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Entender la electricidad es como entender el flujo de agua: cuando lo comprendes, todo encaja. Piensa en la tensión como presión, la corriente como caudal, la resistencia como un estrechamiento y la potencia como el trabajo realizado. Esta imagen ayuda al leer etiquetas y comparar aparatos. Esta guía cubre las fórmulas prácticas: la Ley de Ohm (V = I × R) y la fórmula de potencia (P = V × I). También aborda la diferencia entre vatios y volt‑amperios, cómo funcionan las facturas en kWh y reglas prácticas para dimensionar interruptores y estimar cargas en casa.
1Cantidades básicas y fórmulas clave
En las etiquetas verás voltios (V), amperios (A) y ohmios (Ω). Voltios miden diferencia de potencial, amperios miden corriente y ohmios miden resistencia. Usando la Ley de Ohm y la fórmula de potencia resuelves la mayoría de los problemas prácticos.
Ley de Ohm: V = I × R
La Ley de Ohm relaciona las tres cantidades. Si conoces dos, obtienes la tercera: V = I × R, I = V / R, R = V / I. Ejemplo: 12 V y 6 Ω → I = 12 / 6 = 2 A.
Fórmula de potencia: P = V × I
La potencia eléctrica (vatios) es voltaje por corriente: P = V × I. En el ejemplo anterior P = 12 × 2 = 24 W. También se usan P = I^2 × R y P = V^2 / R para cargas resistivas.
Unidades y símbolos comunes
Referencia rápida: 1 W = 1 V × 1 A. Prefijos frecuentes: mA (miliamperio), kW (kilovatio). kWh mide energía (potencia × tiempo), no potencia instantánea.
2Vatios frente a volt‑amperios y factor de potencia
En sistemas AC la potencia aparente (VA) no siempre coincide con la potencia real (W) por desfases de fase entre V e I. Esto importa al dimensionar generadores y UPS.
Potencia real, aparente y reactiva
Potencia real (P, W) realiza trabajo. Potencia aparente (S, VA) es producto de RMS de voltaje y corriente. Potencia reactiva (Q, var) representa energía que oscila entre fuente y reactancias. S^2 = P^2 + Q^2 y P = S × PF.
Por qué importa el factor de potencia
Un PF bajo implica más corriente para la misma potencia real, lo que aumenta pérdidas y puede exigir cables más grandes. Algunas compañías eléctricas facturan por PF en industria. En hogares PF suele estar cerca de 1, salvo motores o ciertas lámparas.
Dimensionar UPS y generadores
Al dimensionar UPS/generador usa VA y confirma PF. Un UPS de 1000 VA con PF 0.7 entrega ~700 W. Revisa la placa técnica para PF.
3Normas domésticas y nociones de circuito
Los hogares usan diferentes tensiones nominales y sistemas. Dos que verás mucho: USA 120 V y Europa 230 V. La tensión afecta la corriente que consume un aparato para la misma potencia.
120 V en EE. UU. vs 230 V en la UE: efecto en la corriente
Un aparato de 1200 W consume 1200 / 120 = 10 A en 120 V, pero 1200 / 230 ≈ 5.2 A en 230 V. Mayor tensión reduce corriente y pérdidas I^2R.
Dimensionado de interruptores y regla del 125%
Los electricistas aplican la regla del 125% para cargas continuas: interruptores y conductores deben soportar al menos 125% de la corriente continua. Ejemplo: 16 A continuo → interruptor ≥ 20 A.
Ejemplos de aparatos y etiquetas
Un microondas puede indicar 1200 W, 120 V; un cargador de vehículo 7 kW, 230 V. Con esos datos se calcula la corriente y se elige el cable y protección adecuados. Las corrientes de arranque de motores suelen ser varias veces la corriente nominal.
4kWh, facturación y cálculos simples
Las compañías facturan en kWh. Saber transformar watts y horas en kWh permite estimar facturas mensuales o comparar consumos.
Transformar watts a kWh
Energía (kWh) = Potencia (kW) × Tiempo (h). Ejemplo: 100 W × 10 h = 0.1 kW × 10 h = 1.0 kWh. Con tarifa $0.15/kWh el coste es 1.0 × $0.15 = $0.15.
Estimación de facturas mensuales
Suma consumos: frigorífico (150 W promedio × 24 h × 30 d ≈ 108 kWh/mes), iluminación, cargadores. Incluye consumos en standby. Cargas grandes como calefacción o carga de VE suponen muchos kWh.
Pico de demanda y tarifas horarias
Algunas tarifas incluyen cargos por demanda (pico kW) o precios mayores en horas punta. Reducir picos puede abaratar la factura. En hogares con tarifas por horario, pasar las cargas intensas a horas valle ayuda.
5Seguridad, errores frecuentes y lecciones históricas
Errores simples de unidades han causado pérdidas importantes. Conocer las trampas habituales y cómo operan los profesionales reduce riesgos.
Error famoso: Mars Climate Orbiter
La pérdida de la misión en 1999 se relacionó con una discrepancia en unidades: impulsos en pound‑seconds frente a newton‑seconds. El resultado fue un error de trayectoria. Verifica siempre las unidades entre sistemas.
Errores frecuentes en proyectos DIY
Confundir VA y W, ignorar el factor de potencia, subestimar corrientes de arranque y elegir fusibles iguales a la corriente de trabajo son errores comunes. Asimismo confundir watts con kWh causa estimaciones de coste erróneas.
Trucos rápidos y consejos de electricista
Reglas útiles: en 120 V multiplica A × 120 = W; en 230 V A × 230 = W. Redondear 230 a 240 puede dar un margen de seguridad. Para cargas continuas aplicar 125% y considerar arranques de motor.
Consejos Pro
- 1Regla rápida: P (W) = V × I; en 120 V usar A × 120, en 230 V usar A × 230.
- 2Para cargas continuas usar 125% del corriente nominal en elección de protecciones.
- 3kWh = (W/1000) × horas de uso.
- 4Al dimensionar UPS/generador considere VA y factor de potencia.
- 5Contemple los picos de arranque de motores al elegir protecciones.
Dominar el paso entre V, I, R y P convierte muchas dudas en cuentas sencillas. Usa la Ley de Ohm y P = V × I para comprobaciones rápidas; en AC recuerda la diferencia VA/W. Prueba los conversores relacionados para practicar con equipos reales. Mide y calcula antes de comprar o instalar; revisa siempre las etiquetas y las normativas locales.
