Poder (física)

En física, potencia es la cantidad de energía transferida o convertida por unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades , la unidad de potencia es el vatio , equivalente a un julio por segundo. En obras más antiguas, el poder a veces se llama actividad . ^{[1] [2] [3]} La potencia es una cantidad escalar .

El poder está relacionado con otras cantidades; por ejemplo, la potencia necesaria para mover un vehículo terrestre es el producto de la fuerza de tracción sobre las ruedas y la velocidad del vehículo. La potencia de salida de un motor es el producto del par que genera el motor y la velocidad angular de su eje de salida. Asimismo, la potencia disipada en un elemento eléctrico de un circuito es el producto de la corriente que fluye a través del elemento y del voltaje a través del elemento. ^{[4] [5]}

Si se aplica una fuerza constante F a lo largo de una distancia x , el trabajo realizado se define como . En este caso, la potencia se puede escribir como:${\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {x} }$

${\displaystyle P={\frac {dW}{dt}}={\frac {d}{dt}}\left(\mathbf {F} \cdot \mathbf {x} \right)=\mathbf {F} \cdot {\frac {d\mathbf {x} {dt}}=\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} }$

Si, en cambio, la fuerza es variable sobre una curva tridimensional C, entonces el trabajo se expresa en términos de la integral de línea:

${\displaystyle W=\int_{C}\mathbf {F} \cdot d\mathbf {r} =\int_{\Delta t}\mathbf {F} \cdot {\frac {d\mathbf {r} {dt}}\ dt=\int _{\Delta t}\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} \ dt}$

Se necesita un caballo de fuerza métrico para levantar 75  kilogramos por 1  metro en 1  segundo .

Fotografía de Ansel Adams de los cables eléctricos de las unidades de energía de la presa de Boulder, 1941–1942

En un tren de pulsos idénticos, la potencia instantánea es una función periódica del tiempo. La relación entre la duración del pulso y el período es igual a la relación entre la potencia promedio y la potencia máxima. También se denomina ciclo de trabajo (consulte el texto para conocer las definiciones).