Principales Unidades Eléctricas. Magnitudes eléctricas

Unidades eléctricas

La importancia de los instrumentos eléctricos de medición es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes o unidades eléctricas, como ✅ corriente, ✅ carga, ✅ potencial y ✅ energía, o las características eléctricas de los circuitos, como ✅ la resistencia, ✅ la capacidad, ✅ la capacitancia y ✅ la inductancia.


Además, una unidad de medida de la corriente eléctrica nos permiten localizar las causas de una operación defectuosa en aparatos eléctricos en los cuales, como bien es sabido, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecánico.

La información que suministran los instrumentos de medición eléctrica se da normalmente en unidades eléctricas estándar: ➡️ ohmios, ➡️ voltios, ➡️ amperios, ➡️ culombios, ➡️ henrios, ➡️ faradios, ➡️ vatios o ➡️ julios.

¿Qué son las unidades eléctricas?

Multímetro analógico - Ejemplo

Unidades eléctricas, unidades empleadas para medir cuantitativamente toda clase de fenómenos electrostáticos y electromagnéticos, así como las características electromagnéticas de los componentes de un circuito eléctrico. Las unidades eléctricas empleadas en técnica y ciencia se definen en el Sistema Internacional de Unidades. Sin embargo, se siguen utilizando algunas unidades de medidas eléctricas más antiguas.

¿En qué unidades se mide la corriente eléctrica?

Sistema Internacional de Unidades (SI)
A continuación, diferentes unidades de medida de la corriente eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades:
➡️ La unidad de intensidad de corriente en el Sistema Internacional de Unidades es el amperio (A).
➡️ La unidad de carga eléctrica es el culombio, que es la cantidad de electricidad que pasa en un segundo por cualquier punto de un circuito por el que fluye una corriente de 1 amperio.
➡️ El voltio (V) es la unidad SI de diferencia de potencial y se define como la diferencia de potencial que existe entre dos puntos cuando es necesario realizar un trabajo de 1 julio para mover una carga de 1 culombio de un punto a otro.
➡️ La unidad de medida de la potencia eléctrica es el vatio (W), y representa la generación o consumo de 1 julio de energía eléctrica por segundo. Un kilovatio es igual a 1.000 vatios.

Intensidad de la corriente eléctrica
Tensión de la corriente eléctrica

Equivalencias de unidades eléctricas a definiciones prácticas

Las unidades eléctricas también tienen las siguientes definiciones prácticas, empleadas para calibrar instrumentos:

  1. El amperio es la cantidad de electricidad que deposita 0,001118 gramos de plata por segundo en uno de los electrodos si se hace pasar a través de una solución de nitrato de plata.
  2. El voltio es la fuerza electromotriz necesaria para producir una corriente de 1 amperio a través de una resistencia de 1 ohmio.
  3. La resistencia eléctrica de una columna de mercurio de 106,3 cm de altura y 1 mm2 de sección transversal a una temperatura de 0 ºC.
  4. El voltio también se define a partir de una pila voltaica patrón, la denominada pila de Weston, con polos de amalgama de cadmio y sulfato de mercurio (I) y un electrólito de sulfato de cadmio. El voltio se define como 0,98203 veces el potencial de esta pila patrón a 20 ºC.

Fracciones y múltiplos de las unidades eléctricas

En todas las unidades eléctricas prácticas se emplean los prefijos convencionales del sistema métrico para indicar fracciones y múltiplos de las unidades básicas.

Por ejemplo, un micro amperio es una millonésima de amperio, un milivoltio es una milésima de voltio y 1 mega ohmio es un millón de ohmios.

1µA = 0,000.001A
1mV = 0,001V
1MΩ = 1.000.000Ω

Resistencia, capacidad e inductancia

Todos los componentes de un circuito eléctrico exhiben en mayor o menor medida una cierta resistencia, capacidad e inductancia.

