Conversión de 2 Vatios-hora a Microjulios

Información sobre el Vatio-hora (Wh)

El vatio hora es una unidad de energía igual a la que aporta un vatio de potencia fluyendo durante una hora, o exactamente 3600 julios. Su símbolo es Wh. Es la calderilla del kilovatio hora, y se usa allí donde las cantidades de energía son demasiado modestas para expresarlas en millares.

Las baterías son su territorio principal. La capacidad de un portátil, un teléfono, una herramienta eléctrica o un altavoz portátil se indica en vatios hora, y esta es la cifra que importa al comparar aparatos, porque combina los dos números que suelen imprimirse en una celda. Una batería marcada con 3000 miliamperios hora a 3,7 voltios almacena unos 11 vatios hora, y la cifra de amperios hora por sí sola carece de sentido sin la tensión.

La normativa aeronáutica ha hecho pública la unidad de forma inesperada. Las baterías de litio de más de 100 vatios hora no pueden llevarse en el equipaje de cabina sin autorización de la aerolínea, y por encima de 160 vatios hora están prohibidas por completo en las aeronaves de pasajeros. Por eso las baterías de portátiles y de cámaras llevan la cifra impresa, y por eso las baterías externas se diseñan para quedar justo por debajo del umbral.

La generación de energía a pequeña escala también la usa. Un panel solar de una luz de jardín, un sensor que recolecta energía o una dinamo de bicicleta producen vatios hora al día y no kilovatios hora, y la electrónica de bajo consumo pensada para funcionar años con una sola pila se presupuesta en milivatios hora.

La unidad comparte la crítica que se hace al kilovatio hora: combina una unidad coherente de potencia del SI con una unidad de tiempo ajena al SI. En términos estrictos del SI, la expresión correcta son 3600 julios, o 3,6 kilojulios, y la escritura científica usa julios. En todo lo demás gana el vínculo práctico con la potencia del aparato.

Los sistemas de almacenamiento de energía, desde una batería doméstica hasta una instalación de red, escalan hacia arriba a través de kilovatios hora y megavatios hora desde el mismo punto de partida, de modo que toda la familia comparte una sola aritmética.

Conviene aclarar aquí una confusión frecuente. Las celdas de batería suelen etiquetarse en amperios-hora o miliamperios-hora, que miden carga y no energía, y dos celdas con el mismo valor en amperios-hora almacenan cantidades bien distintas si sus tensiones difieren. Multiplicar los amperios-hora por la tensión nominal da vatios-hora: una celda de teléfono de 3000 miliamperios-hora a 3,85 voltios guarda unos 11,6 vatios-hora. Por eso las comparaciones de capacidad entre aparatos solo tienen sentido en vatios-hora, por eso las aerolíneas fijan sus límites en vatios-hora, y por eso una batería externa anunciada en miliamperios-hora puede entregar menos de lo que sugiere su cifra una vez contadas sus propias pérdidas de conversión.

Un vatio hora equivale a 3600 julios, a 0,001 kilovatios hora o a unas 0,86 kilocalorías.

Información sobre el Microjulio (µJ)

El microjulio es una unidad de energía igual a una millonésima de julio, es decir, 0,000001 julios. Su símbolo es µJ. Es la escala de los seres vivos pequeños, de los pulsos láser breves y de la electricidad que un sensor gasta al despertarse, y es la unidad de energía más pequeña que todavía describe sucesos que una persona puede advertir sin ayuda.

Aquí viven los insectos. Una pulga de medio miligramo que salta veinte centímetros gasta cerca de un microjulio, y un mosquito en vuelo horizontal lleva alrededor de un cuarto. Levantar un gramo una décima de milímetro cuesta lo mismo. Son estas cantidades las que hacen intuitiva la unidad: no invisibles en principio, sino simplemente demasiado pequeñas para importar salvo que algo las repita millones de veces por segundo.

La seguridad frente a la ignición se escribe en este intervalo, y las cifras deciden cómo puede construirse un equipo. La energía mínima que inflama una mezcla de hidrógeno y aire ronda los 17 microjulios; para la mayoría de los vapores de hidrocarburos son unos pocos cientos. Los aparatos de seguridad intrínseca para refinerías, silos y minas se certifican demostrando que ningún fallo puede liberar más de lo que la mezcla exige, y por eso los circuitos destinados a zonas peligrosas se auditan en microjulios y no en voltios.

Los instrumentos de luz pulsada se especifican en microjulios casi sin excepción. Un lidar de vehículo dispara pulsos de unos pocos microjulios muchos miles de veces por segundo, los sistemas de marcado láser emplean decenas o centenas, y los amplificadores de femtosegundo destinados al micromecanizado ocupan la parte alta del intervalo. La energía por pulso fija lo que el haz puede cortar, obtener en imagen o iluminar sin riesgo, y la potencia media por sí sola no responde a esa pregunta.

La electrónica de bajo consumo hace sus cuentas en los mismos términos. Una etiqueta pasiva de identificación por radiofrecuencia recoge unos pocos microjulios del campo del lector y debe completar todo su intercambio dentro de eso. Un anuncio de radio de corto alcance cuesta decenas de microjulios, el movimiento de un reloj de cuarzo cerca de uno por segundo, y un sensor de temperatura que despierta, mide y vuelve a dormirse puede gastar menos de diez. La autonomía de tales aparatos es aritmética hecha en microjulios.

Por encima toma el relevo el milijulio y los efectos se vuelven mecánicos: una chispa que se siente, un chasquido que se oye, un objeto pequeño que cae. Por debajo toma el relevo el nanojulio y los efectos se vuelven ópticos y electrónicos. El microjulio ocupa la banda estrecha intermedia, y por eso tantas disciplinas que por lo demás nada comparten convergen en el mismo prefijo.

Un microjulio equivale a 0,000001 julios, a unos 6,24 × 10¹² electronvoltios o a unos 2,78 × 10⁻¹⁰ vatios hora.