Ver el código de «Vatio»

{{Ficha de unidad
| bgcolour =
| nombre = Vatio
| imagen = Wattmeter.jpg
| pie = Un [[vatímetro]]
| estándar = [[Unidades derivadas del Sistema Internacional]]
| magnitud = [[Potencia (física)|Potencia]]
| símbolo = W
| nombradapor = [[James Watt]]
| unidad1 = [[Unidades básicas del Sistema Internacional|Unidades básicas del SI]]
| enunidad1 = 1 [[kilogramo|kg]] [[metro|m]]<sup>2</sup>/[[segundo|s]]<sup>3</sup>
| unidad2 = [[Unidades derivadas del Sistema Internacional|Unidades derivadas del SI]]
|enunidad2 =  1 [[Julio (unidad)|J]]/[[Segundo|s]]
| unidad3 = [[Unidades de Planck]]
| enunidad3 = {{esd|2,756 10}} × 10<sup>-53</sup> [[Potencia de Planck|Pp]]
| unidad4 = 
| enunidad4 = 
}}

El '''vatio'''<ref>{{cita DRAE|vatio|fechaacceso=21 de marzo de 2015}}</ref> o '''''watt'''''<ref>{{DRAE|watt|fechaacceso=21 de marzo de 2015}}</ref> (símbolo: '''W''') es la [[Unidad derivada del SI|unidad derivada coherente]] del [[Sistema Internacional de Unidades|Sistema Internacional de Unidades (SI)]] para la [[potencia (física)|potencia]]. Es igual a 1&nbsp;[[julio (unidad)|julio]] por segundo (1&nbsp;J/s). Se utiliza para cuantificar la tasa a la que se transfiere la energía. En términos de [[unidades básicas del Sistema Internacional|unidades básicas del SI]], el vatio se describe como kg⋅m²/s³.<ref>{{cite report | last1=Newell | first1=David B | last2=Tiesinga | first2=Eite | title=The international system of units (SI) | publisher=National Institute of Standards and Technology | publication-place=Gaithersburg, MD | year=2019 | doi=10.6028/nist.sp.330-2019 | url = https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.330-2019.pdf}}  §2.3.4, Table 4.</ref><ref>{{Cite book|last1=Yildiz|first1=I.|title=Comprehensive energy systems. Vol 1: Energy fundamentals|last2=Liu|first2=Y.|publisher=Elsevier|year=2018|isbn=9780128149256|editor1-last=Dincer|editor1-first=I.|pages=12–13|chapter=Energy units, conversions, and dimensional analysis}}</ref><ref>{{citation |author=International Bureau of Weights and Measures |author-link=International Bureau of Weights and Measures |date=2006 |url=https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/si_brochure_8.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20210604163219/https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/si_brochure_8.pdf |archive-date=2021-06-04 |title=The International System of Units (SI) |edition=8th |isbn=92-822-2213-6 |page= |pages=118, 144 |quote=|access-date=2021-12-16 }}</ref>

El vatio, sus múltiplos y submúltiplos son unidades aplicables a cualquier potencia, sea esta mecánica, eléctrica, magnética, acústica, o de cualquier otra índole. Debido a que el vatio es una unidad pequeña, es común expresar la potencia también en kilovatios (kW = 1000 W) o megavatios (MW = {{Unidad|1000000|W}}).

Al ser el vatio una unidad coherente del SI, se puede expresar algebraicamente combinando otras unidades coherentes del SI con la multiplicación y exponenciación. Por ejemplo, expresado en unidades [[electricidad|eléctricas]], el vatio se puede expresar como W = [[voltio|V]] ⋅ [[amperio|A]] (aunque en ingeniería eléctrica esta expresión suele usarse exclusivamente para la [[potencia eléctrica#Potencia en corriente alterna|potencia aparente]] en circuitos de [[corriente alterna|CA]]); en unidades usadas en la hidráulica: W = [[pascal (unidad)|Pa]] ⋅ [[Metro cúbico|m³]]/[[segundo|s]].