  • La unidad de medida de resistencia comúnmente usada es el ohmio (Ω), que es la resistencia de un conductor en el que una diferencia de potencial de 1 voltio produce una corriente de 1 amperio.
Resistencia de la corriente eléctrica
  • La capacidad de un condensador se mide en faradios (F): un condensador de 1 faradio tiene una diferencia de potencial entre sus placas de 1 voltio cuando éstas presentan una carga de 1 culombio.
  • La unidad de inductancia es el henrio o henry (H). Una bobina tiene una autoinductancia de 1 henrio cuando un cambio de 1 amperio/segundo en la corriente eléctrica que fluye a través de ella provoca una fuerza electromotriz opuesta de 1 voltio. Un transformador, o dos circuitos cualesquiera magnéticamente acoplados, tienen una inductancia mutua de 1 henrio cuando un cambio de 1 amperio por segundo en la corriente del circuito primario induce una tensión de 1 voltio en el circuito secundario.

Dado que todas las formas de la materia presentan una o más características eléctricas es posible tomar mediciones eléctricas de un número ilimitado de fuentes.

Calibración de los medidores

Para garantizar la uniformidad y la precisión de las medidas, los medidores eléctricos se calibran conforme a los patrones de medida aceptados para una determinada unidad de medida de la electricidad, como el ohmio, el amperio, el voltio o el vatio.

Patrones principales y medidas absolutas

Los patrones principales del ohmio y el amperio de basan en definiciones de estas unidades aceptadas en el ámbito internacional y basadas en la masa, el tamaño del conductor y el tiempo. Las técnicas de medición que utilizan estas unidades de medidas eléctricas básicas son precisas y reproducibles.

Por ejemplo: las medidas absolutas de amperios implican la utilización de una especie de balanza que mide la fuerza que se produce entre un conjunto de bobinas fijas y una bobina móvil.

Estas mediciones absolutas de intensidad de corriente y diferencia de potencial tienen su aplicación principal en el laboratorio, mientras que en la mayoría de los casos se utilizan medidas relativas.

Magnitudes y unidades de medidas eléctricas

La siguiente es una tabla con diferentes Magnitudes y Unidades eléctricas y sus correspondientes símbolos y formulas de conversión:

MagnitudUnidadRelaciones
NombreSímboloNombreSímbolo
Intensidad de corrienteIAmpereA1A = 1V / 1Ω
1A = 1C / 1seg
MiliamperemA1mA = 0,001A
Fuerza automotriz
Tensión
E UVoltV1V = 1A x 1Ω
1V = 1C / tF
KilovoltkV1kV = 1000V
ResistenciaROhm
Kiloohm
1Ω = 1V / 1A
1kΩ = 1000Ω
MegohmMΩ1MΩ = 1.000.000Ω
MicrohmµΩ1µΩ = 0,000.001Ω
Potencia
(para C.A.:
Potenc. activa)
PWattWPara C.C. 1W = 1V x 1A
Para C.A. 1W = 1V x 1AX Cos φ*
1W = 1cv / 736
1cv = 75 kgm/seg
KilowattkW1kW = 1000W
1cv = 0,736kW
Potencia
aparente
Potencia
reactiva
{Volt-AmpereVA1VA = 1V x 1A
1VA = 1W / Cos φ*
Kilovolt-AmperekVA1kWA = 1000VA
EnergíaWWatt-horaWh1Wh = W x 1h
1Wh = 3600 Joule
1Wh = 367kgxm
Kilowatt-horakWh1kWh = 1000Wh
1kWh = 860 Calorías
Cantidad de
electricidad
OCoulomb
Ampere-hora
C
Ah
1C = 1A x 1seg
1C x 1V = 1 Joule
1 Ah = 3600 Q
1Ah x 1V = 1Wh
CapacidadCFarad
Microfarad
F
µF
1F = 1C / 1V
1µF = 0,000.001 F
InductanciaLHenryHΦ / I = Flujo magnético / Corriente = Maxhuel / Amper
FrecuenciafHertzHz1Hz = 1 ciclo/seg
1 kilociclo = 1000 ciclos

Algunas aclaraciones

El ángulo j corresponde al desplazamiento entre la intensidad y la tensión y la magnitud cos φ se llama “factor de potencia”, porque la potencia depende de ese valor.

La diferencia entre corriente continua y corriente alterna está en que, en corriente continua para todos los casos y en corriente alterna para circuitos con aparatos basados en el efecto del calor (lámpara incandescente, cocinas, planchas, etc.), φ = 0 y cos φ = 1 porque la intensidad y la tensión están en fase.

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