Órdenes de magnitud de potencia

Este artículo cita ejemplos de potencia en vatios de diferentes dispositivos consumidores o productores de energía. Da así órdenes de magnitud de poderes  ; cada sección cubre tres órdenes de magnitud, es decir, un factor de mil.

Preámbulo de las unidades

La unidad del Sistema Internacional para evocar una potencia es el vatio  ; 1 vatio = 1  kg  m 2  s −3 . Sin embargo, a veces se utilizan otras unidades, incluida la potencia .

Por debajo de vatios

Yoctowatt (10 -24  vatios)

Zeptowatt (10 −21  vatios)

• ~ 10 zW - Tech: la potencia aproximada de la señal de radio de la sonda espacial Galileo (a la altura de Júpiter ) recibida en la Tierra por una antena de 70 metros de DSN .

Attowatt (10 −18  vatios)

• 1 aW - Phys: escala de potencia aproximada a la que las fluctuaciones térmicas alteran el funcionamiento de los nanosistemas .

Femtowatt (10 -15  vatios)

• 2.5 fW - Tech: señal mínima detectable para una antena de un buen receptor de radio FM .
• 10 fW (-110 dBm ) - Tech: límite bajo aproximado de la potencia de recepción de un teléfono celular con espectro de transmisión digital.

Picowatt (10 −12  vatios)

• 1 pW - BioMed: potencia media de una célula humana.
• 2,5 pW - BioMed: intensidad del sonido por centímetro cuadrado para el umbral de audición humana a 1000  Hz , es decir, 1 teléfono o 0 dB .
• 150 pW - BioMed: energía que entra al ojo humano desde una lámpara de 100 vatios a 1  km .

Nanowatt (10 −9  vatios)

• 2-15 nW - Tech: energía consumida por algunos chips de microcontroladores PIC como el PIC12F683 en modo de espera. El consumo real durante el modo de espera depende del voltaje utilizado.

Microvatios (10 −6  vatios)

• 1 mW - Tech: consumo aproximado de un reloj de pulsera con cuarzo .
• 1 µW: de acuerdo con la norma NTMR-1 de Industry Canada, la potencia de salida máxima suministrada a la antena legalmente permitida de un transmisor de anuncios de baja potencia o un cartel parlante no debe producir una intensidad de campo mayor a 100  µV / m medida a una distancia de 30  m , que corresponde a una potencia de salida del transmisor inferior a 1 microvatio (µW) .
• 3 mW - Astro: flujo de radiación de fondo de microondas cósmico por metro cuadrado.

Milivatios (10 −3  vatios)

• 5  mW - Tech: el láser en una unidad de CD-ROM .
• 36  mW - Tech: potencia de un diodo emisor de luz piloto, rojo estándar (1,8  V , 20  mA ).
• 100  mW - Tech: el láser en una grabadora de CD-R .

De vatio a kilovatio

• 5  W - Legal: la potencia de salida máxima de un transceptor CB o transmisor de radio portátil.
• 20-40  W - BioMed: la potencia aproximada consumida por el cerebro humano.
• 30-40  W - Tech: la potencia típica de un tubo fluorescente .
• 60  W - Tech: la potencia eléctrica típica de una lámpara incandescente de techo.
• 82  W - Tech: la potencia máxima consumida por un microprocesador Pentium 4 .
• 100  W - BioMed: la potencia media aproximada que utiliza un cuerpo humano en reposo.
• 150  W - Tech: la potencia de salida de un panel solar fotovoltaico de un metro cuadrado a la luz solar directa.
• 253  W (2215 kWh por año) - Geo: la potencia media per cápita utilizada en el mundo en 2001 .
• 290  W - Unidades: aproximadamente 1,000 BTU por hora.
• 300  W - Astro: cantidad de radiación solar que cae sobre un metro cuadrado de la superficie terrestre, en Europa, al mediodía solar, en invierno y en ausencia de una nube.
• 300-400  W - Tech: la potencia típica de una PC .
• 400  W - Tech: el límite legal para la potencia de salida de una estación de radioaficionado en el Reino Unido .
• 500  W - BioMed: la potencia de salida de una persona físicamente trabajadora.
• 736  W - Unidades: 1 caballo de fuerza .
• 900  W - BioMed: la potencia de salida de un ser humano sano (no atlético) promediada durante los primeros 6 segundos de un sprint de 30 segundos.
• 1.100  W - Astro: cantidad de radiación solar que cae sobre 1 m 2 de la superficie de la Tierra, en Europa, al mediodía solar, en verano y en ausencia de nubes.