== Definición ==

Las ecuaciones que relacionan dimensionalmente el vatio con las [[unidades básicas del Sistema Internacional]] son:

* En términos de la [[mecánica clásica]]: Cuando la velocidad de un objeto se mantiene constante a un [[metro por segundo]] con la oposición de una fuerza de un [[Newton (unidad)|newton]] la tasa a la que se realiza el trabajo es un vatio.

:<math>\mathrm{W = \frac{J}{s} = \frac{N\cdot m}{s} = \frac{kg\cdot m^2}{s^3}}</math>

* En términos del [[electromagnetismo]]: Un vatio es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico, cuando una corriente de 1 amperio (A) circula con una diferencia de potencial de 1 voltio (V). Al ser magnitudes vectoriales, en corriente alterna 1 vatio no equivale a 1 [[voltiamperio]] pues esta nos indica la potencia aparente del circuito.

:<math>\mathrm{ 1 ~ W = { 1 ~ V\cdot  1 ~ A} = 1 ~ \frac{V^2}{\Omega} =  1 ~ A^2\Omega = \frac{kg\cdot m^2}{s^3}}</math>

== Origen y adopción como una unidad del Sistema Internacional de Unidades ==
[[Archivo:James Watt (Gemälde).jpg|miniaturadeimagen|Retrato de [[James Watt]]]]
El término «vatio» es la [[castellanización]] de ''watt'', unidad que recibe su nombre de [[James Watt]], ingeniero escocés del {{Siglo|XVIII||s}} conocido por sus contribuciones al desarrollo de la [[máquina de vapor]].<ref name=Klein>{{cite book |last=Klein |first=Herbert Arthur |year=1988 |location=New York |publisher=Dover |año-original=1974 |title=The Science of measurement: A historical survey |isbn=9780486144979 |page=239 }}</ref> Fue adoptado por el Segundo Congreso de la Asociación Británica por el Avance de la Ciencia en 1889 y por la undécima [[Conferencia General de Pesos y Medidas]] en 1960 como la unidad de potencia incorporada en el [[Sistema Internacional de Unidades]].

En octubre de 1908, en la Conferencia Internacional sobre Unidades y Normas Eléctricas en Londres,<ref>{{cite book | author=Tunbridge, P. | title=Lord Kelvin: His Influence on Electrical Measurements and Units | url=https://archive.org/details/lordkelvinhisinf0000tunb | location=Peter Peregrinus | publisher=London | year=1992 |page=[https://archive.org/details/lordkelvinhisinf0000tunb/page/51 51] | isbn=0-86341-237-8}}</ref> se establecieron las llamadas definiciones "internacionales" para las unidades eléctricas prácticas.<ref name=EB11-742>{{cite EB1911|wstitle= Units, Physical | volume= 27 | pages = 738–745; see page 742 |last= Fleming |first= John Ambrose |author-link= John Ambrose Fleming}}</ref> La definición de Siemens fue adoptada como el vatio "internacional". (También usado: 1&nbsp;A<sup>2</sup> × 1&nbsp;Ω.)<ref name=Klein/> El vatio se definió como igual a 10<sup>7</sup> unidades de potencia en el "sistema práctico" de unidades.<ref name=EB11-742/>  Las [[Sistema Internacional de Unidades Eléctricas y Magnéticas#Sobredefinición y la modificación de 1908|"unidades internacionales"]] fueron dominantes desde 1909 hasta 1948. Después de la novena [[Conferencia General de Pesos y Medidas]] en 1948, el vatio "internacional" se redefinió de unidades prácticas a unidades absolutas (es decir, usando solo longitud, masa y tiempo). Concretamente, esto significaba que 1 vatio se definía ahora como la cantidad de energía transferida en una unidad de tiempo, es decir, 1 J/s. En esta nueva definición, 1 vatio "absoluto" = 1,00019 vatios "internacionales". Es probable que los textos escritos antes de 1948 utilicen el vatio "internacional", lo que implica precaución al comparar valores numéricos de este período con el vatio posterior a 1948.<ref name=Klein/>

== Múltiplos del Sistema Internacional ==
A continuación, una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.

