Leyes electricas M12S2

¿Qué hacer?

1. Lee el siguiente problema.

En promedio, una persona utiliza 90 litros de agua, si se da una ducha de 5 minutos.

Supongamos que tienes en tu casa, un calentador eléctrico que funciona con una corriente de 10 A para 120 V y tiene una capacidad de 90 litros. El calentador puede calentar el agua desde 15°C a 50°C en 30 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 360 litros para bañarse diariamente, con un costo de $ 2.35 pesos por kilowatt-hora.

P= Potencia

V= Voltaje

I= Intensidad

A= Ampere

2.1 Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la ley de Watt, cuya fórmula es:

Para obtener el resultado tenemos que la potencia es igual a voltaje por intensidad, por lo tanto, si multiplicamos V por I nos da como resultado los Watts.

P=V∙I

P=V x I=

P=(120V) (10A) = 1200W

2.2 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y kWatts.

Para esta operación usaremos la regla de tres, multiplicamos 1 Kw por 1200 W entre 1000W, nos da como resultado 1.2 kW.

1 kw=1000W

X kW=1200W

X  (1kw) (1200k) = ⁶   =1.2 kW

            1000             ⁵

3. Calcula la energía que gasta tu calentador en media hora (escribe el resultado en kW∙h), es decir: E= P ∙ t

Considera que la potencia es la energía utilizada por unidad de tiempo, es decir P=E/t; donde si la potencia se mide en kW y el tiempo en horas, entonces la energía se medirá en kW∙H.

3.1 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado en kw-h.

En esta operación se nos indica que energía es igual a potencia por tiempo, multiplicaremos P por I y obtendremos los kW por hora.

E= Energía

P= Potencia

T=Tiempo

E= P x T=

E= 1.2w x 0.5h= ³   =

                             ⁵

E= 0.6 kw/h

4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 360 litros de agua.

Para sacar el costo diario que paga mi familia por bañarse, se multiplica costo por kw por el resultado de energía de kw/h, (resultado de apartado 3.1).

Costo= $2.35 kw/ x 0.6 kw/h = 141

                                                   100

 Costo diario= $ 1.41 pesos

4.1 Primero calcula el costo de usar la cantidad de agua que se calienta en media hora (la capacidad máxima del calentador). Anota el resultado.

4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 360 litros de agua caliente.

Para resolver este problema realizarè la regla de tres, usando el resultado anterior (costo diario) por 360 I entre 90L dándonos como resultado 5.64 pesos del costo por los 360I.

$1.41= 90L=

$X=360L= $141

                   1.25

Costo de los 360L = $ 5.64 pesos.

5. Tu calentador de agua se averió ya que su resistencia se rompió. ¿De qué valor debe comprarse la nueva resistencia para que funcione con la capacidad que tiene?

5.1 La resistencia la podemos calcular usando la Ley de Ohm, con la ecuación R=V/I

Para encontrar el resultado utilizaremos la ley de Ohm, la cual dice que resistencia es igual a voltio sobre intensidad *Dividiendo ambas* y obteniendo el resultado 12 Ohm.

5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.

R= v   =

      I

R= 120V = 12 Ω   (Ω= Ohm)

       10I

6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué? Explica brevemente tu respuesta.

Apliqué la Ley de Joule, porque es necesario la atracción de las cargas opuestas entre el protón y el neutrón.