Diferencia entre energía eléctrica y potencia eléctrica

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La energía eléctrica y la potencia son dos conceptos que vemos por todas partes: en la factura de la luz, en las etiquetas de los electrodomésticos, en los contratos con la comercializadora e incluso cuando se habla de energías renovables. Sin embargo, es muy habitual que se mezclen y se usen como si fueran lo mismo, cuando en realidad describen cosas distintas y se calculan de forma diferente.

Entender con claridad qué es la potencia (kW) y qué es la energía (kWh) te ayuda a interpretar tu recibo de la luz, a elegir mejor la potencia contratada, a estimar cuánta electricidad consumen tus aparatos y a valorar de manera realista un sistema de autoconsumo o una batería. Vamos a desgranar todos estos conceptos con calma, con fórmulas sencillas, ejemplos numéricos y algunos trucos para que no se te vuelvan a olvidar.

Potencia eléctrica: qué es y cómo se calcula

Cuando hablamos de potencia eléctrica nos referimos a la rapidez con la que un dispositivo transforma energía eléctrica en otro tipo de energía (luz, calor, movimiento, sonido, etc.). Dicho de manera llana, es la cantidad de energía que un aparato es capaz de usar o entregar en cada instante.

La potencia se mide en vatios (W) en el Sistema Internacional, aunque en el ámbito doméstico y profesional es muy habitual utilizar múltiplos como el kilovatio (kW), el megavatio (MW) o el gigavatio (GW). Para que te sitúes, las equivalencias principales son:

• 1 kW = 1.000 W
• 1 MW = 1.000 kW
• 1 GW = 1.000 MW

En un circuito de corriente continua o alterna sencilla, la potencia eléctrica P se calcula con la fórmula más básica:

P = I · U

Donde I es la intensidad de corriente en amperios (A) y U es la tensión o voltaje en voltios (V). El resultado lo obtenemos en vatios (W), que equivalen a joule por segundo (J/s), es decir, energía por unidad de tiempo.

Cuando ves en una bombilla que pone 100 W, en una estufa 2.000 W o en un secador 1.500 W, lo que te está indicando es la potencia que ese aparato puede demandar o transformar mientras está funcionando. A mayor potencia, mayor “fuerza” o capacidad para hacer trabajo en el mismo tiempo.

Para que se vea claro, imagina tres bombillas de bajo consumo de 8 W, 15 W y 23 W. Todas convierten electricidad en luz y algo de calor, pero la de 23 W suministra más energía por segundo, por lo que ilumina más en el mismo intervalo de tiempo. Esa diferencia es justamente la potencia eléctrica.

Ejemplos sencillos de cálculo de potencia

En la práctica, el cálculo de potencia suele hacerse a partir del voltaje de la red y de la corriente que circula por el aparato. Si en una instalación monofásica doméstica dispones de 220 V (o 230 V, según el país), puedes aplicar sin miedo la fórmula P = V · I.

Imagina una bombilla conectada a 220 V por la que circula una corriente de 0,45 A. La potencia será:

P = 220 V · 0,45 A = 99 W (aprox. 100 W)

En sentido contrario, si conoces la potencia de la bombilla y la tensión de la red, puedes deducir la intensidad que pasa por ella despejando de la fórmula:

I = P / V

Con una lámpara de 100 W a 220 V, tendríamos:

I = 100 W / 220 V ≈ 0,45 A

Estos pequeños cálculos resultan muy útiles para dimensionar cables, fusibles o enchufes, y también para hacerte una idea de cuánta corriente pide cada aparato cuando lo conectas a la red.

Ley de Ohm y relación con la potencia

Para completar la fotografía de la potencia, conviene recordar la Ley de Ohm, que conecta tres magnitudes básicas de la electricidad: tensión, intensidad y resistencia. Esta ley fue formulada por Georg Simon Ohm y se expresa así:

R = ΔV / I

Donde R es la resistencia en ohmios (Ω), ΔV es la diferencia de potencial en voltios (V) e I es la intensidad de corriente en amperios (A). A partir de esta expresión se obtienen las formas más prácticas para resolver problemas:

• I = ΔV / R (si conoces tensión y resistencia, calculas la intensidad).
• ΔV = R · I (si conoces resistencia e intensidad, averiguas la tensión).

Aplicando la Ley de Ohm junto con la expresión de potencia P = V · I, se pueden obtener otras formas de escribir la potencia en función de la resistencia o la intensidad. Así, si sustituyes V por R·I, resulta:

P = V · I = (R · I) · I = R · I²

Esta relación P = R · I² es muy útil para analizar cuánto calor se genera en una resistencia o cuánto se calientan los conductores al paso de la corriente.

