Potencia

En Física, potencia (de símbolo P^[1]) é a cantidade de traballo efectuado por unidade de tempo. Isto é equivalente á velocidade de cambio de enerxía nun sistema ou á rapidez en realizar un traballo, segundo queda definido por:

${\displaystyle P={\frac {dE}{dt}}}$,

onde:

• P é a potencia
• E é a enerxía ou traballo
• t é o tempo.

A potencia pódese considerar en función da intensidade e a superficie:

P = I · S

• P é a potencia realizada
• I é a intensidade
• S é a superficie

A unidade de potencia no Sistema internacional (SI) é o watt, o cal é equivalente a un joule por segundo.

Fóra do SI tamén se utilizan o Cabalo de Vapor (CV) equivalente a 736 W ou o Horse Power (HP) que son aproximadamente 746 W

A potencia mecánica é a potencia transmitida mediante a acción de forzas físicas de contacto ou elementos mecánicos asociados como pancas, engrenaxes etc. O caso máis simple é o dunha partícula libre sobre a que actúa unha forza variable. De acordo coa mecánica clásica, o traballo neto realizado sobre a partícula é igual á variación da súa enerxía cinética (enerxía de movemento), polo que a potencia creada pola forza é:

${\displaystyle P={\frac {dW}{dt}}={\frac {d}{dt}}\left({\frac {1}{2}}mv^{2}\right)={\frac {1}{2}}{\frac {d}{dt}}\left(m\mathbf {v} \cdot \mathbf {v} \right)={\frac {d}{dt}}\left(m\mathbf {v} \right)\cdot \mathbf {v} =\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} }$

Onde:

${\displaystyle \mathbf {m} }$ é a masa da partícula.

${\displaystyle \mathbf {F} }$ é a forza resultante que actúa sobre a partícula.

${\displaystyle \mathbf {v} }$ é a velocidade da partícula.

En sistemas mecánicos máis complexos con elementos rotativos arredor dun eixe fixo e onde o momento de inercia fica constante, a potencia mecánica pode relacionarse co par motor e a velocidade angular. De acordo coa mecánica clásica, o traballo realizado sobre o corpo en rotación, é igual á variación da súa enerxía cinética de rotación, polo que a potencia desenvolta polo par ou momento de forza é:

${\displaystyle P={\frac {dW_{\text{rot}}}{dt}}={\frac {d}{dt}}\left({\frac {1}{2}}I_{r}\omega ^{2}\right)=M\omega }$

Onde:

${\displaystyle I_{r}}$ é o momento de inercia segundo un eixe.

${\displaystyle \omega }$ é a velocidade angular do eixe.

${\displaystyle M}$ é o par motor aplicado sobre dito eixe.

Se o movemento rotativo ten lugar sobre un eixe variable, a expresión correcta é:

${\displaystyle P={\frac {dW_{\text{rot}}}{dt}}={\frac {d}{dt}}\left({\frac {1}{2}}{\boldsymbol {\omega }}\,\mathbb {I} \,{\boldsymbol {\omega }}\right)={\frac {1}{2}}\left({\boldsymbol {\omega }}\cdot \mathbf {M} +{\boldsymbol {\alpha }}\cdot \mathbf {L} \right)}$

Onde:

${\displaystyle \mathbb {I} }$ é a matriz ou tensor de inercia.

${\displaystyle {\boldsymbol {\alpha }}}$ é a aceleración angular do sistema.

${\displaystyle \mathbf {L} }$ é o momento angular do sistema.

${\displaystyle \mathbf {M} }$ é o momento dinámico actuante.

Esta última ecuación é análoga á variación de potencia que se deriva da ecuación do foguete, onde ao irse queimando combustible, a masa non fica constante.

Nun fluxo incompresible, a potencia mecánica asociada á enerxía transmitida ás partículas do fluído, tamén pode expresarse en termos de presión e caudal:

${\displaystyle P={\frac {dW_{\text{hyd}}}{dt}}=pQ}$

A potencia eléctrica P producida nun certo instante por un dispositivo vén dada pola expresión

${\displaystyle P(t)=I(t)V(t)\,}$

Onde:

• P(t) é a potencia instantánea, medida en watts (joules/segundos).
• I(t) é a corrente que circula por el, medida en amperes.
• V(t) é a diferenza de potencial (caída de voltaxe) a través do compoñente, medida en voltios.

Se o compoñente é unha resistencia, entón temos:

${\displaystyle P=I^{2}R={\frac {V^{2}}{R}}}$

Onde:

• R é a resistencia, medida en ohmios.

A potencia do son, considerada como a cantidade de enerxía que transporta unha onda sonora por unidade de tempo a través dunha superficie determinada, depende da intensidade da onda sonora e da superficie, vindo dada, no caso xeral, por:

${\displaystyle P_{s}=\int _{S}I_{s}\ dS}$

• P_s é a potencia.
• I_s é a intensidade sonora.
• dS é o elemento de superficie alcanzado pola onda sonora.

Para unha fonte illada, o cálculo da potencia sonora total emitida require que a integral anterior se estenda sobre unha superficie cerrada.

• Vatio (W) - múltiplos: 1.000 W = 1 kW (quilowatt); 1.000.000 W = 1 MW (megawatt).

• Horse Power ou cabalo de vapor inglés (HP)

• Cabalo de vapor ou cabalo de forza métrico (CV)
• Caloría internacional por segundo ('cal IT/s)

• Erg por segundo (erg/s)

• Caloría termoquímica por segundo (cal TQ/s)

1. ↑ Nótese que o p, distinguíndoo de P, adoita empregarse para a presión.

• Potencia eléctrica
• Potencia hidroeléctrica
• Potencia acústica
• Potencia dun punto
• Par motor
• Unidade de medida
• Metroloxía
• Sistema Internacional de Unidades
• Sistema inglés
• Sistema cexesimal

---

Este artigo sobre física é, polo de agora, só un bosquexo. Traballa nel para axudar a contribuír a que a Galipedia mellore e medre.  Existen igualmente outros artigos relacionados con este tema nos que tamén podes contribuír.

---