Así como es necesario en la vida diaria contar con un sistema que no permita cuantificar distancias, peso, volumen y el tiempo, también es fundamental poder contabilizar las unidades eléctricas. De esta manera se puede medir la carga, corriente, potencial y energía de los circuitos eléctricos y los artefactos que los incorporan. Saber cómo funcionan nos ayuda a entender estos elementos que no podemos ver.
Gracias al uso de las diferentes unidades eléctricas resulta posible crear diferentes piezas adecuadas a condiciones y funciones específicas. Además permite que distintas piezas interactúen entre sí en un mismo circuito o equipo de acuerdo con lo que esperado. Por ejemplo, lograr que un cargador suministre la energía exacta a un smartphone para que funcione, pero que no sea demasiada como para que le cause averías.
¿Qué son las unidades eléctricas?
Las unidades eléctricas constituyen la forma en la que podemos cuantificar diversas magnitudes de acuerdo a la Ley de Ohm. Así se encuentra definido en el Sistema Internacional de Unidades (SI, por sus siglas), que ha sido adoptado de manera general y el cual abarca distintas magnitudes físicas, como por ejemplo la longitud. En cuanto al aspecto de la electricidad, es posible medir la intensidad, la tensión y la resistencia.
Gracias al postulado propuesto por el matemático y físico alemán Georg Simon Ohm, en la actualidad se cuenta con las unidades eléctricas denominadas omnio, voltio y amperio. Estas miden resistencia, tensión e intensidad, respectivamente, lo que permite determinar las propiedades de un circuito eléctrico y sus partes.
Por ejemplo, se puede calcular la electricidad que debe soportar un juego de cables para transmitir energía a un interruptor sin estropearse.
¿Cómo funcionan las unidades eléctricas?
La función básica de las unidades eléctricas es poder medir los fenómenos de tipo electromagnético y electrostático, incluyendo los provocados como parte del funcionamiento de un circuito. De otra forma sería imposible, ya que es imposible percibirlos con la visión o los otros sentidos humanos. En consecuencia se utilizan instrumentos especiales para realizar las mediciones correspondientes.
En la práctica tienen otras aplicaciones útiles. Por ejemplo, mediante el uso de las medidas eléctricas se determina la cantidad de energía que requiere un smartphone para funcionar. Así es posible suministrarle carga al equipo en la medida justa para que opere y prevenir que un exceso dañe alguno de sus componentes internos.
Hacer tales mediciones es de gran importancia porque permite, entre otras cosas, detectar fallas en los dispositivos con partes eléctricas, a diferencia de cómo ocurre con los artefactos mecánicos.
¿Qué establece la Ley de Ohm?
El reconocido físico y matemático Georg Simon Ohm (oriundo de la ciudad de Erlangen, Baviera, Alemania) hizo en el año 1827 un invaluable aporte al estudio de la electricidad. Se trata de la teoría que lleva su apellido, la Ley de Ohm, que concretó luego de extensas investigaciones.
En su postulado, este prominente estudioso germano estableció la fórmula V=R.I, en la cual V representa el potencial eléctrico medido en voltios, R es la resistencia expresada en ohms, mientra que I constituye la corriente calculada en amperios.
Medidas eléctricas y sus símbolos
En la actualidad, hay tres medidas eléctricas, establecidas en el Sistema Internacional de Unidades (SI, por sus siglas en francés), que se utilizan de manera general en la vida diaria. Estas son las que se indican a continuación junto con sus símbolos respectivos.
- Amperio: esta unidad eléctrica recibe su nombre en honor al físico francés André-Marie Ampère, que la bautizó como ampère en su teoría del electromagnetismo, publicada en el año 1821. Mide la intensidad de una corriente eléctrica con base en una longitud de un metro de distancia. Se utiliza el símbolo A para representar los amperios.
- Ohmio: se utiliza para calcular la resistencia eléctrica. Al igual que la ley de la cual forma parte, lleva su nombre por el físico teutón Georg Simon Ohm. Para representar esta unidad eléctrica se emplea la letra griega omega Ω.
- Vatio: también se le conoce como Watt, ya que fue bautizada en honor al químico, inventor e ingeniero mecánico James Watt. Se utiliza para medir la tasa al cual la energía es transmitida. Debido a su nombre en inglés, se representa con la letra W.
- Voltio: es empleada para medir tanto el voltaje, como la fuerza electromotriz y el potencial eléctrico. Fue bautizada por el físico y químico de origen italiano Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, quien no solamente creó la primera batería eléctrica sino también descubrió el hidrocarburo metano. Los voltios se representan mediante la letra V.
En algunos contextos más científicos y formales se emplean otras unidades eléctricas como los faradios (referente a la capacidad eléctrica), los henrios o henry (que miden la inductanci eléctrica) y los julios o joules. Este último sirve para hacer mediciones de calor, energía y trabajo.
