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Vatios y voltios: ¿Qué son y en qué se diferencian?

Aviso: El objetivo de este post es que la gente profana en el tema sea capaz de comprender la diferencia entre voltios y vatios, no crear una entrada en el diccionario de la RAE, por lo tanto se usarán sobre todo ejemplos y explicaciones sencillas. Como hemos dicho en otras ocasiones: es mejor que muchos entiendan “algo” que que unos pocos entiendan “todo”.



Voltios
Cuando hablamos de los voltios que hay en un enchufe, nos referimos en realidad al voltaje, tensión o diferencia de potencial. Los voltios en si no son más que una unidad de medida como podrían ser los kilómetros al medir distancias.

La Wikipedia define el voltaje como la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, también usa otras definiciones con las cuales posiblemente te quedes como estabas.

Imaginemos un enchufe de pared de los de 2 “agujeros”, podríamos decir teóricamente que en uno de ellos tenemos 230V y en otro 0V, por lo tanto el voltaje o diferencia de potencial es de 230-0= 230V. Esto no quiere decir que circule corriente ni fluya energía de algún tipo, simplemente “están ahí” hasta que yo conecte algo.



Aunque lo anterior no es 100% cierto puede ayudar a hacernos una idea de lo que son los voltios. En realidad lo importante es la diferencia de tensión entre dos puntos y no tiene mucho sentido hablar de voltajes fijos.
  • “Estamos en parque acuático, cuanto mas alto sea el tobogán, más diferencia de potencial, más voltaje”
  • “Un buen ejemplo para explicar la diferencia de potencial es verlo como una diferencia de “alturas”, de tal modo que gracias a esta diferencia existe un potencial para realizar trabajo”
Si no queremos que nos miren raro debemos de evitar a toda costa expresiones como “¿Cuantos voltios consume un…?”, los voltios NO son una unidad de energía, son de tensión, y por lo tanto no se consumen, si tengo una alimentación de un equipo a 400V pero la intensidad que cirucula es 0A, no estará consumiendo energía alguna.



Vatios (W)
Cuando hablamos de vatios o kilovatios nos referimos a una magnitud de potencia, igual que los caballos en el un motor de un coche.

Una confusión muy habitual es pensar que los vatios son una magnitud de energía y decir frases como “este mes he consumido 300 kilovatios de luz“, la cual tendría el mismo sentido que decir “en mi viaje Madrid-Barcelona mi coche ha consumido 400 caballos“. Normalmente se suelen confundir los vatios con los vatios-hora (Wh) que son un término de energía. Ojo, no son W/h, son Wh.

Para poder hacernos un idea clara de una magnitud de potencia como son los vatios, tenemos que tener en mente que es un término instantáneo, siempre que se hable de vatios tiene que ser en un instante determinado a no ser que el equipo los consuma de forma constante como por ejemplo un radiador eléctrico, o que estemos hablando de la potencia máxima de un equipo.


Pongámonos de nuevo en el caso del enchufe, mientras no conecte nada a él tendré una diferencia de potencial de 230V esperando a que enchufe mi bombilla. Una vez la enchufo fluirá corriente (amperios) hacia ella y por lo tanto potencia (vatios).



Pasar de voltios a vatios
Muchas veces se da el caso de que alguien necesita conocer los vatios que consume un equipo e intenta obtenerlos convirtiendo los voltios a los que trabaja la máquina a vatios, esto es imposible de hacer de forma directa sin más datos.

Ya que los vatios son un término de potencia y los voltios de tensión, podemos usar las siguientes fórmulas para pasar de vatios a voltios o viceversa:

Sistemas de corriente continua:
Potencia [W] = Voltaje [V] * Corriente [A]

Sistemas de corriente alterna:
Potencia [W] = Voltaje [V] * Corriente [A] * cos(phi)


El cos(phi) es el factor de potencia. Si estamos tratando con potencias pequeñas, del orden de vatios, este valor puede oscilar entre 0 y 1 modificando totalmente los valores de la expresión, pero si hablamos de potencias del orden de cientos de vatios o incluso kilovatios, los aparatos suelen venir compensados para que este valor esté entre 0,8 y 1 .

Energía y potencia: definiciones para dummies

Energía y potencia son dos conceptos que hemos utilizado infinidad de veces en Nergiza, aunque parecen dos definiciones sencillas, nos hemos dado cuenta que incluso los medios de comunicación las confunden, así que vamos a tratar de explicarlos de forma que todo el mundo los pueda entender.


Resumidamente, estas son las definiciones “oficiales” que da Wikipedia:

  • Energía: capacidad para realizar un tabajo.
  • Potencia: cantidad de trabajo por unidad de tiempo.

