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VADEMECUM
 
Unidades y Tablas de conversión y equivalencia 1

Unidades eléctricas  

 

 

Unidades eléctricas

 

Unidades eléctricas de intensidad, tensión y resistencia

Corriente eléctrica, es el movimiento o paso de electricidad a lo largo del circuito eléctrico desde el generador de electricidad hasta el aparato donde se va a utilizar, que llamaremos receptor, a través de los conductores. Para que se origine la corriente eléctrica es necesario que en el generador se produzca una fuerza electromotriz que cree una diferencia de potencial entre los terminales o polos del generador. A esta diferencia de potencial se le llama tensión o voltaje y se mide en VOLTIOS (V). La cantidad de electricidad que pasa por un conductor en un segundo se llama intensidad de la corriente y se mide en AMPERIOS (A). La dificultad que ofrece el conductor al paso de una corriente eléctrica se llama resistencia eléctrica y se mide en OHMIOS (W). Así pues, tras definir estas magnitudes podemos relacionarlas por medio de la llamada LEY DE OHM, que nos dice que la intensidad es directamente proporcional a la tensión o voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Es decir que la intensidad crece cuando aumenta la tensión y disminuye cuando crece la resistencia.Esto se expresa de la siguiente forma:

    TENSION   E   V
INTENSIDAD = ------------- = --- ó ---
    RESISTENCIA   R   R

de donde: E ó V = I * R y R = E / I Sus unidades serán:1 Amperio = 1 Voltio / 1 Ohmio1 Voltio = 1 Amperio * 1 Ohmio1 Ohmio = 1 Voltio / 1 Amperio La unidad de intensidad es el Amperio (A), nombre dado en honor del físico francés Ampere, como en electrónica esta es una unidad muy grande para las corrientes que normalmente se controlan, definiremos sus submúltiplos mas empleados:1 MILIAMPERIO = 10-3 Amperios1 MICROAMPERIO = 10-6 Amperios1 A = 1.000 mA = 1.000.000 uA La unidad que nos mide la diferencia de potencial o tensión es el VOLTIO (V) llamado así en honor al físico italiano Volta, que descubrió la pila eléctrica. Para grandes potenciales se emplea el KILOVOLTIO y en los pequeños el MILIVOLTIO.1 KILOVOLTIO = 103 Voltios1 MILIVOLTIO = 10-3 Voltios1 V = 0.001 KV = 1.000 mV La unidad de medida de la resistencia eléctrica es el OHMIO (W), nombre dado en honor del físico alemán Ohm. Al ser una pequeña cantidad se emplean sus múltiplos:1 KILOOHMIO = 103 Ohmios1 MEGAOHMIO = 106 Ohmios1 OHMIO = 0.001 K = 0.000001 M

Unidades eléctricas de potencia

La electricidad puede producir energía de diferentes tipos, siendo la cantidad que produce por unidad de tiempo, que suele ser el segundo, lo que se llama potencia. La unidad fundamental que mide la potencia desarrollada por un elemento es el VATIO (W). El vatio (W) es la potencia que consume un elemento al que se le ha aplicado una tensión de un voltio y circula por el una intensidad de un amperio. W = A * V y W = E * IA = Amperios
V = Voltios
Como múltiplo mas usual se emplea el:1 KILOVATIO = 103 VATIOS Como submúltiplo se utiliza el:1 MILIVATIO = 10-3 VATIOS Por lo tanto:1 W = 1.000 mW = 0.001 Kw

Unidades eléctricas de capacidad e inducción

Unidades de capacidad Un condensador es el conjunto formado por dos placas metálicas paralelas (armaduras) separadas entre si por una sustancia aislante (dieléctrico). Aplicando una tensión a las placas del condensador, esta hará pasar los electrones de una armadura a otra, cargando el condensador. La relación entre la carga eléctrica que adquieren las armaduras del condensador y el voltaje aplicado se denomina capacidad.CAPACIDAD = CARGA / VOLTAJE Siendo sus unidades:Q = Culombios (1 Culombio = 1 Amperio / 1 Segundo)
V = Voltios
C = Faradios (F), siendo esta la unidad fundamental de capacidad.
Por ser muy grande esta unidad para las capacidades normales empleadas se utilizan sus submúltiplos:1 MICROFARADIO = 10-6 FARADIOS1 NANOFARADIO = 10-9 FARADIOS1 PICOFARADIO = 10-12 FARADIOS Unidades de inducción Además de las resistencias, los componentes reactivos, o sea, las bobinas y los condensadores, también se oponen a las corrientes en los circuitos de corriente alterna. La INDUCTANCIA (L) es la característica o propiedad que tiene una bobina de oponerse a los cambios de la corriente. La cantidad de oposición que presenta una inductancia se llama reactancia inductiva y se mide en ohmios. La unidad de inductancia es el Henrio (H). Por ser una unidad muy grande, para las medidas usuales se emplean sus submúltiplos:1 MILIHENRIO = 1 mH = 10-3 H1 MICROHENRIO = 1 uH = 10-6 H