Del kilovatio

Kilovatio (10 3 vatios)

• 1 a 2  kW - Tech: potencia de un hervidor eléctrico doméstico.
• 1,4  kW - Astronomía: potencia recibida por encima de la atmósfera terrestre por 1  m 2 de superficie.
• 1,5  kW - Tecnología: el límite legal para la potencia de salida de una estación de radioaficionado en los Estados Unidos .
• hasta 2  kW - BioMed: potencia de salida aproximada a corto plazo de los ciclistas velocistas profesionales.
• 1,5  kW a 3  kW - Tech: potencia de una lavadora.
• 3.3 a 6.6  kW - Eco: la potencia de salida promedio de la fotosíntesis para 1  km 2 de océano .
• 6  kW - Tech: la potencia eléctrica suministrada por la red al 70% de los hogares franceses
• 12  kW : la potencia del flash de una cámara de aficionado (12 julios entregados en 1 milisegundo )
• 30  kW : la potencia generada por los cuatro motores de GEN H-4  (en) , un helicóptero para un pasajero.
• 16-32  kW - Eco: la potencia de salida media de la fotosíntesis para 1  km 2 de tierra.
• 50  kW a 100  kW - Tech: el ERP de un canal AM claro .
• 40  kW a 200  kW - Tech: rango de potencia de salida aproximada de los automóviles.
• 125  kW - Tech: la potencia de la fuente de alimentación de uno de los primeros ordenadores: el UNIVAC I (en 1951).
• 300  kW - Tech: potencia media de un camión semirremolque (410 CV).
• 500  kW - Tech: potencia nominal de un aerogenerador con un rotor de 40  m de diámetro y un viento de 43  km / h ( 12  m / s ).
• 607  kW - Tech: potencia del motor MGO de los vagones de la serie X 2800 de ( 1957 ), el más potente de los vagones monocasco SNCF .
• 736  kW - Tech: motor de potencia (1001 CV) del Bugatti Veyron 16.4 en 2005 .

Megavatio (10 6 vatios)

La capacidad productiva de los generadores eléctricos encargados por las empresas de servicios públicos a menudo se mide en MW. Aproximadamente 10,000 bombillas de 100 vatios o 5,000 sistemas informáticos consumen aproximadamente 1 megavatio (1  MW ), que es aproximadamente igual a 1360 caballos de fuerza. De alta potencia diesel - eléctrico locomotoras suelen tener una potencia de salida de 3-5  MW , un moderno reactor nuclear tiene una potencia eléctrica del orden de 500 a 1.650  MW .

Ejemplos de energía producida:

• 1  MW - Tech: la potencia del motor del superdeportivo Koenigsegg One: 1 2014 (1360 CV)
• 1 MW - Tech: energía térmica concentrada en el hogar del horno solar de Odeillo , el más grande del mundo.
• 1.3  MW - Tecnología: La potencia del motor del Mustang P-51 Mustang , un avión de combate estadounidense de la Segunda Guerra Mundial.
• 2.5 MW - BioMed: la potencia de salida (¿pico?) De una ballena azul .
• 3  MW - Tech: la potencia de salida mecánica de una locomotora diésel .
• 4  MW - potencia de un horno metalúrgico de inducción de 5  t .
• 8.2  MW - Tech: la potencia consumida por el ordenador más potente de 2012, el Titan (17,59 péta FLOPS ), producido por la empresa Cray .
• 9.1  MW - Tech: la potencia de salida mecánica de un TGV dúplex alimentado con 25  kV AC.
• 10  MW - Tech: la potencia eléctrica de la primera planta de energía solar termodinámica (Solar One) de Estados Unidos.
• 50 MW - Tecnología  : la potencia consumida por los servidores de Google .
• 100 MW - Tech: la potencia eléctrica de la presa Verbois , en el cantón de Ginebra , en Suiza .
• 117  MW - Tech: la potencia total (propulsión y diversas necesidades) del transatlántico Queen Mary 2 (lanzado en 2004)
• 150 MW - Tech: capacidad instalada de la red interconectada de Togo
• 240  MW - Tech: la potencia de la central mareomotriz de Rance o la presa de Bort-les-Orgues en Francia.
• 400  MW - Tech: la potencia eléctrica media de las centrales eléctricas de gas de ciclo combinado en Francia , como las de Pont-sur-Sambre y Bayet ( Total Direct Energie ).
• 900  MW - Tech: la potencia eléctrica de un reactor nuclear canadiense CANDU .
• 900 MW - Tech: potencia eléctrica de las 32 unidades nucleares francesas de las series CP0 y CPY aún en servicio en 2021.

Gigavatio (10 9 vatios)

• 1  GW - Tech: la potencia térmica del horno de un alto horno que produce 6.000 toneladas de hierro fundido al día .
• 1  GW - Tecnología: la potencia eléctrica media de un reactor en una central nuclear moderna, o la del futuro parque eólico marino más grande del mundo, ubicado en Fukushima (Japón).
• 1.3  GW - Tech: la potencia de salida eléctrica de la presa Limestone (Manitoba, Canadá).
• 1,6  GW - Tech: la potencia eléctrica de un reactor presurizado europeo (EPR).
• 2.074  GW - Tech: la energía generada por la Represa Hoover (Arizona y Nevada, Estados Unidos).
• 2.1  GW - Tech: la energía generada por la presa de Asuán (Egipto).
• 2.775 GW - Tech: potencia térmica máxima autorizada de los reactores nucleares franceses conocida como “900 MW”.
• 3  GW - Tech  : la potencia térmica máxima del reactor Superphénix de la antigua central nuclear Creys-Malville en Francia (potencia eléctrica correspondiente: 1,24  GW ).
• 12,6  GW - Tech: la energía eléctrica generada por la represa de Itaipu en Brasil / Paraguay .
• 12,7  GW - Geo: la potencia eléctrica media consumida por Noruega en 1998 .
• 22,5  GW - Tecnología: la energía eléctrica generada por la presa de las Tres Gargantas en China .
• 36,5  GW - Tecnología: la energía eléctrica generada por las 59 represas hidroeléctricas de Hydro-Québec .
• 101,6  GW - Tecnología: el consumo máximo de electricidad registrado en Francia el8 de febrero de 2012 a las 7:00 p.m.
• 136,3  GW - Tecnología  : la capacidad instalada total de EDF , el principal productor mundial, en 2010.