Las unidades más utilizadas para expresar estos dos conceptos son las siguientes:

  • Energía: kWh, kilocalorías, Julios, etc.
  • Potencia: kW, kilocalorías/h, caballos, etc.

Ojo, no caer en el error de confundir kW con kWh o, incluso peor, utilizar la expresión kW/h, ya que no existe.

Como esto supongo que a la mayoría de gente no le habrá aclarado nada, vamos a intentar utilizar unas definiciones más de “andar por casa” para comprender estos términos.



Energía
El concepto es sencillo, hay que pensar en la energía como algo que se puede acumular, o como un total utilizado o generado durante un periodo de tiempo concreto. Por ejemplo:

  • “A lo largo de este mes he consumido 3kWh de energía”
  • “Este bocadillo contiene una energía de 300kcal”.


Otro ejemplo sencillo de ambos conceptos es nuestra factura de la luz, cuando nos cobran en concepto de energía consumida, nos dan el dato en kWh y representa la cantidad de “luz” que he gastado durante un mes (o dos), sin embargo en el término de potencia nos dan un dato en kW, el cual representa la potencia máxima que podemos utilizar en un instante determinado (nuestro límite).

Nota: En esta entrada hemos tratado de explicar estas definiciones de forma que cualquier persona las pueda comprender, puede ser que no hayamos sido 100% precisos en los conceptos técnicos, pero ese no era nuestro objetivo.
Potencia
Representa la cantidad de energía por unidad de tiempo. Para comprenderlo es necesario tener siempre presente que es un término instantáneo, no puedo acumular potencia ni utilizar una cantidad de potencia por hora. Unos ejemplos útiles serían:

  • “Este coche ofrece 200 cv de potencia al pisar el acelerador a tope”
  • “Ahora mismo esta bombilla consume 5W de potencia”
  • “A las 5:30h mi instalación solar estaba generando 1kW de potencia”







Voltios y amperios ¿Qué son y para que sirven?

Hemos notado que es habitual confundir voltios, amperios y sus derivadas, como los famosos amperios-hora.

Voltios (V)
Son una magnitud de voltaje o también llamada tensión o diferencia de potencial. Se puede definir como la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, o con otras definiciones que da la wikipedia con las cuales posiblemente te quedes como estabas.

Imaginemos un enchufe de pared de los de 2 “agujeros”, podríamos decir teóricamente que en uno de ellos tenemos 230V y en otro 0V, por lo tanto el voltaje o diferencia de potencial es de 230-0= 230V. Esto no quiere decir que circule corriente ni fluya energía de algún tipo, simplemente “están ahí” hasta que yo conecte algo.


Amperios (A)
Son una magnitud de intensidad o también llamada corriente eléctrica. En este caso sí existe una circulación de la misma debida a un movimiento de electrones en el interior del conductor (cable).


Pongámonos el caso anterior de un enchufe de pared. Tengo una diferencia de potencial entre los dos “agujeros” del enchufe, en cuando enchufo algo, la corriente empieza a “fluir” a través del cable desde los 230V hacia los 0V pasando por la carga que le he conectado (bombilla), y haciendo que se utilice esta energía (iluminación).



Consumo de energía
En lo relativo al consumo de energía, una diferencia de potencial entre dos puntos (teóricamente) no consumirá nada. En el momento de conectar algo a esta diferencia de potencial y generar un flujo de corriente, sí tendremos un consumo de energía. Estos se puede ver claramente en la expresión de la potencia eléctrica activa, donde si la intensidad es cero, la potencia también:

P = V * I * cos(phi)
Potencia = Voltaje * Intensidad * factor de potencia

Aunque las fórmulas pueden marear a veces, hemos considerado necesaria esta explicación ya que  es muy común escuchar la expresión: “este aparato consume 230V”, la cual nos deja con cara de interrogación.


Otras unidades
Otra expresión que se suele escuchar y puede dar lugar a confusión es: “mi batería tiene una capacidad de 50 amperios”. En este caso no nos estaríamos refiriendo a “amperios”, si no a “amperios-hora” una unidad de carga eléctrica que expresa por ejemplo la capacidad de una batería. Esta magnitud no tiene asociada un consumo de energía como en el caso de la intensidad.

Una unidad que también puede resultar confusa es el VA “voltioamperio”, que mide la potencia aparente. Este nombre viene simplemente de que es el resultado de multiplicar V por I. Es un dato en el que se basan algunos medidores de energía domésticos aunque sólo nos resultaría útil cuando el factor de potencia es igual a 1 (casi nunca).

Nota: Este post puede no ser 100% correcto para ti si eres físico, ingeniero, etc., pero se han intentado simplificar los conceptos para que todo el mundo sea capaz de comprenderlos. Creemos que explicar algo de forma completamente estricta no sirve de nada si el publico objetivo de esta explicación no lo comprende.