Potentzia

Fisikaren arloan, ***potentzia*** (sinboloa, P) izeneko *magnitude fisikoa* honelaxe definitzen da: «*sistema fisiko batek beste* *sistema fisiko batean eginiko lanaren eta horretarako behar izandako denboraren arteko zatidura.*»

Bestela esanda, sistema baten potentzia da beste sistema batean *denbora*-unitatean eginiko *lana*. Sistema batek transmitituriko potentzia kalkulatzeko, sistema horrek beste sistema batean egindako lanaren eta prozesu horretan pasaturiko denboraren arteko zatiketa egin behar da. Zer esanik ez, "*lan*" terminoa fisikako kontzeptu modura hartu behar da definizio horretan.

Potentzia magnitude fisiko *eskalarra* da, sistema batetik beste batera *energia* transmititzeko bizkortasunari dagokiona. Hain zuzen, potentzia ematen duten bi sistema desberdinen kasuan, potentzia handiena duenak denbora laburragoa beharko du lan kantitate berbera emateko.

Oro har, sistema fisiko batek transmititzen duen potentzia aldatu egin daiteke denboran zehar; horregatik, denboraren funtzio modura adierazten da: P(t). Gauzak horrela, sistema batek t denbora-tartean transmitituriko potentziak beste sistema bati hornitutako lana potentziaren *integral* denborala kalkulatuz lortzen da: 

W = \int_0^t P(t) \text {d}t.Nazioarteko SI unitate-sisteman, potentzia-unitateari watt deritzo euskaraz eta \text {W} sinboloaz adierazten da. Izen hori James Watt (1736-1819) ingeniariaren omenez eman zitzaion, lurrun-makinan hobekuntza nabariak egin zituelako. Unitate horren dimentsioak hauexek dira oinarrizko unitateen funtzioan: \text {1 kg·m}^2 \text {·s}^{-3}. Bestalde, watt unitatea *joule segundoko* (\text {J/s}) unitatearen baliokidea da: \text {1 W = 1 J/s}.
## Potentziaren definizioa eta oinarrizko kontzeptuak 
Mekanikaren arloan, gorputz puntual batean {\Delta t} denbora-tartean egindako lana {\Delta W} bada, denbora-tarte horretan gorputzean transmitituriko ***batez besteko potentzia*** honelaxe definitzen da:

\bar{P}\equiv\langle{P}\rangle=\frac{\Delta W}{\Delta t}.

Adierazpen horretatik abiatuz, edozein t aldiuneri dagokion ***aldiuneko potentzia*** definitzen da era honetan: aldiuneko potentzia **{\Delta t}** denbora-tartea zerorantz jotzean batez besteko potentziak duen balio limitea da; alegia, batez besteko potentziaren denborarekiko deribatua t aldiunean:

P(t)= \lim_{\Delta t \to 0}\frac{\Delta W}{\Delta t}= {\operatorname{d}\!W\over\operatorname{d}\!t}

Gorputz puntualaren kasuan, potentzia transmititzen duen indarra \boldsymbol F dela eta indar horrek \text {d}t denbora-tartean \text {d} \boldsymbol r desplazamenduan eragiten ari dela kontsideraturik indar horrek egindako lana  \operatorname{d}\!W=\boldsymbol{F}\cdot\operatorname{d}\!\boldsymbol{r} izango dela kontuan izanik, honako hau izango da aldiuneko potentziaren balioa:

P=\boldsymbol{F}\cdot{\operatorname{d}\!\boldsymbol{r}\over\operatorname{d}\!t}=
\boldsymbol{F}\cdot \boldsymbol{v}.

Alegia, aldiuneko potentziaren balioa indarraren eta abiaduraren arteko biderkadura eskalarra da.

## Energiaren transformazioetako potentzia 
Orain arte prozesu mekanikoei aplikatutako potentziaz hitz egin dugu. Baina edozein prozesu fisikotan energiaren transformazioak gertatzen dira, eta horietan, osotara, energia ez da ez sortzen ez  deusezten: transformatu edo eraldatu egiten da soilik. Horregatik, ***potentzia*** kontzeptua edozein energia-motaren aldaketa dagoenean ere erabil daiteke. Kontua da, halere, energia eman eta hartzeko prozesuetan ikuspuntu desberdinak har daitezkeela azterketarako.

### Energia-moten aldaketak eta potentzia 
***Energia*** kontzeptua lotuta dago era desberdinetako fenomeno fisikoei, eta aldaketak gertatzean, energiaren izaera bera ere aldatu egiten da. Ondoko adibideetan energia-moten aldaketak gertatzen dira eta horietan guztietan energiaren transformazio-abiadurari lotutako ***potentzia*** kontzeptua sortzen da: 

* Motor elektriko batean energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzen da. Motorrean sarturiko korronte elektrikotik denbora-unitatean hartutako energiak (hots, *potentzia*) motorraren ardatzaren biraketa sortzen du. Potentziaren balioa motorraren indar-momentuaren eta irteera-ardatzaren abiadura angeluarraren biderkadura da; edo bestela esanda, ibilgailu bat higiarazteko behar den potentzia gurpilen trakzio-indarraren eta ibilgailuaren abiaduraren biderkadura da.