Sistema Internacional de Unidades SI

Las unidades SI son de tres clases:1) Unidades básicas o fundamentales. Se refieren a magnitudes independientes.2) Unidades suplementarias. Son unidades cuyo carácter fundamental no aparece claro a priori. De momento sólo hay dos, puramente geométricas.3) Unidades derivadas. Se refieren a todas las demás magnitudes, y se deducen de las fundamentales y suplementarias de manera coherente.

Magnitud
LongitudNombre de la unidad: metro
Símbolo de la unidad: m
Definición: El metro es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299.792.458 de segundo. (17ª CGPM, 1983, r.1).
MasaNombre de la unidad: kilogramo
Símbolo de la unidad: kg
Definición: El kilogramo es la unidad de masa y es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo. (3ª CGPM, 1901, p. 70 del acta).
TiempoNombre de la unidad: segundo
Símbolo de la unidad: s
Definición: El segundo es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. (13ª CGPM, 1967, r.1).
Intensidad de corriente eléctricaNombre de la unidad: ampere
Símbolo de la unidad: A
Definición: El amperio es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilineos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de 1 metro uno de otro, en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual 2 x 10-7 newton por metro de longitud. (CIPM, 1946, r.2, aprobada por la 9ª CGPM, 1948).
Temperatura termodinámicaNombre de la unidad: kelvin
Símbolo de la unidad: K
Definición: El kelvin es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. (13ª CGPM 1967, r.4).

La 13 CGPM (1967, r.3) decidió así mismo que la unidad kelvin y su símbolo K sean utilizados para expresar un intervalo o una diferencia de temperaturas.
Además de la temperatura termodinámica, símbolo T, expresada en kelvins, se utliza también la temperatura Celsius, símbolo t, definida por la ecuación t=T - T0, donte T0 = 273,15 Kpor definición. Para expresar la temperatura Celsius, se utiliza la unidad "grado celsius", que es igual a la unidad Kelvin; en este caso, el "glado celsius" es un nombre especial utilizado en lugar de "Kelvin", Un intervalo o una diferencia de temperatura Celsius puede expresarse, indistintamente, en grados Kelvins o Celsius.
Intensidad luminosaNombre de la unidad: candela
Símbolo de la unidad: cd
Definición: La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y cuya intensidad radiante en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián. (16ª CGPM, 1979, r.3).
Cantidad de sustanciaNombre de la unidad: mol
Símbolo de la unidad: mol
Definición: El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o agrupamientos especificados de tales partículas. (14ª CGPM, 1971).
Unidades suplementariasAngulo planoNombre de la unidad: radián
Símbolo de la unidad: rad
Definición: El radián es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo que, sobre la circunferencia de dicho círculo, interceptan un arco de longitud igual a la del radio. (Norma Internacional ISO 31-I, diciembre de 1965)
Angulo sólidoNombre de la unidad: estereorradián
Símbolo de la unidad: sr
Definición: El estereorradián es el ángulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, intercepta sobre la superficie de dicha esfera un área igual a la de un cuadrado que tenga por lado el radio de la esfera. (Norma internacional ISO 31-I, diciembre de 1965).

La Ley 3/1985, de 18 de marzo, de Metrología determina como las Unidades Legales de Medida las del Sistema Internacional de Unidades adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas. Estas unidades quedaron establecidas en el Real Decreto 1317/1987, de 27 de octubre, modificado posteriormente por el Real Decreto 1737/1997, de 20 de noviembre

Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud Nombre Símbolo
longitud metro m
masa kilogramo kg
tiempo segundo s
corriente eléctrica ampere, amperio A
temperatura termodinámica kelvin K
cantidad de sustancia mol mol
intensidad luminosa candela cd
Unidades derivadas SI expresadas a partir de unidades básicasa y suplementarias
Magnitud Nombre Símbolo  
- Superficie metro cuadrado m2  
- Volumen metro cúbico m3  
- Velocidad metro por segundo m/s  
- Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2  
- Número de ondas metro a la potencia menos uno m-1  
- Masa en volumen kilogramo por metro cúbico kg/m3  
- Caudal en volumen metro cúbico por segundo m3/s  
- Caudal másico kilogramo por segundo kg/s  
- Velocidad angular radián por segundo rad/s  
Aceleración angular radián por segundo cuadrado rad/s2  

Hay otras muchas unidades también derivadas (ej.: las de área, volumen, velocidad, etc.) sin nombre especial que no se incluyen en la siguiente tabla.

