Potencia

---

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.

---

En Física, potencia (de símbolo P) 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:

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

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) (tamén chamado Horse Power (HP)), equivalente a 746 W.

Potencia mecánica

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:

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

Onde:

$\mathbf {m}$ é a masa da partícula.

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

$\mathbf {v}$ 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:

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

Onde:

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

$\omega$ é a velocidade angular do eixe.

$M$ é o par motor aplicado sobre dito eixe.

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

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

Onde:

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

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

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

$\mathbf {M}$ 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:

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

Potencia eléctrica

Artigo principal: Potencia eléctrica.

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

$P(t)=I(t)V(t)\,$

Onde:

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

Se o compoñente é unha resistencia, entón temos:

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

Onde:

• R é a resistencia, medida en ohmios.

Potencia do son

Artigo principal: Potencia acústica.

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:

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

• 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.

Unidades de potencia

Sistema métrico(SE)

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

Sistema inglés

• Horse Power ou cabalo de vapor inglés (HP)

Sistema técnico de unidades

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

Sistema ceguesimal

• Erguio por segundo (erg/s)

Outros

• Caloría termoquímica por segundo (cal TQ/s)

Véxase tamén

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