* **Itxurazko potentzia:** Korronte alternoko zirkuituetan, intentsitate efikazaren eta tentsio efikazaren (edo indar elektroeragilearen) arteko biderkadura, tentsioaren eta intentsitatearen arteko fase-diferentzia kontuan hartu gabe kalkulatua:

P_\text {itxurazkoa} = U_\text {ef}  I_\text {ef},

eta voltampere-tan neurtzen da.

* **Potentzia erreaktiboa:** Korronte alternoko zirkuituetan, itxurazko potentziaren eta korronteak tentsioarekiko duen fase-diferentziari dagokion angeluaren sinuaren arteko biderkadura:

P_\text {r}= U_\text {ef}  I_\text {ef} \sin \varphi.

Voltampere erreaktibotan neurtzen da. Potentzia erreaktiboak ez du balio energia ez-elektrikoa lortzeko.

### Potentzia termikoa 
Berogailu baten ***aldiuneko potentzia termikoa*** denbora-unitateko askatzen duen bero-kantitatea da:

P_\text {t} (t) ={\operatorname{d}\!E\over\operatorname{d}\!t},

non P_\text {t} (t)* * aldiuneko potentzia den, watt-etan (joule/segundo) neurtua; E * *emandako energia, joule-tan; eta t* *denbora, segundotan.

### Potentzia akustikoa 
*Potentzia akustikoa* (edo *soinu-potentzia*) soinu-uhinak denbora-unitateko gainazal jakin batean zehar garraiatzen duen energia da. Aldiuneko potentzia hori *soinu-intentsitatea*ren eta zeharkaturiko gainazalaren azaleraren menpe dago::

P_\text {s}(t)=\int_{S} I_\text {s} (t) \operatorname{d} S,

non P_\text {s}(t) *aldiuneko soinu-potentzia*, I_\text {s} (t)* soinu-intentsitatea* eta \operatorname{d}\!S  soinu-uhinak zeharkatutako *gainazal-elementu diferentziala* diren.Isolatutako soinu-iturri baten kasuan, integrala iturria barnean daukan gainazal itxi batean gauzatzen da.

## Potentzia-unitateak 
thumb|*Horsepower* unitatearen definiziorako zehaztutako neurrien azalpen eskematikoa.|213x213pxPotentzia kontzeptuaren kasuan,gaur egun ere hainbat sistema desberdinetako unitateak erabilten dira, nahiz eta Nazioarteko sistema ondo definiturik dagoen araua.

* Nazioarteko SI sisteman, watt (\text {W}) edo gauza bera dena *joule segundoko* (\text {J/s}) arlo guztietan erabil daitekeen unitatea. Potentziaren neurria zein den kontuan harturik, wattaren multiplo eta azpimultiploak erabiltzen dira teknologiaren zenbait arlotan, hala nola kilowatt (\text {1 kW = 1000 W}) etxeetan, megawatt (\text {1 MW =} 10^6 \text { W}) zentral elektrikoetan eta miliwatt (\text {1 mW = 0,001 W}). 
*Halere, neurri-sistema anglosaxoian tradizio handiko unitate bate erabiltzen da oraindik ere *horsepower* (\text {HP} sinboloa) —euskaraz  zaldi-potentzia deritzo (\text {ZP} sinboloa)—. Alboko irudian adierazten da zaldi-potentzia unitatearen dfinizioaren funtsa: «Zaldi baten indarrez, segundo batean bostehun eta berrogeita hamar (550 lb) librako masa oinbete bateko (\text {1 ft}) altuerara igotzeko behar den potentzia.» Baliokidetza hau dago zaldi-potentziaren eta watten artean: \text {1 HP = 745,7 W}.

* Neurri-sistema teknikoan, bestelako unitate hauek erabiltzen dira: 

*kilogrametro segundoko* (\text {kmg/s}): \text {1 kgm/s = 9,806215 W}.

*kilokaloria orduko* (\text {kcal/h}): \text {1 kcal/h} = \text {1000 cal/h} =\text {1,1630556 W}.

* Unitate-sistema zegesimalean, unitatea erg segundoko (\text {erg/s} sinboloa) da :

erg segundoko (\text {erg/s}): \text {1 erg/s} = 10^{-7} \text { W}

Hauxe da watt unitatearen etunittate horien arteko baliokidetza: 

\text {1 W = 1,341} \times  10^{-3} \text { HP = 0.1019 kgm/s = 0,8598 kcal/h} = 10^{-7} \text { erg/s}.

