Convertidor de unidades de potencia: W, kW, hp y PS

Convertidor de unidades de potencia

La potencia indica la rapidez con que se utiliza o produce la energía. Un convertidor de unidades de potencia transforma una cifra de potencia de una unidad a otra, como de kilovatios a caballos de fuerza. Esta página convierte entre vatios, kilovatios, caballos de fuerza mecánicos y caballos de fuerza métricos, y muestra los cuatro valores al mismo tiempo.

Qué hace el convertidor

El visitante introduce un número y elige la unidad en la que está expresado. La página devuelve la misma potencia en las cuatro unidades.

• Los resultados se muestran con ocho cifras significativas. Solo se redondea la presentación. La conversión se realiza con el número tal como se escribió.
• Un resultado menor que 0,0001, o de mil millones o más, se muestra en notación científica. El cero se muestra como un 0 simple.
• Se aceptan valores negativos. Un motor que genera potencia en lugar de consumirla tiene un valor negativo.
• Un cuadro vacío muestra una indicación en lugar de un número. Un enlace que contiene una unidad no ofrecida por la página muestra un mensaje en lugar de una conversión.

Las cuatro unidades

El vatio es la unidad del SI: un julio de energía por segundo. Cada una de las otras tres unidades equivale a un número fijo de vatios. Ninguno de esos tres números es una medición, por lo que ninguno cambia con el tiempo.

Fórmula de conversión de potencia

Cada unidad de esta página es un múltiplo fijo del vatio, por lo que una conversión consiste en una multiplicación seguida de una división. El valor se convierte primero a vatios y después a la unidad deseada:

$P_2 = \frac{P_1 \times k_1}{k_2}$

donde $P_1$ es la potencia introducida, $k_1$ es el número de vatios que hay en una unidad de la unidad elegida, $k_2$ es el número de vatios que hay en una unidad de la unidad deseada y $P_2$ es el resultado.

No se suma ni se resta nada durante el proceso, porque las cuatro escalas indican cero con la misma potencia. Solo cambia el tamaño del intervalo. La temperatura es el caso en que esto no se cumple: Celsius y Fahrenheit empiezan a contar desde puntos distintos, por lo que un convertidor que solo multiplicara mostraría 0 °C como 0 °F en lugar de 32 °F.

De dónde proceden las dos cifras de caballos de fuerza

El caballo de fuerza mecánico se define como 550 pies-libras-fuerza (168 m) por segundo. Un pie-libra-fuerza es el trabajo realizado cuando una fuerza de una libra-fuerza desplaza algo un pie. Ambas partes están fijadas exactamente. El Acuerdo Internacional sobre la Yarda y la Libra de 1959 establece el pie en 0,3048 m y la libra en 0,45359237 kg. Una libra-fuerza es esa libra sometida a la gravedad estándar, lo que equivale a 4,4482216152605 N.

$1\ \mathrm{hp} = \frac{550 \times 0.3048\ \mathrm{m} \times 4.4482216152605\ \mathrm{N}}{1\ \mathrm{s}} = 745.69987158227022\ \mathrm{W}$

El caballo de fuerza métrico, escrito PS, se define como 75 kilográmetros-fuerza por segundo. Un kilogramo-fuerza es un kilogramo sometido a esa misma gravedad estándar, por lo que equivale a 9,80665 N.

$1\ \mathrm{PS} = \frac{75 \times 9.80665\ \mathrm{N} \times 1\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}} = 735.49875\ \mathrm{W}$

La gravedad estándar se fijó en 9,80665 m/s² durante la 3.ª Conferencia General de Pesas y Medidas, celebrada en 1901. Es un valor acordado, no una medición local, lo que permite utilizar una unidad de masa en lugar de una unidad de fuerza. La publicación especial 811 del NIST, apéndice B, incluye el caballo de fuerza mecánico redondeado a 745,6999 W.

Ejemplo: un automóvil de 100 kW

Un automóvil con una potencia nominal de 100 kW produce 100.000 vatios. Al dividir esa cifra por los vatios que hay en un caballo de fuerza mecánico se obtiene la cifra utilizada en Estados Unidos y el Reino Unido:

$P = \frac{100\,000}{745.69987158227022} \approx 134.10221\ \mathrm{hp}$

Al dividir los mismos 100.000 vatios por los vatios que hay en un caballo de fuerza métrico se obtiene la cifra que aparece en la mayoría de los folletos europeos:

$P = \frac{100\,000}{735.49875} \approx 135.96216\ \mathrm{PS}$

Ambas respuestas describen el mismo automóvil. Difieren porque las unidades son distintas, no porque haya cambiado nada del motor. Para esta entrada, la página muestra 100.000 W, 100 kW, 134,10221 hp y 135,96216 PS uno al lado del otro.

