Las Unidades de Medida Eléctricas se utilizan para expresar las unidades eléctricas estándar.
Estas unidades pueden ir acompañadas por prefijos cuando las unidades son demasiado pequeñas o demasiado grandes para expresarlas como unidad base.
Unidades eléctricas estándar
Las unidades estándar de medición eléctrica utilizadas para la expresión del voltaje, la corriente y la resistencia son el Voltio [ V ], el Amperio [ A ] y el Ohm [ Ω ] respectivamente.
Estas unidades de medida eléctricas se basan en el Sistema Internacional (métrico), también conocido como SI, y otras unidades eléctricas de uso común se derivan de estas unidades base del SI.
A veces en los circuitos y sistemas eléctricos o electrónicos es necesario utilizar múltiplos o submúltiplos (fracciones) de estas unidades de medición eléctrica estándar cuando las cantidades que se miden son muy grandes o muy pequeñas.
En la tabla siguiente se ofrece una lista de algunas de las unidades de medida eléctricas estándar utilizadas en las fórmulas eléctricas y los valores de los componentes.
Tabla de unidades y símbolos de medida eléctricas estándar
| Parámetro eléctrico | Unidad de medida | Símbolo | Descripción |
|---|---|---|---|
| Voltaje | Volt | V | Unidad de Potencial Eléctrico V = I × R |
| Corriente | Amperio | A | Unidad de Corriente Eléctrica I = V ÷ R |
| Resistencia | Ohm/Ohmio | Ω | Unidad de Resistencia (DC) R = V ÷ I |
| Conductancia | Siemen | S o ℧ | Recíproco de la resistencia G = 1 ÷ R |
| Capacitancia | Farad | F | Unidad de capacitancia C = Q ÷ V |
| Carga | Coulomb | C | Unidad de carga eléctrica Q = C × V |
| Inductancia | Henrio | H o Hr | Unidad de inductancia VL = -L(di/dt) |
| Potencia | Watts/Vatio | W | Unidad de potencia P = V × I o I2 × R |
| Impedancia | Ohm/Ohmio | Z | Unidad de Resistencia (AC) Z2 = R2 + X2 |
| Frecuencia | Hertz/Hercio | Hz | Unidad de frecuencia ƒ = 1 ÷ T |
Múltiplos y submúltiplos (Prefijos)
Hay una enorme gama de valores que se encuentran en la ingeniería eléctrica y electrónica entre un valor máximo y un valor mínimo de una unidad eléctrica estándar.
Por ejemplo, la resistencia puede ser inferior a 0,01Ω o superior a 1.000,000Ω.
Usando los múltiplos y submúltiplos de las unidades estándar podemos evitar tener que escribir demasiados ceros para definir la posición del punto decimal.
Tabla de Prefijos
La siguiente tabla muestra los nombres y abreviaturas de .
| Prefijo | Símbolo | Multiplicador | Potencia 10 |
|---|---|---|---|
| Tera | T | 1,000,000,000,000 | 1012 |
| Giga | G | 1,000,000,000 | 109 |
| Mega | M | 1,000,000 | 106 |
| kilo | k | 1,000 | 103 |
| – | – | 1 | 100 |
| centi | c | 1/100 | 10-2 |
| mili | m | 1/1,000 | 10-3 |
| micro | µ | 1/1,000,000 | 10-6 |
| nano | n | 1/1,000,000,000 | 10-9 |
| pico | p | 1/1,000,000,000,000 | 10-12 |
Ejemplos
Para mostrar las unidades o múltiplos de unidades para la Resistencia, la Corriente o el Voltaje usamos como ejemplo:
- 1 kV = 1 kilovoltio – que es igual a 1.000 voltios.
- 1 mA = 1 miliamperio – que es igual a una milésima (1/1000) de un amperio.
- 47 kΩ = 47 kiloohmios – que es igual a 47 mil ohmios.