{{Múltiplos del Sistema Internacional
|símbolo=W 
|unidad=vatio
|nota=Prefijos comunes de unidades están en negrita.
|m=|k=|M=|G=
|anchor=SI_prefijos_del_vatio
|right=
}}
{{SI unidad minúscula|James Watt|vatio|W}}

Esta sección muestra ejemplos de la potencia en vatios producidos por diversas fuentes de energía. Se agrupan en [[Anexo:Orden de magnitud|órdenes de magnitud]], y cada sección cubre tres órdenes de magnitud, o un factor de mil.

=== Attovatio ===
Los attovatios (aW) es igual a la trillonésima parte de un vatio (10<sup>−18</sup> W). Se utilizan para describir la sensibilidad de [[Fotodiodo|fototransistores]] de [[Radiación infrarroja|infrarrojos]] y [[bolómetro]]s.

=== Femtovatio ===
El femtovatio (fW) es igual a la milbillonésima parte de un vatio (10<sup>−15</sup> W). Potencias tecnológicamente importantes que se miden en femtovatios se encuentran típicamente en la referencia(s) para receptores de [[Radiocomunicación|radio]] y de [[radar]].

=== Picovatio ===
El picovatio (pW) es igual a la billonésima parte de un vatio (10<sup>−12</sup> W). Potencias tecnológicamente importantes que se miden en picovatios se utilizan normalmente en referencia a la radio y de radar receptores, acústica y en la ciencia de la [[radioastronomía]].

=== Nanovatio ===
Un nanovatio (nW) es equivalente a una milmillonésima parte de vatio (10<sup>−9</sup> W). Para una estrella aislada de magnitud +3.5, un metro cuadrado de superficie recibe un nanovatio de potencia en forma de radiación.

=== Microvatio ===
Un microvatio (µW) es equivalente a una millonésima parte de un vatio (10<sup>−6</sup> W). Ejemplos de transmisión de energía en este orden son las comunicaciones por fibra óptica que dan potencias en torno a los microvatios-milivatios en la mayor parte de los casos.<ref name="FOA">{{cita web| url=http://www.thefoa.org/tech/ref/testing/test/power.html| sitio web=thefoa.org| título=The Fiber Optic Association - Reference Guide for Fiber Optics| idioma=inglés| urlarchivo=https://web.archive.org/web/20100326055419/http://www.thefoa.org/tech/ref/testing/test/power.html| fechaarchivo=26 de marzo de 2010}}</ref>

=== Milivatio ===
Un milivatio (mW) es equivalente a una milésima de vatio (10<sup>−3</sup> W). Un puntero láser típico puede dar lugar a haces de luz de 5 milivatios de potencia de salida. Otros ejemplos de consumo o generación del orden de milivatios son las transmisiones por fibra óptica ya mencionadas en el anterior apartado, algunos tipos de ledes o experimentos en micromotores de combustión interna.<ref name="Kalina">{{cita publicación| url=http://www.ilot.edu.pl/KONES/2005/2005%201_2%20pdf/19_2005%20NO%201%20-%202%20kalina.pdf| publicación=ilot.edu| ubicación=Varsovia, Polonia| título=Experimental study of compression and combustion processes in a very small engine| idioma=inglés| formato=pdf| nombre1=Piotr| apellido1=Kalina| nombre2=Maciej| apellido2=Rusin| nombre3=Józef| apellido3=Jarosinski| año=2005| volumen=12| urlarchivo=https://web.archive.org/web/20101118174448/http://www.ilot.edu.pl/KONES/2005/2005%201_2%20pdf/19_2005%20NO%201%20-%202%20kalina.pdf| fechaarchivo=18 de noviembre de 2010}}</ref>

=== Vatio ===
Es el consumo típico necesario para la emisión-recepción de comunicaciones con [[Telefonía móvil|teléfonos móviles]].

=== Kilovatio ===
{{redirige|kW}}
El kilovatio (kW), igual a mil vatios (10<sup>3</sup> W), se usa habitualmente para expresar la potencia de [[motor]]es, y la potencia de herramientas y máquinas. Un kilovatio equivale aproximadamente a {{esd|1,341 022}} [[caballo de fuerza|caballos de fuerza]], o {{esd|1,359 622}} [[caballo de vapor|caballos de vapor]].

