: una persona, un caballo o la máquina de Watt
Dos pozos iguales de 50 m. En cada uno, un balde con la misma carga, arriba un castillete con polea y al lado un motor con tambor. Elija un motor para cada pozo. El trabajo de subida es el mismo; el tiempo depende solo de la potencia. El tiempo en la escena está acelerado para que el malacate rápido termine en seis segundos. Los relojes sobre los pozos muestran el tiempo real de subida. A la derecha, dos vatímetros con escala logarítmica.
Elija los motores y vea quién sube primero el balde.
02 · Conversión
| Unidad | Valor | Dónde se encuentra |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Hay varios caballos de potencia: mecánico 745,7 W, métrico 735,5 W, eléctrico 746 W.
Un aire acondicionado de 12 000 BTU/h extrae unos 3,5 kW de calor, pero toma de la red tres veces menos.
El caballo de caldera es de 9,8 kW, trece veces más que el ordinario.
03 · Órdenes de magnitud
04 · Instrumentos de medida
05 · Reglas de escritura
06 · Unidades vecinas
07 · Sección histórica
Hay varios caballos de potencia. El mecánico, según Watt, es de 33 000 pies-libra por minuto, o 745,699 87 W. El métrico, 75 kilográmetros por segundo, es decir, 735,498 75 W. El eléctrico, exactamente 746 W. El de caldera describía una caldera de vapor y equivale a unos 9,8 kW.
Watt fijó la norma con margen: el caballo del molino trabajaba más despacio, pero el comprador de una máquina no debía salir perdiendo. En los documentos de la UE la potencia del motor se escribe en kilovatios, y los caballos solo se admiten entre paréntesis.
Catálogo de magnitudes
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