Actividad integradora; Aplicación de leyes eléctricas
Maury Adony Morales Maldonado
Modulo 12 Semana 2
¿Qué hacer? Lee el siguiente problema. Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 60 litros de agua, que funciona con una corriente de 5 A para 110 V. el calentador puede calentar el agua desde 10 oC a 60oC en 20 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 120 litro de agua calienta para bañarse diariamente, con un costo de $15 por kilowatt-hora.
A partir de esta información realiza lo que se solicita:
Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador: para esto deberás usar la ley de watt, cuya fórmula es: P = V * I
P=V × I =110 v × 5 A=550 W P=550 W Respuesta… P=550 Watts
Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en watts y kilowatts.
P=550w
1kw=1000w
( 550 w )
Respuesta… 550 Watts
y
1 kw =0 . 55 kw 1000 w 0.55 kilowatts P=0.55KW
Calcula la energía que gasta el 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.
E=P∗t 1 h=60 min ( 30 min )
h ( 601min )=0.5 h
Sustituye los valores de la formula, realiza la operación y anota el resultado en Kw-h
E=P∗t=( 0.55 kw )( 0.5 h )=0.275 E=0.275
kw h
Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastas 120 litros de agua.
Primero calcula el costo de usar la cantidad de agua que se calienta en media hora (la capacidad máxima del calentador. Anota el resultado.
E=0.275
kw h
1 kwh 0.275 → $ 15 $X X =0.275× 15 ÷1=4.125 Costo por calentar 60 litros de agua R… $4.125 Después, con el resultado anterior calcula cuanto pagan por 120 litros de agua caliente.
120< ¿ $X ¿ 60< →¿ $ 4.125 ¿
X =120× 4.125 ÷ 60=8.25 Costo total por calentar 120 litro de agua R… $8.25 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 misma capacidad que tiene?
R=
La resistencia la podemos calcular usando la ley de ohm, con la ecuación R = V / I. Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.
V 110 V = =22 Ω I 5A
R=22 Ω Respuesta… se compraría una resistencia de 22Ω
Por último responde, ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y porque? Explica brevemente tu respuesta. Respuesta… en el funcionamiento del calentador se aplica la ley de Watt, en donde se calculo la potencia del calentador también la ley de Ohm en donde se calculo la resistencia que se rompió y había que cambiarla por una nueva con el mismo valor.
Fuente de consulta
Prepa en línea SEP. (2016). electricidad y magnetismo. Agosto 2016, de prepa en línea SEP Sitio web: http://148.247.220.224/theme/image.php/elegance/core/146227 4355/f/pdf-24