El uso de las unidades eléctricas en la vida cotidiana
Aunque en principio pueda parecer un tema de interés exclusivamente científico o para especialistas de determinados sectores, las unidades eléctricas tienen aplicación en nuestra vida cotidiana. Por esta razón es importante conocerlas e identificar los símbolos con los cuales se representa cada una de ellas. Por ejemplo, es común ver que los bombillos indican datos como 60 W o 120 W, lo cual hace referencia a su cantidad de vatios o watts.
Por otra parte, cuando revisamos las especificaciones técnicas de nuestro smartphone o de aquel que deseamos comprar, podemos ver que la batería indica, por ejemplo, 4.000 mAh. De esa forma es como el fabricante señala la intensidad de la corriente eléctrica a la cual funciona este componente del equipo. Al analizar y comprender esta información es posible conocer más a fondo el funcionamiento de un dispositivo.
En consecuencia, será más fácil determinar si un artefacto determinado satisfará nuestras necesidades. Por este motivo es tan importante conocer las unidades eléctricas, de la misma forma lo hacemos con las unidades de peso. Así, en el caso de un teléfono, podremos hacernos una idea no sólamente de su peso en gramos sino de su consumo de energía, registrado en amperios.
Las equivalencias que tienen las distintas unidades eléctricas
Otro de los usos prácticos que se les puede dar a las unidades eléctricas es mediante sus equivalencias. Estas a su vez sirven, como indica el portal web Electricasas, para realizar la calibración de los aparatos utilizados para la medición de potencia, intensidad, etc. A continuación se presenta un listado con las unidades principales.
- 1 MILIAMPERIO = 10-3 Amperios
- 1 MICROAMPERIO = 10-6 Amperios
- 1 A = 1.000 mA = 1.000.000 Ua
- 1 KILOVOLTIO = 103 Voltios
- 1 MILIVOLTIO = 10-3 Voltios
- 1 V = 0.001 KV = 1.000 mV
- 1 KILOOHMIO = 103 Ohmios
- 1 MEGAOHMIO = 106 Ohmios
- 1 OHMIO = 0.001 K = 0.000001 M
Para obtener un documento completo con las tablas de conversión de las diferentes unidades eléctricas y sus equivalencias, se puede ingresar al website sobreincendios.com y descargar la información en formato PDF.
¿Quién fue Georg Simon Ohm?
Uno de los aportes más grandes que hizo a las ciencias Georg Simon Ohm lo constituyó la teoría de la electricidad que lleva su nombre, la Ley de Ohm. El físico nacido en la ciudad de Erlangen, Alemania, realizó investigaciones sobre galvanoelectricidad.
También gozó de prestigio en vida como profesor de física y matemáticas del Instituto de Colonia, previo a la publicación de su postulado más importante. En el año 1945 recibió la medalla Copley, que otorga la Royal Society de Londres, una de las sociedades científicas de mayor importancia y antigüedad del mundo.
Los dos grandes aportes de André-Marie Ampère a la humanidad
Sin duda alguna, la carrera profesional del físico y matemático galo André-Marie Ampère estuvo coronada por dos grandes descubrimientos, cuya importancia se extiende hasta nuestros días. Uno de ellos fue la invención del primer telégrafo eléctrico y el segundo el desarrollo de la teoría del electromagnetismo, que data del año 1827.
El nombre de Ampère figura en los arcos de la Torre Eiffel, junto con el de otros 71 ingenieros y científicos franceses. De esta manera se hizo un reconocimiento a su brillantez grabado para la posteridad en el corazón de París. El inventor natal de Lyon se desempeñó hasta la fecha de su muerte como inspector general del sistema universitario de Francia, cargo que le otorgó Napoleón Bonaparte en 1808.
James Watt, un inventor homenajeado desde el espacio exterior
La unidad de medida de potencia conocida como caballo de vapor constituye uno de los grandes inventos del químico e ingeniero mecánico escocés James Watt. Sus estudios impulsaron la creación de la máquina de vapor de agua, que tuvo una importancia definitiva en la puesta en marcha de la Revolución Industrial.
En la superficie de la Luna hay un cráter de impacto bautizado como Cráter Watts en honor de este inventor. Por el mismo motivo, en el año 1995, se dio el nombre Jameswatt a un asteroide, otro tributo al inventor escocés que se encuentra fuera de la órbita de la Tierra.
Alessandro Volta y las dos ciencias que revolucionó
Tanto la especialidad de Química como la Electricidad deben a Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta su invaluable contribución. Este físico y químico de origen italiano, mejor conocido como Alessandro Volta, fue quien descubrió el metano en el año 1776 y posteriormente, en 1799, inventó y desarrolló la primera pila eléctrica.
La destacada labor de Volta le valió la distinción francesa de Caballero de la Legión de Honor. Además recibió Medalla Copley de la Royal Society y en 1995 se bautizó a un asteroide con su nombre.