Veamos un ejemplo muy directo: si por una resistencia de 15 Ω pasa una corriente de 30 A, la diferencia de potencial será:

V = R · I = 15 Ω · 30 A = 450 V

En otro ejercicio, si tienes una resistencia de 100 Ω sometida a una tensión de 12 V, la intensidad será:

I = ΔV / R = 12 V / 100 Ω = 0,12 A

Energía eléctrica: qué es y cómo se mide

La energía eléctrica representa la cantidad total de trabajo eléctrico realizado a lo largo del tiempo. Mientras que la potencia es “cuánta energía por segundo puede manejar un dispositivo”, la energía nos dice cuánta electricidad ha consumido o generado en un periodo concreto.

En el ámbito eléctrico la energía puede medirse en joules (J), pero en consumo doméstico, industrial y en facturación se utiliza casi siempre el vatio-hora (Wh) y, sobre todo, el kilovatio-hora (kWh). Este es el dato que ves en la factura de la luz: la energía consumida durante el periodo de facturación.

La relación fundamental entre potencia, tiempo y energía es:

E = P · t

Donde E es la energía, P la potencia y t el tiempo de funcionamiento. Si P se expresa en kW y t en horas, E se obtiene en kWh. También puedes trabajar en W y segundos para obtener energía en joules con estas equivalencias:

• 1 kWh = 1 kW · 1 h
• 1 kWh = 1.000 W · 3.600 s
• 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J

La idea clave es que la energía acumula el efecto de la potencia a lo largo del tiempo. Un aparato de poca potencia encendido muchas horas puede consumir más que otro muy potente que solo se usa unos minutos al día.

Ejemplos claros de energía eléctrica

Imagina que solo enchufas un frigorífico de 100 W en tu casa. Si el día 1 de enero lo conectas solo una hora, el consumo será:

E = 100 W · 1 h = 100 Wh = 0,1 kWh

Si, en cambio, lo enciendes una hora al día durante todo el mes (31 días), el total se obtiene multiplicando esa energía diaria por 31:

E = 31 · 100 Wh = 3.100 Wh = 3,1 kWh

En este caso la potencia del frigorífico sigue siendo 100 W (eso no cambia), pero la energía consumida en el mes crece con el tiempo de uso. En un hogar real, con muchos más aparatos funcionando (iluminación, nevera, lavadora, ordenador, calefacción eléctrica, etc.), la energía anual puede alcanzar fácilmente varios megavatios-hora (MWh).

Otro ejemplo muy ilustrativo: un refrigerador de 200 W conectado a 220 V que funciona durante 5 horas. Aplicando la fórmula:

E = P · t = 200 W · 5 h = 1.000 Wh = 1 kWh

Si tienes un televisor de 120 W encendido 2 horas, el cálculo sería:

E = 120 W · 2 h = 240 Wh = 0,24 kWh

Estos valores son los que luego se multiplican por el precio del kWh que te cobra tu comercializadora para obtener el importe de la parte de energía de la factura.

Analogías para entender mejor potencia y energía

A veces viene muy bien recurrir a comparaciones con situaciones cotidianas para que estos conceptos se queden grabados. Hay tres analogías clásicas que funcionan muy bien: el coche, el agua y hasta un sable láser.

En la conducción de un coche, la potencia se puede asociar a la velocidad instantánea (km/h), mientras que la energía equivaldría a la distancia total recorrida (km). Puedes ir rápido (mucha potencia) durante poco tiempo y recorrer pocos kilómetros (poca energía total), o ir relativamente despacio (poca potencia) durante muchas horas y sumar muchos kilómetros (mucha energía acumulada).

Con una manguera y un cubo de agua pasa algo parecido. El caudal de agua en litros por segundo sería la potencia, mientras que la cantidad de agua que acaba dentro del cubo serían los litros totales, es decir, la energía. Un caudal muy grande llena el cubo rápidamente; uno pequeño tardará más, pero si lo mantienes el tiempo suficiente también terminará llenándolo.

Hay comparaciones más frikis pero igualmente útiles: se ha llegado a estimar que un sable láser requeriría del orden de 28 kW de potencia para funcionar. Si el héroe lo usa durante 15 minutos, la energía necesaria sería:

Energía = 28 kW · (15 min / 60 min/h) = 7 kWh

Si se enzarza en una batalla durante 3 horas seguidas, la energía consumida ascendería a:

Energía = 28 kW · 3 h = 84 kWh

La potencia del sable no cambia (sigue siendo 28 kW), pero la energía total aumenta cuanto más tiempo permanezca encendido, que es justo lo que ocurre con cualquier aparato eléctrico real.