=== Megavatio ===
El megavatio (MW) es igual a un millón de vatios (10<sup>6</sup> W). Se emplea para medir potencias grandes, donde las cifras del orden de los cientos de miles no resultan significativas.
Muchas cosas pueden tener la transferencia o consumo de energía en esta escala; algunos de esos eventos incluyen: [[rayo]]s, [[Central eléctrica|centrales eléctricas]], grandes motores eléctricos o de combustión interna, buques de guerra (como los [[portaaviones]] y los [[submarino]]s) y alguno de los equipamientos científicos (como grandes [[láser]]es).

=== Gigavatio ===
{{redirige|GW}}
Un gigavatio (GW) es una unidad de potencia equivalente a mil millones de vatios (10<sup>9</sup> W). Esta unidad suele utilizarse en grandes plantas generadoras de electricidad o en las redes eléctricas. La generación de energía en la [[presa Hoover]] puede ser un buen ejemplo; posee una capacidad instalada de potencia eléctrica de 2,08&nbsp;GW. La [[presa de las Tres Gargantas]] tiene una capacidad instalada de potencia eléctrica de 22,5 GW, la mayor de todas las plantas de energía eléctrica en 2018.

=== Teravatio ===
{{redirige|TW}}
Un teravatio (TW) es una unidad de potencia equivalente a un billón de vatios (10<sup>12</sup> W). La potencia total usada por los humanos a nivel mundial (alrededor de 16&nbsp;TW en 2006) se mide normalmente en el orden de estas unidades. Los láseres más potentes desde mediados de los años 1960 hasta la mitad de los años 1990 daban una salida de potencia del orden de teravatios, sólo durante unos nanosegundos. El pico de potencia de transmisión de energía a los rayos puede llegar a ser de un teravatio, aunque esta potencia es transmitida sólo durante un corto período de tiempo.

=== Petavatio ===
Un petavatio (PW) es una unidad de potencia equivalente a mil billones de vatios (10<sup>15</sup> W). Esta potencia puede producirse en los grandes láseres en escalas de tiempo del orden de femtosegundos (10<sup>−15</sup>&nbsp;s). Basándose en la media de radiación solar de 1,366&nbsp;kW/m² la potencia total de la radiación incidente en la [[atmósfera terrestre]] es estimada de 174&nbsp;PW, potencia que se traduce directamente en energía eólica y de las corrientes marinas que también se sitúan en este orden.<ref name="TSI">{{cita web| url=http://www.pmodwrc.ch/pmod.php?topic=tsi/composite/SolarConstant| título=Construction of a Composite Total Solar Irradiance (TSI) Time Series from 1978 to present| sitio web=Physikalisch-Metorologisches Observatorium Davos -- World Radiation Center| ubicación=Suiza| idioma=inglés| urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180113070251/http://www.pmodwrc.ch/pmod.php?topic=tsi%2Fcomposite%2FSolarConstant| fechaarchivo=13 de enero de 2018}}</ref>

== Usos erróneos ==

=== Confusión entre vatio y vatio-hora ===
En el habla vulgar, los conceptos de potencia y energía se confunden con frecuencia. La [[potencia (física)|potencia]] es la tasa a la que se transfiere, genera o usa la [[energía]], o se realiza trabajo. Un vatio es un [[Julio (unidad)|julio]] en un [[segundo]].

El [[vatio-hora]] (Wh) se usa para expresar la cantidad de [[energía]], no de potencia, que se puede generar o utilizar en una hora. Se podría definir como la energía necesaria para mantener una potencia constante de 1 vatio durante una hora. 1 Wh equivale a 3600 julios (J) y 1 kWh a 3,6 MJ.

El [[vatio-hora]] no es una unidad del Sistema Internacional de Unidades y es incoherente con él (es decir, requiere factores de conversión). Aunque [[ISO]] y [[Comisión Electrotécnica Internacional|CEI]] lo aceptan, recomiendan usar la unidad del SI, el julio (J), sus múltiplos o submúltiplos.<ref>«IEC 80000-6:2008: Quantities and units — Part 6: Electromagnetism».</ref>

Un ejemplo similar es el concepto de [[año luz]], definido como la distancia que recorre la luz en un año. En este caso la velocidad se refiere a recorrer distancias, mientras que en el W·h se refiere a consumo o producción de energía. En ambos casos se produce un uso alternativo de unidades (de segundos a años u horas respectivamente) que permite emplear números más pequeños para representar grandes magnitudes.

