De la carga al kilovatio
Comprende la tensión, las corrientes y la conservación de la energía.
Comprende la tensión, las corrientes y la conservación de la energía.
Progreso local, sin cuenta. ·
¿De dónde sale el voltio?
Comprender la física
El campo eléctrico representa la fuerza que experimentaría una carga de prueba. La diferencia de potencial expresa el cambio de energía potencial por unidad de carga. Una batería mantiene una diferencia de potencial mediante reacciones químicas; no crea electrones.
Cambiar las magnitudes
Este es el experimento científico interactivo de Academia. Los controles modifican un modelo pedagógico, no un equipo real.
Campo eléctrico y potencial
Haz visible la fuerza eléctrica
E = Σ(kqᵢ rᵢ / |rᵢ|³) · V = Σ(kqᵢ / |rᵢ|)Una carga positiva repele y una negativa atrae. El campo indica la dirección de la fuerza sobre una carga positiva de prueba. Arrastra el punto de medición.
El campo es vectorial y el potencial es escalar. En zonas próximas a las cargas, la escala se comprime visualmente para que el dibujo siga siendo legible.
Se usa superposición de cargas puntuales y k = 8,987 551 7923·10⁹ N·m²/C²; no se representan dieléctricos ni conductores.
Calcular y justificar
Energía intercambiada por una carga ideal al atravesar una diferencia de potencial.
Ver un ejemplo resuelto
Una carga de 2 C atraviesa una diferencia de 12 V: 2 × 12 = 24 J. El signo de la energía depende del sentido del movimiento y del signo de la carga.
Comprobar lo aprendido
¿Cuántos julios corresponden en magnitud a 3 C y 10 V?
Del modelo al mundo real
Una pila, un condensador y una red tienen tensiones características distintas, pero todas se expresan en J/C.
Explorar la aplicación en Kilovatio →Todos los cálculos son didácticos e incluyen hipótesis idealizadas. No sustituyen estudios técnicos, mediciones reales ni decisiones de acceso a red.
La corriente se conserva en cada nudo
Comprender la física
La ley de corrientes de Kirchhoff refleja la conservación de la carga. En dos ramas en paralelo, cada una recibe la misma tensión; las corrientes se suman en el nudo de alimentación. La corriente no se consume en una resistencia: se transforma energía.
Cambiar las magnitudes
Este es el experimento científico interactivo de Academia. Los controles modifican un modelo pedagógico, no un equipo real.
Kirchhoff: nodos y corrientes
Dos ramas en paralelo y un balance que siempre se cumple
I₁ = U/R₁ · I₂ = U/R₂ · Ientrada = I₁ + I₂La corriente que llega a un nudo debe repartirse por sus ramas: ninguna desaparece. Ajusta una resistencia y observa el reparto.
Las ramas comparten tensión. La ley de corrientes de Kirchhoff se cumple Ientrada = I₁ + I₂; la potencia se obtiene sumando U·I de las ramas.
Se asumen conductores ideales, resistencias constantes y régimen estacionario. Un circuito con fuentes dinámicas exige métodos nodales más amplios.
Calcular y justificar
Corriente total en dos ramas resistivas ideales en paralelo.
Ver un ejemplo resuelto
Con 12 V, 3 Ω y 6 Ω: I₁ = 4 A, I₂ = 2 A e Iₜ = 6 A.
Comprobar lo aprendido
Dos ramas de 4 Ω y 12 Ω están conectadas a 12 V. ¿Cuál es la corriente total?
Del modelo al mundo real
Una subestación comparte la misma obligación de conservar la corriente, aunque los flujos AC requieren impedancias y fasores.
Explorar la aplicación en Kilovatio →Todos los cálculos son didácticos e incluyen hipótesis idealizadas. No sustituyen estudios técnicos, mediciones reales ni decisiones de acceso a red.
Potencia no es energía
Comprender la física
La potencia indica la velocidad a la que se transfiere energía. Un aparato de alta potencia puede consumir poca energía si funciona poco tiempo. Los kWh permiten sumar consumos sobre un periodo.
Cambiar las magnitudes
Este es el experimento científico interactivo de Academia. Los controles modifican un modelo pedagógico, no un equipo real.
El mundo en kilovatios
Una energía, muchas experiencias cotidianas
E(kWh) = P(kW)·t(h) · kWh/persona/día = Ediaria / poblaciónLa energía es potencia multiplicada por tiempo. Un mismo kWh puede expresarse como horas de luz, kilómetros recorridos o calor útil.
Las equivalencias no significan que los aparatos rindan igual. Se fijan hipótesis para que todas las cifras partan de una misma cantidad de energía eléctrica.
No se incluyen pérdidas de carga, variación del COP con la temperatura, resistencias auxiliares ni variaciones de consumo en carretera. Usa la calculadora completa para hipótesis más amplias.
Calcular y justificar
Energía para potencia constante durante un intervalo.
Ver un ejemplo resuelto
Un equipo de 2 kW durante 3 horas: E = 2 × 3 = 6 kWh = 21,6 MJ.
Comprobar lo aprendido
Un equipo de 1,5 kW trabaja cuatro horas. ¿Cuántos kWh consume?
Del modelo al mundo real
El mundo en kilovatios traduce ese consumo en iluminación, movilidad y calor útil bajo hipótesis explícitas.
Explorar la aplicación en Kilovatio →Todos los cálculos son didácticos e incluyen hipótesis idealizadas. No sustituyen estudios técnicos, mediciones reales ni decisiones de acceso a red.
Por qué se calientan los cables
Comprender la física
En un conductor óhmico se disipa energía en forma de calor. Para una misma corriente, aumentar la resistencia aumenta la potencia disipada. En redes reales intervienen además temperatura, material y configuración.
Cambiar las magnitudes
Este es el experimento científico interactivo de Academia. Los controles modifican un modelo pedagógico, no un equipo real.
Efecto Joule y pérdidas de red
Por qué elevar la tensión reduce la corriente
I ≈ P/(√3·U) · Rfase = ρ·L/A · Ppérdidas = 3·I²·RfaseCon la misma potencia, una tensión más alta implica menos corriente. Como las pérdidas son proporcionales a I², pueden reducirse mucho.
La resistividad usada es 0,0175 Ω·mm²/m, cobre a temperatura de referencia. El cálculo es de primer orden y no tiene efecto pelicular ni cables en paralelo.
La transferencia activa se aproxima con factor de potencia unidad y tensión constante; una red real exige conductores, temperatura, reactancias, corona y límites de explotación.
Calcular y justificar
Pérdidas resistivas instantáneas en un elemento ideal.
Ver un ejemplo resuelto
Con 10 A y 0,2 Ω: P = 10² × 0,2 = 20 W.
Comprobar lo aprendido
Una línea tiene resistencia equivalente 0,5 Ω y transporta 8 A. ¿Qué potencia disipa?
Del modelo al mundo real
La elevación de tensión reduce la corriente requerida y, con ella, las pérdidas I²R para una potencia fijada.
Explorar la aplicación en Kilovatio →Todos los cálculos son didácticos e incluyen hipótesis idealizadas. No sustituyen estudios técnicos, mediciones reales ni decisiones de acceso a red.
Has respondido correctamente los ejercicios de todas las unidades publicadas. Esta autoevaluación es orientativa, sin acreditación académica.