Aplicación de potencia y energía en energía solar

En un sistema fotovoltaico, la potencia suele expresarse en kilovatios (kW) y representa la capacidad instantánea de generación de los . Esa potencia varía a lo largo del día en función de la radiación solar, la posición del sol y las condiciones meteorológicas.

La energía producida por una instalación solar se expresa en kilovatios-hora (kWh) y se obtiene sumando la potencia generada en cada momento durante un periodo de tiempo. En un gráfico típico de monitorización, en el eje vertical se representa la potencia (kW) y en el eje horizontal el tiempo. La superficie bajo la curva de potencia es precisamente la energía total producida (kWh).

Por ejemplo, si en una hora concreta el sistema genera de media 3 kW, la energía obtenida en esa franja será:

Energía = 3 kW · 1 h = 3 kWh

Si al final del día ves que tu instalación ha suministrado 21 kWh, puedes estimar el ahorro económico multiplicando esa energía por la tarifa de tu compañía. Con un precio de 0,18 €/kWh, el ahorro diario sería:

Ahorro = 21 kWh · 0,18 €/kWh = 3,78 €

Este mismo razonamiento sirve para valorar la producción mensual o anual: basta con sumar los kWh generados en cada intervalo y multiplicarlos por el coste del kWh que te ahorras al dejar de comprar esa energía a la red.

Baterías: capacidad de energía y potencia de descarga

En las baterías se distinguen también claramente dos conceptos: la capacidad de energía y la potencia máxima. La capacidad viene dada en kWh y la potencia habitual de descarga o carga en kW.

Supón una batería con 10 kWh de capacidad y una potencia continua de 5 kW. Esto quiere decir que puede suministrar como máximo 5 kW de potencia de forma continuada. Si la usas a esa potencia máxima, el tiempo teórico que tardaría en descargarse sería:

Tiempo = Energía / Potencia = 10 kWh / 5 kW = 2 h

Por eso se habla a veces de baterías de “2 horas”, “4 horas”, etc., en función de la relación entre su capacidad y la potencia que pueden entregar. La potencia de la batería determina cuántas cargas simultáneas puede alimentar (frigorífico, iluminación, aire acondicionado, etc.), mientras que la energía almacenada indica durante cuánto tiempo puede atender esas cargas.

Un frigorífico típico puede requerir alrededor de 300 W cuando se activa el compresor. Si de media funciona entre 6 y 8 horas al día, su consumo aproximado será de unos 2 kWh diarios. Esa energía tendrá que salir, en un sistema aislado o con respaldo, de la batería o de los paneles solares.

Energía disipada en forma de calor: Ley de Joule

Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor o un componente con resistencia, parte de la energía eléctrica se convierte inevitablemente en calor. Este fenómeno se describe mediante la llamada Ley de Joule, que cuantifica la energía térmica generada.

La expresión matemática de la Ley de Joule para la energía disipada por unidad de tiempo (es decir, potencia térmica) se puede escribir como:

Q = I² · R · t

Donde Q es la energía en joules, I la corriente en amperios, R la resistencia en ohmios y t el tiempo en segundos. Si quieres expresar la energía en calorías en lugar de en joules, se utiliza el factor de conversión aproximado 1 cal ≈ 4,18 J, que suele aproximarse a 0,24 cuando invertimos la relación:

Q (cal) = 0,24 · I² · R · t

Imagina un artefacto eléctrico con una resistencia de 30 Ω por la que circula una corriente de 4 A, conectado a una tensión de 120 V. Si permanece encendido durante 10 minutos (600 segundos), la energía transformada en calor en calorías será:

Q = 0,24 · (4 A)² · 30 Ω · 600 s

Q = 0,24 · 16 · 30 · 600 = 0,24 · 288.000 = 69.120 calorías

Este efecto es el responsable del calentamiento de cables, resistencias de estufas, hornillos, tostadoras y otros aparatos que basan su funcionamiento precisamente en transformar energía eléctrica en calor.

Potencia y energía en los aparatos eléctricos del hogar

Todos los electrodomésticos incluyen en su placa de características datos como el voltaje, la frecuencia, la potencia nominal y, a veces, el consumo medio. En países con red similar a la española, el voltaje típico es de 220-230 V y la frecuencia de 50 Hz.

