Par, potencia, energía*

Resumen : Nociones esenciales para dimensionar un sistema ≤ 60 V: tensión, intensidad, potencia, energía, par; conversiones útiles; método rápido y ejemplo práctico.

Objetivos pedagógicos

Comprender U (tensión), I (intensidad), P (potencia) y E (energía) en contexto 48 V DC.
Relacionar la potencia eléctrica (U × I) y la potencia mecánica (n × C o τ × ω).
Estimar rápidamente una necesidad de par/potencia y una autonomía de batería.

Nociones clave

Tensión U [V] : «presión» eléctrica.
En movilidad o herramientas: a menudo 48 V DC para la potencia; 5/12/24 V para la lógica/control.
Intensidad I [A] : «caudal».
Fuente principal de calentamiento (pérdidas Joule ∝ I²R).
A potencia dada, aumentar U permite reducir I y la sección de los cables.
Potencia P [W] : flujo de energía.
- Électrique : \(Pel=U×I\)

\(P_{el} = \text{Puissance électrique} (W)\)

\(U = Tension (V)\)

\(I = Intensité (A)\)

- Mécanique (rotation) : \(Pmec=τ×ω\)

\(Pmec = puissance mécanique (W)\)

\(τ = couple (N·m) — parfois noté C\)

\(ω = vitesse angulaire (rad/s)\)

Ainsi on peut aussi écrire : \(Pmec=C×ω\)

Energía E [Wh] : autonomía.
L’énergie représente une quantité totale que l’on peut consommer dans le temps.

\(E=P×t\)

Pour une batterie, l’énergie disponible se calcule à partir de la tension et de la capacité :

\(Wh=V×Ah\)

DC vs AC (recordatorio muy breve)

DC (corriente continua) : tensión casi constante; proviene de las baterías (o de convertidores AC/DC).
AC (sector mono/tri) : tensión alterna; distribuida por la red y disponible en los enchufes (monofásico o trifásico).

Motor eléctrico (máquina giratoria)

Reversibilidad : motor o generador según el sentido de intercambio de energía (eléctrica/mecánica).
Magnitudes útiles : velocidad de rotación n [rpm], par C [N·m].

Conversion de vitesse : \(ω=2π× \frac{n}{60}\)

où ω est la vitesse angulaire en rad/s

Force de traction à la roue : \(F_{traction}=\frac{r_{roue}}{C_{jante}}\)

où \(C_{jante}\) est le couple appliqué à la jante et \(r_{roue}\) est le rayon de la roue.

Puissance d'un moteur

La puissance mécanique instantanée vaut :

\(P_{mec}=C×ω\)

ou encore, en fonction de la vitesse en tr/min :

\(P_{mec}=C×(2π \frac{n}{60})

Baterías (recordatorios útiles)

Capacidad Ah → energía Wh a través de la tensión :
\(Wh=V×Ah\)
(ej.: 48 V × 200 Ah = 9600 Wh = 9,6 kWh)
Potencia instantánea demandada al paquete :
\(P≈U×I\)
(Il faut vérifier que le courant I reste inférieur aux limites du BMS, des câbles, des connecteurs, et des fusibles.)

Fórmulas esenciales

\(P_{el}=U×I\)
\(P_{mec}=C×ω\) ou \(P_{mec}=C×(2π× \frac{n}{60})\)
\(E=P×t\)
\(F_{traction}=\frac{r_{roue}}{C_{jante}}\)

Errores frecuentes

Confondre W (puissance), Ah (capacité) et Wh (énergie) ; oublier la conversion n → ω (rad/s) dans P=C×ωP = C \times \omegaP=C×ω.
Negligir los rendimientos de la cadena y los picos al arranque.
Subdimensionar la sección de los cables (I elevado) e ignorar los pares de apriete.

Para saber más :

*: La información técnica presentada en este artículo se proporciona a título indicativo. No reemplaza los manuales oficiales de los fabricantes. Antes de cualquier instalación, manipulación o uso, consulte la documentación del producto y respete las instrucciones de seguridad. El sitio Torque.works no se hace responsable de un uso inadecuado o de una interpretación incorrecta de la información proporcionada.