=== Confusión con otras unidades ===
Las organizaciones internacionales [[Oficina Internacional de Pesas y Medidas|BIPM]], [[Organización Internacional de Normalización|ISO]] y [[Comisión Electrotécnica Internacional|CEI]] establecen.

{{cita|''«"El símbolo de la unidad no debe utilizarse para proporcionar información específica sobre la magnitud y no debe nunca ser la única fuente de información respecto de la magnitud. Las unidades no deben ser modificadas con información adicional sobre la naturaleza de la magnitud; este tipo de información debe acompañar al símbolo de la magnitud y no al de la unidad..."»''<ref>{{cita publicación| url=http://www.cem.es/sites/default/files/files/SistemaInternacionalUnidades.pdf| título=El Sistema Internacional de Unidades| publicación=Centro Español de Metrología| ubicación=Madrid, España| edición=8.ª| año=2006| formato=pdf| urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180215024731/http://www.cem.es/sites/default/files/files/SistemaInternacionalUnidades.pdf| fechaarchivo=15 de febrero de 2018}}</ref>}}<ref>«No se permite adición alguna al símbolo de una unidad como forma de dar información sobre la naturaleza especial de la magnitud o contexto de medición que esté en consideración. ... Las expresiones para las unidades deben contener nada más que los símbolos de las unidades y símbolos matemáticos». Traducido de «ISO 80000-1:2009(E)», página 25.</ref> que no está permitido añadir información sobre la magnitud que describa a la unidad, ya que la magnitud no es parte de la unidad. Se listan algunos ejemplos no válidos:

* «vatio pico» (W<sub>p</sub>) y «kilovatio pico» (kW<sub>p</sub>): es una medida para la potencia nominal de un dispositivo de [[energía solar fotovoltaica]] en condiciones de iluminación de laboratorio.
* «megavatio térmico» (MW<sub>t</sub>): es una medida para el flujo térmico a una planta de energía (por ejemplo, nuclear o de ciclo combinado).
* «megavatio eléctrico» (MW<sub>e</sub>): es una medida para la potencia eléctrica producida por una planta de energía.
* «vatio rms» (W<sub>rms</sub>): es una medida para la potencia que es capaz de proporcionar un amplificador de audio en su salida cuando la entrada es una señal con características especificadas (usualmente [[sinusoide|senoidal]]).
* «vatio» (W<sub>pep</sub>): es una medida para la potencia de envolvente más alta suministrada a la línea de transmisión de la antena por un transmisor de [[radiofrecuencia]] durante cualquier ciclo de RF sin distorsión completa o una serie de ciclos de radiofrecuencia completos (usualmente [[sinusoide|senoidal]]). Por ejemplo, en [[Estados Unidos]] la [[Comisión Federal de Comunicaciones|FCC]] (Comisión Federal de Comunicaciones) utiliza PEP ([[Peak envelope power]].) para establecer estándares de potencia máxima para transmisores de radioaficionados.<ref name="pep">{{cita web| url=http://radiotecnia-nestor.blogspot.com/2011/12/potencia-maxima-en-un-transmisor-de.html| título=Uso en radiotecnia de los (W<sub>pep</sub>)| sitio web=radiotecnia-nestor| fecha=Diciembre de 2011| urlarchivo=https://web.archive.org/web/20181028225941/http://radiotecnia-nestor.blogspot.com/2011/12/potencia-maxima-en-un-transmisor-de.html| fechaarchivo=28 de octubre de 2018}}</ref>

== Véase también ==
* [[Conversión de unidades]]
* [[Factor de potencia]]

== Referencias ==
{{listaref}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Unidades derivadas del Sistema Internacional]]
[[Categoría:Unidades de potencia]]
[[Categoría:Unidades de electromagnetismo]]
[[Categoría:Unidades epónimas]]
[[Categoría:James Watt]]