1.5. ENERGÍA.

La energía es la capacidad que se necesita para realizar un trabajo.(Dorf & Svoboda, 2006, pág. 15).
La potencia es la rapidez con la cual se consume o se entrega energía, es por esto que potencia y energía están fuertemente relacionadas.

 

 

Energía transferida.

La energía transferida a un elemento en un intervalo de tiempo dado, por ejemplo desde t₁hasta t, corresponde a la diferencia entre la energía evaluada en t y la energía evaluada en t₁. Es decir, corresponde a la diferencia entre la energía en el tiempo final y la energía en el tiempo inicial del intervalo.

La energía transferida a un elemento en un intervalo de interés, corresponde a evaluar la integral definida de la curva de potencia con respecto al tiempo, donde los límites de la integral corresponden a los límites del intervalo de tiempo objeto de estudio.

Dado que la integral definida de una función en un intervalo de tiempo dado, corresponde al área bajo la curva de esa función delimitada por los valores de tiempo de interés, se podrá calcular energía transferida a partir de áreas bajo la curva de potencia en función del tiempo.
El sistema internacional de unidades, establece que un joule equivale a un newton por metro, lo cual indica que un joule es el trabajo realizado por una fuerza de un newton para desplazar una masa de un kilo gramo una distancia de un metro.

 

La unidad de medida de la Energía es el joule, (o julio) [J] en honor al Físico James Prescott Joule. Este Ingles fue reconocido por sus innumerables trabajos en Electricidad y termodinámica.

Otra unidad utilizada para medir energía es el kilovatio-hora [kW-h], esta es la unidad con la cual se evalúa el consumo de energía en grandes cantidades, de hecho, es la unidad en que el operador de red eléctrica de su ciudad mide la energía consumida en cada uno de los hogares, industrias y comercios.

La gráfica de potencia en función del tiempo en un elemento, donde la potencia ha sido calculada a partir de la corriente que ingresa por el terminal positivo de la tensión del elemento, nos suministra información. Si la gráfica de potencia en función del tiempo se encuentra en el primer cuadrante, del plano cartesiano, significa que el elemento esta adsorbiendo o disipando esta potencia. Si la gráfica de potencia en función del tiempo se encuentra en el cuarto cuadrante, del plano cartesiano, significa que el elemento se encuentra entregando o suministrando esta potencia.
Dado que la potencia es la cantidad de energía entregada o adsorbida en cierto tiempo, se expresa según la ecuación:

Entonces, la gráfica de la energía en función del tiempo nos suministrará información referente al comportamiento de la potencia en el elemento. Calcular la pendiente de la recta tangente a la gráfica de la energía en un punto dado, corresponde a realizar la derivada de la energía con respecto al tiempo, es decir, a evaluar la potencia.

En conclusión, los intervalos de tiempo donde la gráfica de energía tenga pendiente positiva, corresponden a intervalos de tiempo de potencia adsorbida o disipada por el elemento A, y, donde la gráfica de energía tenga pendiente negativa corresponden a intervalos de tiempo de potencia entregada o suministrada por el elemento A al circuito. En caso de tener pendiente nula, se dice que la energía en el elemento A permanece constante, es decir, el elemento no absorbe ni suministra potencia.

EJERCICIO

Potencia	Circuito eléctrico