## Zenbait adibide praktiko 
Eguneroko bizitza, garrantzi handikoa da gure etxeko instalazio elektrikoaren potentzia zein den jakitea, etxean ditugun tresna elektrikoak ondo hornituta egon daitezen. Horretarako instalazioarten potentzia eta tresnek kontsumitzen duten potentzia zein den jakitea komeni da. 

### Etxeetako instalazio elektrikoaren potentzia elektrikoa 
Etxebizitzetako potentzia minimoa \text {2,3 kW}-ekoa da, baina etxea oso handia den kasuetan potentzia hori 10-15 kW\text {10-15 kW}-ekoa izan daiteke. Dena den, tamaina ertaineko etxeetako potentzia \text {3,4 kW} edo \text {4,6 kW}-ekoa izan ohi da.

### Etxetresna elektrikoen ohiko potentzia 
Gaur egungo etxeetan hainbat tresna elektriko erabiltzen dira, eta horregatik komeni da jakiteabat ageri da zein den bakoitzaren potentzia. Ondoko taulan, horrelakoen zerrenda bat dago adierazita.

### Automobilen potentzia 
Automobilen potentzia maximoa zaldi-potentzia unitatetan adierazi ohi da da. Tamaina ertaineko turismo autoen potentzia maximoa \text {100} \div \text {150 HP} ingurukoa izaten da. Zer esanik ez, kirol-autoek potentzia askoz handiagoa izan dezakete, eta 1-formulako monoplazepotentzia maximoa ia \text {1000 HP}-ra iristen da.    

#### Automobilen potentzia fiskala (administrazioko terminoa) 
Autogintzaren arloan, administrazioak eta aseguru-etxeek ***potentzia fiskala*** izeneko kontzeptua erabiltzen dute, zenbait zerga eta gainsariren zenbatekoa zehazteko. ***Zaldi fiskala*** ibilgailu bati aplikatzen zaion zerga-karga adierazten duen unitatea da. Garai batean motorraren potentziarekin lotuta zegoen, eta horregatik esaten zaio neurri horri “*potentzia fiskala*”.

Estatu bakoitzean formula berezia erabiltzen dute horretarako. Potentzia hori "zaldi fiskalean" neurtzen da  ez da potentzia fisikoaren parekoa. Frantzian, 2020ko urtarrilaz geroztik, *potentzia fiskala* motorraren potentzia maximoaren funtzio bat da, eta formula honen bidez kalkulatzen da:

P_\text {fis} = 0,00018 \times P^2 + 0,0387 \times P + 1,34, 

non P motorraren potentzia neto maximo adierazten duen, \text {kW}-etan adierazia.

Espainian, Ibilgailuen Araudi Orokorraren V. eranskinaren arabera (abenduaren 23ko 2822/1998 Errege Dekretua), *potentzia fiskala* zilindrada eta zilindro-kopurutik abiatuta lortzen da, formula hau erabiliz:

P_\text {fis} = T (0,785  D^2 R)^{0,6} N,

non P_\text {fis} potentzia fiskala den; T = 0,08 lau aldiko motorretan eta T = 0,11 bi aldiko motorretan; D, zilindroaren diametroa \text {cm}-tan; R, pistoiaren ibilbidea \text {cm}-tan; eta N, zilindro-kopurua

## left|24px Ariketak 

Fitxategi:Lana eta potentzia ariketa 1.webm|thumbtime=71|**Lana** eta **potentzia** lantzeko ariketa.
Fitxategi:Lana eta potentzia ariketa 2.webm|thumbtime=71|**Lana** eta **potentzia** lantzeko ariketa II.

## Erreferentziak 
## Bibliografia 
* Ortega, Manuel R. (1989-2010). *Lecciones de Física (4 volúmenes)*. Monytex. , , , .
*Fishbane, Paul (2008) *Fisika zientzialari eta ingeniarientzat. 1. bolumena, (1.etik-21.era Gaiak)* Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea ISBN 9788490820308 PMC932800438.Etxebarria Bilbao, Jose Ramon (arg.) *Fisika orokorra (2. argitalpena)* UEU, Bilbo (2003) ISBN 9788484380450.
*J.R. Etxebarria & F. Plazaola, *Mekanika eta Uhinak,* UEU, Bilbo (1992) 
*Marcelo Alonso, Edward J. Finn (1976). *Física*. Fondo Educativo Interamericano. ISBN: 8403209908; 8403202334; 8403209908; 9686 BC37.
*
## Ikus, gainera 
*Energia
*Neurri-unitatea
*Potentzia elektrikoa
*Potentziometro

## Kanpo estekak