- 100 uF = 100 microfaradios – que es igual a 100 millonésimas (100/1.000.000) de un Faradio.
- 1 kW = 1 kilovatio – que es igual a 1.000 Vatios.
- 1 MHz = 1 mega-hertz – que es igual a un millón de Hertz.
Conversiones
Para convertir de un prefijo a otro es necesario multiplicar o dividir por la diferencia entre los dos valores.
Por ejemplo, convertir 1MHz en kHz:
Sabemos que 1 MHz es igual a un millón (1.000.000) de Hertz y que 1kHz es igual a mil (1.000) Hertzios, por lo que un 1MHz es mil veces más grande que 1kHz.
Entonces para convertir los megahercios en kilohercios necesitamos multiplicar los megahertz por mil, ya que 1 MHz es igual a 1000 kHz.
De la misma manera, si necesitáramos convertir los kilohercios en megahercios tendríamos que dividirlos por mil.
Un método mucho más simple y rápido sería mover el punto decimal a la izquierda o a la derecha dependiendo de si necesitamos multiplicar o dividir.
Otras unidades eléctricas
Además de las unidades de medida eléctricas «estándar» que se muestran arriba, también se utilizan unidades en la ingeniería eléctrica para denotar otros valores y cantidades como:
Wh – El vatio-hora
La cantidad de energía eléctrica consumida por un circuito durante un período de tiempo. Por ejemplo, una bombilla consume cien vatios de energía eléctrica durante una hora.
Se utiliza comúnmente en forma de: Wh (vatios-hora), kWh (kilovatios-hora) que son 1.000 vatios-hora o MWh (megavatios-hora) que son 1.000.000 de vatios-hora.
dB – El decibelio
El decibelio es una décima unidad del Bel (símbolo B) y se utiliza para representar la ganancia en voltaje, corriente o potencia.
Es una unidad logarítmica expresada en dB y se utiliza comúnmente para representar la relación entre la entrada y la salida en sistemas de amplificación, circuitos de audio o sistemas de altavoces.
Por ejemplo, la relación en dB de un voltaje de entrada (VIN) a un voltaje de salida (VOUT) se expresa como 20log10 (Vout/Vin).
El valor en dB puede ser positivo (20dB) que representa la ganancia o negativo (-20dB) que representa la pérdida con la unidad, es decir, entrada = salida expresada como 0dB.
θ – Ángulo de fase
El ángulo de fase es la diferencia en grados entre la forma de onda del voltaje y la forma de onda de la corriente que tiene el mismo tiempo periódico.
Es una diferencia de tiempo o un cambio de tiempo y dependiendo del elemento del circuito puede tener un valor de «adelante» o «atrás». El ángulo de fase de una forma de onda se mide en grados o radianes.
ω – Frecuencia angular
Otra unidad que se utiliza principalmente en los circuitos de corriente alterna para representar la relación de fase entre dos o más formas de onda se llama frecuencia angular, símbolo ω.
Se trata de una unidad rotacional de frecuencia angular 2πƒ con unidades en radianes por segundo, rads/s.
La revolución completa de un ciclo es de 360 grados o 2π, por lo tanto, la media revolución se da como 180 grados o π rad.
τ – Constante de tiempo
La constante de tiempo de un circuito de impedancia o sistema lineal de primer orden es el tiempo que tarda la salida en alcanzar el 63,7% de su valor de salida máximo o mínimo cuando se somete a una entrada de respuesta escalonada.
Es una medida del tiempo de reacción.
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5 comentarios
que medidas y a que equivalen un EJ, EWh, Mtep
Muy bueno me ayuda mucho pues estoy empezando en este mundo de la electricidad
gracias….ahora entiendo clarito
Me encanto los conceptos, muy bien explicados y fácil de entender. Gracias
De nada Gabriel 🙂 tu comentario significa mucho para nosotros y nos hacer ver, ¡que vamos por el buen camino!