Unidades derivadas SI con nombre especial
Magnitud Nombre Símbolo Expresión
- Frecuencia hertz, hercio Hz s-1
- Fuerza newton N kg·m·s-2
- Presión, esfuerzo, tensión mecánica pascal Pa N·m-2
- Energía, trabajo, cantidad de calor joule, julio J N·m
- Potencia, flujo radiante watt, vatio W J·s-1
- Carga eléctrica, cantidad de electricidad coulomb, culombio C A·s
- Potencial eléctrico, diferencia de potencial, tensión, fuerza electromotriz volt, voltio V W·A-1
- Capacidad eléctrica farad, faradio F C·V-1
- Resistencia eléctrica ohm, ohmio W V·A-1
- Conductividad, conductancia eléctrica siémens S A·V-1
- Flujo magnético, flujo de inducción magnética wéber Wb V·s
- Intensidad del campo, magnético lenz Lz A·m-1
- Inducción magnética, densidad de flujo magnético tesla T Wb·m-2
- Inductancia henry, henrio H Wb·A-1
- Temperatura grado Celsius ºC K
- Flujo luminoso lumen lm cd·sr
- Iluminación, iluminancia lux lx lm·m-2
- Actividad (radiactiva) becquerel Bq s-1
- Dosis energética, índice de dósis absorbida gray Gy J·kg-1
- Dosis equivalente, índice de dosis equivalente sievert Sv J·kg-1
- Angulo plano radián rad  
- Angulo sólido estereorradián sr  
Prefijos SI de múltiplos y submúltiplos
Múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI que designan los factores numéricos decimales por los que se multiplica la unidad
  Prefijo Símbolo Factor
1 000 000 000 000 000 000 000 000 yotta Y 1024
1 000 000 000 000 000 000 000 zetta Z 1021
1 000 000 000 000 000 000 exa E 1018
1 000 000 000 000 000 peta P 1015
1 000 000 000 000 tera T 1012
1 000 000 000 giga G 109
1 000 000 mega M 106
1 000 kilo k 103
100 hecto* h 102
10 deca* da 101
0.1 deci* d 10-1
0.01 centi* c 10-2
0.001 mili m 10-3
0.000 001 micro m 10-6
0.000 000 001 nano n 10-9
0.000 000 000 001 pico p 10-12
0.000 000 000 000 001 femto f 10-15
0.000 000 000 000 000 001 atto a 10-18
0.000 000 000 000 000 000 001 zepto z 10-21
0.000 000 000 000 000 000 000 001 yocto y 10-24
* Se recomienda usar sólo los prefijos cuyos factores tengan exponentes múltiplos de 3.
Los señalados con asterisco deben evitarse

En la siguiente tabla se relacionan otras unidades que no son propiamente del SI, pero cuyo uso se permite dentro de éste.

Unidades no métricas de uso permitido en el SI
Magnitud Nombre Símbolo Equivalencia SI
Ángulo grado
minuto
segundo
º
'
"
1º = (p / 180) rad
1' = (1/60)º = (
p / 10800) rad
1" = (1/60)' = (
p / 648000) rad
Tiempo minuto
hora
día
min
h
d
1 min = 60 s
1 h = 60 min = 3600 s
1 d = 24 h = 86400 s
Volumen litro l o L 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
Masa tonelada t 1 t = 103 kg = 1 Mg
Área hectárea ha 1 ha = 1 hm2 = 104 m2
Nota. Los prefijos SI no son aplicables a las unidades de ángulo ni a las de tiempo con excepción del segundo
Unidades utilizadas con el SI, cuyos valores se han obtenido experimentalmente
Magnitud Nombre Símbolo
masa unidad de masa atómica unificada u
energía electrovolt, electrovoltio eV
Unidades ajenas al SI que deben mantenerse
Magnitud Unidad SI Unidad ajena Observaciones
Unidad Múlt. y submúlt.
superficie m2     ha (hectárea)
a (área)
velocidad m/s   km/h  
frecuencia de rotación s-1 min-1   r/min (revoluciones por minuto)
r/s (revoluciones por segundo)
presión Pa     bar (bar) (sólo con fluidos)
mbar
carga eléctrica C A·h    

 