Dos unidades comparten el nombre de caballo de fuerza

El caballo de fuerza mecánico y el caballo de fuerza métrico tienen tamaños parecidos, por lo que es fácil confundirlos, pero no son iguales:

$1\ \mathrm{hp} = 1.013869665424\ \mathrm{PS}$

La diferencia es de aproximadamente 1,4 %. Un motor de 100 hp (75 kW) equivale a 101,38697 PS, y un motor de 100 PS equivale a 98,632007 hp (73,5 kW). El caballo de fuerza mecánico es la cifra que normalmente se cita en Estados Unidos y el Reino Unido. PS es la abreviatura de Pferdestärke, el nombre alemán del caballo de fuerza métrico, y es la cifra que normalmente se cita en Europa continental. Una página que ofreciera un único «caballo de fuerza» sin especificar cuál sería incorrecta en 1,4 % para la mitad de sus visitantes y no daría ninguna señal de ello, por lo que ambas unidades aparecen con sus propios nombres.

Conversiones habituales de potencia

Cada fila muestra lo que produce una unidad expresado en las otras tres, con ocho cifras significativas.

Qué valores son exactos y cuáles están redondeados

Las cuatro unidades se basan en definiciones, pero solo algunas de esas definiciones pueden escribirse por completo como decimales.

• 1 kW equivale exactamente a 1.000 W. Kilo es el prefijo del SI que indica mil.
• 1 hp equivale exactamente a 745,69987158227020 W. El decimal termina ahí porque el pie y la libra-fuerza son, a su vez, decimales exactos.
• 1 PS equivale exactamente a 735,49875 W, a partir de 75 multiplicado por la gravedad estándar.
• 1 hp (0,75 kW) equivale exactamente a 1,013869665424 PS. En este caso, la división da un resultado decimal finito.
• 1 PS equivale a 0,98632007061953110… hp, con cifras que nunca terminan, por lo que cualquier decimal escrito para ello se ha truncado.

El convertidor calcula cada cifra de caballos de fuerza a partir de las constantes que las definen, en lugar de guardar un decimal acortado. Así, el redondeo que ve el lector procede de la visualización y no de los números subyacentes. Ocho cifras significativas bastan para mostrar claramente un valor definido y son lo bastante pocas para ocultar las últimas cifras de la aritmética del ordenador, que contienen ruido de redondeo en lugar de información.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos vatios tiene un caballo de fuerza? Depende del caballo de fuerza al que se haga referencia. El caballo de fuerza mecánico equivale exactamente a 745,69987158227020 W, que la página muestra como 745,69987 W. El caballo de fuerza métrico equivale exactamente a 735,49875 W.

¿Es hp lo mismo que PS? No. Un caballo de fuerza mecánico equivale exactamente a 1,013869665424 caballos de fuerza métricos, una diferencia de aproximadamente 1,4 %. Un motor de 100 hp equivale a 101,38697 PS, y un motor de 100 PS equivale a 98,632007 hp (73,5 kW).

¿Cómo se convierten los kW a hp? Divide los kilovatios entre 0,74569987158227020 o multiplícalos por aproximadamente 1,341 para obtener una respuesta aproximada. Un kilovatio equivale a 1,3410221 caballos de fuerza mecánicos o a 1,3596216 caballos de fuerza métricos.

¿Por qué las cifras de los automóviles europeos se expresan en kW o PS? El kilovatio es la unidad del SI, y PS es la unidad de caballo de fuerza que surgió del sistema métrico. El caballo de fuerza mecánico es la cifra que normalmente se cita en Estados Unidos y el Reino Unido, por lo que el mismo automóvil puede aparecer con dos cifras distintas de caballos de fuerza.

¿Se puede convertir una potencia negativa? Sí. La potencia tiene signo, por lo que un valor inferior a cero describe un flujo de energía en la dirección contraria, como ocurre cuando un motor genera potencia en lugar de consumirla. La página la convierte en vez de rechazarla.

¿Por qué se muestran tantas cifras? Ocho cifras significativas mantienen legible un valor definido sin mostrar las últimas cifras del cálculo, que contienen ruido de redondeo. Las constantes almacenadas nunca se acortan, por lo que una visualización más breve no afecta a la siguiente conversión.