Tema 2
Energía eléctrica
Profesor: Mauricio Alegria
¿Qué es la potencia eléctrica?
La potencia eléctrica se puede entender, en general, como la rapidez con que se transforma un tipo de energía en otro tipo de energía, en un determinado intervalo de tiempo.
Profesor: Mauricio Alegria
La potencia eléctrica corresponde a la cantidad de energía que un objeto consume o genera en un intervalo de tiempo.
Por ejemplo, si tenemos dos equipos de sonido distinta potencia eléctrica, el de mayor potencia es capaz de transformar más energía eléctrica en sonido, en el mismo tiempo, por lo que transmite en más intenso.
Profesor: Mauricio Alegria
En términos matemáticos, la potencia se puede expresar como:
t
EP
P = Potencia
E = Energía
t = Tiempo
Profesor: Mauricio Alegria
La potencia eléctrica se mide en watt (W). Un watt corresponde a la transformación
de un joule de energía en un segundo.
Profesor: Mauricio Alegria
Dato
Los artefactos eléctricos tienen una placa en su parte posterior donde se especifican sus características.
En esta placa es posible encontrar información como el voltaje el cual funcionan, la corriente que consumen y su potencia.
¿Cómo se genera la energía eléctrica?
Profesor: Mauricio Alegria
Central hidroeléctrica
Profesor: Mauricio Alegria
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Profesor: Mauricio Alegria
Profesor: Mauricio Alegria
Profesor: Mauricio Alegria
Profesor: Mauricio Alegria
Profesor: Mauricio Alegria
¿Cuanta energía eléctrica consume un artefacto eléctrico? Todos los artefactos eléctricos que
tenemos en nuestras casa tienen una potencia eléctrica que les permite transformar cierta cantidad de energía eléctrica en un periodo de tiempo. No olvidemos que la energía eléctrica la obtienen de los portadores de cargas eléctricas que son los eléctrones.
Profesor: Mauricio Alegria
Como la potencia eléctrica se obtiene de la relación P (potencia eléctrica) = E (energía eléctrica) / t (tiempo), entonces, la energía eléctrica se puede calcular como:
E = Energía eléctricaP = Potencia eléctricat = Tiempo
E = P * t
Profesor: Mauricio Alegria
Como la unidad de medida de la potencia es el watt (W) podríamos expresar la energía eléctrica en watt-segundos (Ws).
Ejemplo de consumo diario:Una ampolleta de 60 W de una habitación
encendida durante 1 hora (3.600 segundos) consumiría:
E = 60 * 3.600 = 216.000 W*s
E = 60 * 1 = 60 Wh o 0,060 kWh
Profesor: Mauricio Alegria
Ejercicio
¿Cuánta energía consume una lavadora de 1.200 W en cuatro semanas si funciona durante 3 horas, dos días a la semana ?
3 * 2 * 4 = 24
Luego, la energía que consume durante ese tiempo es de:
E= 1.200 (W) * 24 (h) = 28.800 Wh = 28,8 kwh
Profesor: Mauricio Alegria
Ley de Joule
Para saber cuál es la corriente eléctrica que circula cuando encendemos un aparato eléctrico existe la relación matematicas entre la potencia eléctrica (P), voltaje (V) y corriente eléctrica (I), que se denomina ley de Joule
P = V * I
Profesor: Mauricio Alegria
Ejercicio
¿Cuál es la corriente eléctrica que circula cuando encendemos una ampolleta de 60W?
V
PI
220
60I
AI 27,0
Profesor: Mauricio Alegria
Ejercicio
¿Cuánto cuesta el funcionamiento de los artefactos eléctricos de una casa?Si en una casa hay un televisor de 300 W de
potencia, cuatro ampolletas de 75 W de potencia y un equipo de música de 150 W de potencia. ¿Cuál es el costo de mantener encendidos durante una hora y media estos artefactos simultáneamente? (Considera el costo de cada kWh consumido igual a $60)
Profesor: Mauricio Alegria
1.- primero debemos saber cuánta corriente eléctrica (en amperes) circulan por cada uno de los artefactos.
Televisor I= 300/220 = 1,36 A Ampolleta: I=75/220 = 0,34 A Equipo de música: I=150/220 = 0.68 A
Aplicando la fórmula V
PI
Profesor: Mauricio Alegria
2.- Luego, calculamos la energía que cada aparato transforma.
Televisor: E = 300*1,5 = 450 Wh Ampolleta: E = 75*1,5 = 112,5 Wh Equipo de música: E = 150 *150 = 225 Wh
Para calcular la energía multiplicamos la potencia por el tiempo (expresado en horas). La unidad obtenida es el watt-hora (Wh)
Profesor: Mauricio Alegria
3.- Luego calculamos la energía eléctrica total:Energía eléctrica total =
450Wh + 112,5 Wh * 4 + 225 Wh = 787,5Wh(Para esto sumamos la energía correspondiente a cada aparato. Como son 4 las ampolletas, el valor obtenido anteriormente se
multiplica por 4)
787,5 Wh = 0,7875 kWh * 60 = $47,25(Para transformar el valor obtenido a kWh, se divide por 1.000. este resultado se multiplica por 4)
Por lo tanto, el costo de hacer funcionar todos los artefactos mencionados durante 1 hora y media es de $47,25.