Normas para el uso de los nombres de unidades SI

Las normas que siguen se refieren exclusivamente al uso de los nombres de las unidades SI, tanto fundamentales como suplementarias o derivadas. Hay otras normas que afectan a los símbolos y se resumen en el siguiente apartado.1) Los nombres de las unidades son los consignados en las tablas. No deben alterarse para acomodarse a las peculiaridades de cada idioma.2) Cuando se usa el nombre completo de las unidades fundamentales y derivadas o de sus múltiplos y submúltiplos, debe escribirse con minúscula incluso si procede de un nombre propio (ej.: pascal, newton, joule). Se exceptúa Celsius en "grado Celsius".3) Los nombres de unidades compuestas que son producto de otras unidades, se pueden separar por un espacio o un guión (v.g.: newton-metro o newton metro). Cuando se trata de cocientes y no de productos se intercala la preposición "por": así, metro por segundo.4) Cuando el valor de la magnitud que se menciona es superior a la unidad, se usa el plural (ej.: 300 micrometros, 500 hectopascales; pero 0,5 micrometro). Del plural se exceptúan las unidades hertz, lux y siemens.5) Debe evitarse el uso de nombres antiguos y no aceptados en el SI, tales como "micra" (en la actualidad micrómetro) y angstrom, en cuyo lugar debe usarse el nanómetro (1 nm = 10 A). La antigua redundancia "grado centígrado", derogada en 1967, debe sustituirse por "grado Celsius".

Normas para el uso de los símbolos SI

Cada unidad SI tiene su propio símbolo, el mismo en cualquier idioma. Las normas aplicables a los símbolos, que se exponen continuación, no son idénticas de nombres.1) Los símbolos se escriben con minúscula excepto cuando provienen de un nombre propio (ej.: m para metro, pero N para newton). Es permisible usar la mayúscula L para litro cuando el símbolo normal, l, puede confundirse con el dígito 1. Cuando un símbolo de dos letras proviene de un nombre propio, la inicial es mayúscula (ej.: Pa para pascal y Hz para hertz).2) Los símbolos de unidades se deben imprimir en tipo redondo (letra romanilla).3) Los prefijos de múltiplos y submúltiplos se escriben con minúscula excepto en el caso de los múltiplos mega y superiores. Así, kilómetro se escribirá km pero megahertz se escribirá MHz. Obsérvese que esta norma deroga la antigua según la cual los prefijos de los múltiplos se escribían con mayúscula y los de los submúltiplos con minúscula.4) Cuando el símbolo lleva prefijo, la combinación prefijo y símbolo debe considerarse como un nuevo símbolo, que se puede elevar a una potencia sin necesidad de paréntesis. Ej.: de cm, cm-1, y no (cm)-1.5) Los símbolos no son abreviaturas, nunca llevan plural y no deben ir seguidos de punto final. Por ejemplo, 1 km y 15 km deben llevar el mismo símbolo.6) Entre el valor numérico y el símbolo se debe dejar un espacio.
Esto no se aplica a los símbolos grado, minuto y segundo de ángulo, que no van separados. Ej.: 20 cm, pero 40º50'22" de latitud. La temperatura se puede expresar de ambas maneras (tanto 18ºC como 18ºC).
7) Los productos de unidades se expresan mediante un punto a media altura de las minúsculas (así, N·m para newton-metro), es permisible el punto normal N.m. En los cocientes se usa la barra de fracción o el exponente negativo (m/s o m·s-1 para metro por segundo: no omitir el punto, pues, en virtud de 4), ms-1 se interpretaría como inverso de milisegundo). Nunca se debe emplear más de una barra de fracción; así, joule por kelvin y mol se escribirá J/(K·mol) o J·K-1·mol-1, y no J/K/mol.8) Aquellos símbolos que no existen en ciertas máquinas de escribir o equipos de tratamiento de textos, tales como m o W, se deben escribir a mano. Debe evitarse el uso de impresoras antiguas que sólo tienen mayúsculas.

Reglas referentes a los valores numéricos

1) La coma decimal, usada en Europa, o el punto decimal usado en los EE.UU. son ambos aceptables.2) La anterior regla excluye el uso de comas o puntos para separar grupos de cifras. Estos deben separarse con un espacio sin puntuación alguna. No es necesaria la separación de un grupo de cuatro cifras, excepto si forma parte de una tabla en que aparezcan números mayores. Se pueden usar potencias de diez o prefijos para hacer innecesaria esta regla.3) Se prefiere la notación decimal al uso de fracciones (ej.: 0,25 preferiblemente a 1/4). Para valores inferiores a la unidad, el cero debe preceder a la coma o punto decimal.