Teravatio (10 12 vatios)

• 1,7 TW - Geo: la potencia eléctrica media consumida en el mundo en 2001 .
• 3.327 TW - Geo: la potencia promedio total consumida (gas, electricidad, fuel oil, madera, etc.) en los Estados Unidos en 2001 .
• 6 TW - Geo: el poder implementado en la escala de la Tierra por el fenómeno de las mareas .
• 13,5 TW - Geo: la potencia media total consumida por todas las actividades humanas en 2001 .
• 44 TW - Geo: flujo de calor total medio del interior de la Tierra.
• 50 a 200 TW - Clima: tasa de liberación de energía térmica de un ciclón tropical (huracán y tifón a nivel local).

Petavatio (10 15 vatios)

• 1.055 PW - Tech: la potencia del láser BELLA (construido por el grupo Thales), el más potente del mundo en 2012 .
• 1.25 PW - Tech: Los pulsos láser más potentes del mundo (reclamado en23 de mayo de 1996por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ).
• 1.4 PW - Geo: el flujo de calor estimado transportado por la Corriente del Golfo .
• 4 PW - Geo: el flujo de calor estimado transportado por la atmósfera terrestre y los océanos desde el ecuador hasta los polos.
• 5 PW - Tech: la potencia del láser Apollon (construido por el grupo Thales), el más potente del mundo en 2018 .
• 10 PW - Tech: la potencia láser de la instalación rumana del programa Extreme Light Infrastructure (construido por el grupo Thales), durante sus primeras tomas de prueba en 2019 .
• 174.0 PW - Astro: potencia total que recibe la Tierra del sol .

Exavatio (10 18 vatios)

• 1 EW - Astro: la potencia aproximada generada entre las superficies de Júpiter y su luna Io debido al enorme campo magnético de Júpiter.

Zettawatt (10 21 vatios)

• 125 ZW - Astro: el brillo aproximado de Wolf 359 .

Yottawatt (10 24 vatios)

• 386 YW - Astro: el brillo del sol .

Sobre el yottawatt

• 1 × 10 31 W - Astro: el brillo aproximado de las fuentes binarias X más brillantes .
• 3,31 × 10 31 W - Astro: el brillo aproximado de Hadar .
• 1,23 × 10 32 W - Astro: el brillo aproximado de α Cygni (Deneb).
• 5 × 10 34 W - Astro: el brillo aproximado de nuestra galaxia, la Vía Láctea .
• 1 × 10 40 W - Astro: el brillo aproximado de un quásar .
• 1 × 10 45 W - Astro: el brillo aproximado de un estallido de rayos gamma .
• 3,63 x 10 52 W - Phys: la potencia Planck , la unidad básica de potencia en las unidades Planck .

Notas y referencias

Notas

1. De la fórmula: P vatios = U voltios * I amperios . Cálculo: P = 1,8 V * 20 mA = 36 mW.
2. Este gigavatio corresponde a 14  MBtu (  14.756 MJ ) por tonelada de hierro fundido. Este puede ser el caso de minerales o aglomerados en bruto muy ricos . Este es el calor necesario para fundir y reducir materiales, así como para calentar gases de altos hornos . Este calor es proporcionado por la combustión parcial del coque y por el viento caliente. La potencia es mayor si consideramos el alto horno en su conjunto, es decir si sumamos los cobertores y anexos al horno de fusión.

Referencias

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4. sitio de la FAO (en) la producción de energía Biológica
5. ¿Qué significa kVA en electricidad?
6. "  Héliodyssée  " , en Pyrénées-Cerdagne-Tourisme.com ,29 de junio de 2015(consultado el 6 de abril de 2021 )
7. "  Producción - Compagnie Energie Electrique du Togo  " (consultado el 3 de diciembre de 2020 )
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11. "Japón: Fukushima apuesta por la energía eólica" , Euronews, 12 de julio de 2013.
12. "  Perfil | Hydro-Québec Production  ” , en www.hydroquebec.com (consultado el 14 de abril de 2016 ) .
13. "Los diez principales productores de electricidad del mundo" , Le Point , 10 de agosto de 2010.
14. Ver el sitio web (in) calor radiogénico en la Tierra
15. (in) Colaboración Borexino  (in) , "  Análisis integral geoneutrino con Borexino  " , Physical Review D , vol.  101,21 de enero de 2020( leer en línea ), artículo en libre acceso.

Ver también