potencia eléctrica y el efecto joule

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Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

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Page 1: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Page 2: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Potencia EléctricaLa potencia eléctrica es la rapidez con que un

dispositivo que emplea energía eléctrica realiza un trabajo; también se interpreta como la energía que consume una maquina o cualquier dispositivo eléctrico en un segundo

Page 3: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Formulas de Potencia EléctricaV=T/q

I= q/t

p= VI

Donde:P=potencia eléctrica en watts (W)V= diferencia de potencial en volts (V)I= Intensidad de la corriente en amperes (A) T= trabajo en joules (J)t= tiempo en seg. (s)q= carga en coulombs (q)

Page 4: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Con base en la ley de ohm, la potencia electrica cuyo valor se calcula con la expresión: P=VI, también se puede determinar con estas expresiones :

R y p=

Veamos por qué:Como la ley de Ohm señala que I= V / R y, por lo tanto, V= IR si sustituimos el valor de I= V / R , en la expresión de P= VI , tenemos :

p=

Sustituyendo:

R

Page 5: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Esto quiere decir que se puede calcular si se conoce el voltaje y la intensidad de la

corriente, pero también se determina su valor si se conoce la corriente y la resistencia, o bien, si sabes los valores del voltaje y de la

resistencia.

Page 6: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Potencias eléctricas de algunos dispositivos eléctricos

Dispositivo eléctrico Potencia en watts de un dispositivo comercial

Potencia del dispositivo que hay en tu casa en watts

Plancha 1350

Licuadora 400

Radio 2

Grabadora 10

Foco 60

televisor 120

refrigerador 200

Page 7: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Resolución de problemas Calcular:

a) ¿Qué potencia eléctrica desarrolla una parrilla que recibe una diferencia de potencial de 120 V y por su resistencia circula una corriente de 6 A?

b) La energía eléctrica consumida en kWh, al encontrarse encendida la parrilla durante 45 min.

c) ¿Cuál es el costo del consumo de energía eléctrica de la parrilla si el precio de 1 kWh es de 80 centavos

Page 8: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Solución:Datos:a) P=? V= 120V I= 6 A

b) T= ? t= 45 min

c) Costo del consumo de energía eléctrica = ?

Formulas:d) P= VI e) T= Pt

Page 9: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Sustitución y resultadoa) P= VI =120V*6 A=720W transformación de unidades

b) 720 W * = 0.72 kW

45min * = 0.75 hr

T= Pt = 0.72 kW* 0.75 hr = 0.54 kWhc) 0.54 kWh * =$0.43

Page 10: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Efecto Joule y la ley del Joule Cuando circula corriente electrica en un conductor,

parte de la energia sinetica de los electrones se transforma en calor y eleva la temperatura de dicho conductor, con lo cual se origina el fenomeno que recibe el nombre de efecto Joule.

El enunciado de la ley de Joule es el siguiente: el calor que produce una corriente electrica al circular por un conductor es directamente proporcional al cuadrado de la intencidad de la corriente, a la resistencia y al tiempo que dura circulando la corriente.

Matematicamente se expresa de la siguiente manera:Q=

Page 11: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Al observar la expresion matematica anterior encontramos que es la potencia electrica multiplicada por el tiempo, lo cual proporciona la energia consumida, es decir: . Esta cantidad de energia electrica consumida en Joules se transforma en calor, por ello la constante 0.24 representa la equivalencia siguiente:

Un Joule de T= 0.24 calorias de energia calorifica.Para conocer la energia consumida por un aparato

electrico utilizamos la siguiente formula:T= Pt

Page 12: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Resolución de problemas por la resistencia de 30 Ω de una plancha

electrica circula una corriente de 4 A al estar conectada a una diferencia de potencial de 120 V ¿Qué cantidad de calor se produce en 5 min.?

Datos:R= 30ΩI = 4 A V= 120Vt= 5min=300Q= ?

Page 13: Potencia Eléctrica y el Efecto Joule

Sustitución y resultadoFormula: Q=0.24*

Q= 0.24 (30 Ω)(300) Q= 34560 calorias