La potencia nominal en W que ves en cada aparato te dice cuánta energía por segundo puede transformar. Con la fórmula de la energía E = P · t, puedes estimar también el consumo en kWh si conoces el tiempo aproximado de uso. Veamos una tabla orientativa con algunos aparatos habituales:

Artefacto eléctrico	Potencia (W)	Consumo en 1 hora (kWh)
Aspiradora	1.000	1
Ordenador	400	0,4
Lavadora	500	0,5
Estufa eléctrica	2.000	2
Secador de pelo	1.500	1,5

Si tomamos el secador de pelo como ejemplo, con una potencia de 1.500 W y lo usamos una hora seguida, el consumo será:

E = 1.500 W · 1 h = 1.500 Wh = 1,5 kWh

Al comparar, se ve rápidamente que una estufa eléctrica de 2.000 W es de los aparatos que más energía consumen en una hora (2 kWh), mientras que un ordenador de 400 W consume bastante menos (0,4 kWh en una hora). Aquí vuelve a aparecer la diferencia entre potencia instantánea y energía acumulada en función del tiempo de uso.

Diferencias clave entre potencia (kW) y energía (kWh)

Con todo lo anterior, ya se puede dejar muy clara la diferencia fundamental entre potencia y energía eléctricas, que está íntimamente ligada al tiempo. Aunque ambas magnitudes estén relacionadas y aparezcan juntas en facturas y contratos, no miden lo mismo.

En primer lugar, la potencia eléctrica es una magnitud instantánea: indica la tasa a la que se consume, genera o transfiere energía en un momento concreto. Se mide en vatios (W) o kilovatios (kW) y describe “la velocidad” con la que un sistema realiza trabajo eléctrico.

La energía eléctrica, en cambio, representa la cantidad total de energía utilizada o producida durante un intervalo de tiempo. Se mide en vatio-hora (Wh), kilovatio-hora (kWh) o unidades mayores como el MWh. Se obtiene multiplicando la potencia por el tiempo de funcionamiento.

Podemos resumir las diferencias principales así:

• Relación con el tiempo: la potencia se refiere a un instante o a un valor medio en un tramo corto; la energía acumula la potencia a lo largo de todo el periodo de uso.
• Unidad de medida: la potencia se expresa en W o kW; la energía en Wh, kWh, MWh, etc.
• Impacto en la factura: la potencia contratada (kW) es un término fijo que pagas aunque casi no consumas; la energía consumida (kWh) es variable y depende de cuánto usas los aparatos.

De forma coloquial, podríamos decir que la potencia es como el ancho de la autopista (cuántos coches pueden circular a la vez), mientras que la energía es el número total de coches que han pasado por ella en un día. Una autopista muy ancha pero casi sin coches tendría mucha capacidad (mucha potencia disponible) pero poca energía total circulada.

Cómo aparecen potencia y energía en tu factura de la luz

Si miras con atención cualquier recibo de electricidad, verás que siempre aparecen dos términos diferenciados: el término de potencia y el término de energía. Cada uno se calcula y se cobra de forma distinta.

La llamada potencia contratada es la cantidad máxima de potencia (en kW) a la que tienes derecho según tu contrato. Este valor es fijo y se paga, normalmente, en forma de cuota por kW y día o por kW y año, con independencia de que alcances o no ese nivel de uso. Una potencia demasiado alta implica pagar de más cada mes por una capacidad que quizá no necesitas.

El término de energía refleja los kWh que realmente has consumido durante el periodo facturado, que se miden con el contador. Ese consumo se multiplica por el precio del kWh que tengas contratado (puede variar según la hora, si tienes discriminación horaria) y, sumado a peajes e impuestos, conforma la parte variable de tu factura.

Saber distinguir bien ambos conceptos permite afinar la potencia contratada según tus hábitos, evitar cortes automáticos por sobrepasar la potencia disponible y buscar tarifas que se ajusten a tu patrón de consumo de energía. Herramientas de monitorización y contadores inteligentes ayudan precisamente a analizar en detalle la curva de potencia demandada y la energía consumida, para poder ajustar la contratación y reducir el coste eléctrico sin renunciar al confort.

Cuando comprendes qué significan realmente los términos que aparecen en el recibo, te resulta mucho más fácil valorar si te compensa bajar potencia, cambiar de tarifa o invertir en medidas de eficiencia como electrodomésticos de menor consumo, iluminación LED o incluso sistemas de autoconsumo con baterías.

Dominar la diferencia entre potencia y energía eléctrica, saber leer las unidades (W, kW, Wh, kWh), manejar fórmulas sencillas como P = V · I y E = P · t, y relacionarlo todo con tu factura y con el funcionamiento real de tus aparatos, te coloca en una posición mucho más ventajosa para gestionar tu consumo. Al final, entender cómo fluye y se transforma la electricidad en tu casa o en tu empresa es la clave para decidir qué potencia contratar, qué dispositivos comprar, cómo usarlos y qué inversiones en eficiencia o autoconsumo tienen más sentido para tu bolsillo y para el medio ambiente.