tarea de potencial electrico y ley de ohm

5/11/2018 Tarea de Potencial Electrico y Ley de Ohm - slidepdf.com

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Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez.

Ley de Ohm y sus Aplicaciones.Aplicación de Potencia Eléctrica.

Fabiola Pulido Morales.Ingeniería en Sistemas Computacionales.

Paquete 1 Número de Control: 10111297

Lunes 14 de Noviembre del 2011.

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Índice:

Introducción………………….………3Ley de Ohm………………………….3

Aplicaciones de la Ley de Ohm……..4

Potencia Eléctrica...………………….3

Aplicaciones de la Potencia Eléctrica .4Resumen…..…………………………..7

Conclusión...………………………….11Bibliografía…..…………..…………...11

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Introducción.

En este trabajo veremos la ley de ohm, sus aplicaciones que nos rodean aun sin saberlonosotros en nuestra vida cotidiana, algunos ejemplos de esta ley, enseguida veremos lo quees potencia eléctrica y al final sus aplicaciones

Ley de Ohm

Esta Ley toma su nombre en honor de su autor, el Sr. George Zimón Ohm, siendo establecida en elaño de 1827, que buscaba alguna relación entre la diferencia de potencial aplicada en los extremosde un conductor y la corriente que atraviesa ese conductor. Ohm encontró experimentalmente queesta relación era proporcional, es decir, que para un conductor dado, cuando, por ejemplo, seduplica o se triplica la diferencia de potencial, se duplica o se triplica la corriente, respectivamente,su enunciado es el siguiente:

La Intensidad de la comente que fluye por un circuito eléctrico es directamente

proporcional a la Tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del

circuito

Dicho de otro modo, cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, crea en éste una

diferencia de potencial directamente proporcional a la corriente. A esta constante de proporcionalidad se le llama resistencia.

La mayor o menor resistencia de un conductor es la mayor o menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y así tendremos buenos y malos conductores de la corriente en función de quetengan pequeña o alta resistencia respectivamente. Obviamente, los aislantes (no conducen lacorriente) tendrán una resistencia altísima.

Su ecuación es la siguiente:

La unidad de resistencia eléctrica es el OHMIO, simbolizado por la letra griega W (omega)

Los múltiplos más usuales del Ohmio son:

El Kilohmio que es igual a 1.000 Ohmios => 1KW = 1.000 W

El Megaohmio ques es igual a 1.000.000 Ohmios => 1MW = 1.000.000 W

La resistencia de un conductor depende de sus dimensiones: es decir, tendrá más resistencia cuantomás estrecho y largo sea dicho conductor. Esto resulta intuitivo si se considera la resistencia comola dificultad que opone al paso de la corriente.

Dicha proporcionalidad se expresa como:

Donde:

R es la resistencia medida en ohmiosl es la longitud medida en metros.S es la sección (área) transversal del conductor, en metros cuadrados. es una constante que depende del material con que está fabricado el conductor y se llama

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R = x l / S



RESISTIVIDAD o RESISTENCIA ESPECIFICA del material en cuestión, y que da laresistencia por cada unidad de longitud y de sección.

Aplicaciones de la Ley de Ohm

La ley de Ohm tiene múltiples aplicaciones en cálculos de circuitos eléctricos, por ejemplo

podemos calcular la intensidad de la corriente que fluye a través de un circuito eléctricosustituyendo las demás literales de la fórmula, el voltaje E y la resistencia R , por sus valores realesque serán conocidos; así también cuando deseamos encontrar el valor de la tensión a que deberáfuncionar un circuito eléctrico, se despejará de la fórmula de la ley de ohm, tenemos: y solamente sesustituyen en esta fórmula los valores reales de la corriente I y la resistencia R , que seránconocidos; igualmente si se desea conocer qué valor de la resistencia eléctrica contenida en dichocircuito, se despeja la letra R de la fórmula de la ley de ohm, a continuación Se sustituyen losvalores reales de la tensión y la corriente, que deberán ser conocidos.

La ley de Ohm tal y como ya la conocemos se aplica solamente a circuitos de corrientedirecta; siempre que haya un flujo de comente eléctrica tiene que existir su correspondiente circuito,es decir, el camino que esta sigue desde la fuente a la carga y de retorno de la carga a la fuente;todos los circuitos eléctricos conforman una estructura definida por la colocación de sus elementosy pueden ser de dos formas básicas denominadas: conexión en serie y conexión en paralelo. Existencircuitos con conexiones mixtas con estructuras combinadas. Conocidos como circuito serie- paralelo ó paralelo-serie, etc.

Ejemplo:

Ejemplo 1: Calcular la corriente que circula a través de un calefactor automotriz que tiene

una resistencia de 8,5Ohms, cuando se conecta a una tensión de 12 voltios:

Ejemplo 2: ¿Cuál será la Tensión a la que deberá conectarse una plancha que sabemos tieneuna resistencia de 7.5 Ohms, a través de ella circula una comente de 12 amperios?

Con lo anterior podemos ver que todo aparato eléctrico depende fundamentalmente de la leyde ohm, pues la ley de ohm expresa la relación entre tres factores fundamentales de la electricidadVoltaje, Resistencia y Corriente. Entonces gracias a esta fórmula tan sencilla podemos entender quela corriente de un circuito eléctrico se corresponde con respecto al voltaje basado en un valor deresistencia y cuando alimentamos a un aparato eléctrico aplicamos un voltaje, dentro del aparato

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existen circuitos electrónicos que oponen resistencia, y el resultado final de esto es una corriente, lacual puede ser calculada inequívocamente.

Potencia Eléctrica

Para entender qué es la potencia eléctrica hay que definir antes el concepto de “energía”:

Energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar

un trabajo.

Cuando conectamos un computador o cualquier artefacto eléctrico a un circuito alimentado por una fuente de fuerza electromotriz (ya sea una pequeña batería o una central hidroeléctrica), laenergía eléctrica que suministra fluye por el conductor, permitiendo que, por ejemplo, unaampolleta transforme esa energía en luz y calor, o un motor pueda mover una maquinaria.

De acuerdo con el postulado de la física, “la energía ni se crea ni se destruye, se transforma”,en el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío,movimiento (en un motor), o en otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a uncircuito eléctrico cerrado.

La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “ joule” y se representa conla letra “J”.

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. También se puede definir Potenciacomo la energía desarrollada o consumida en una unidad de tiempo, expresada en la fórmula

Esta fórmula se lee: Potencia es igual a la energía dividido por el tiempo

Si la unidad de potencia (P) es el watt (W), en honor de Santiago Watt, la energía (E) se expresa en julios (J) y el tiempo (t) lo expresamos en segundos, tenemos que:

Entonces, podemos decir que la potencia se mide en julio (joule) dividido por segundo(J/seg) y se representa con la letra “P”.

Además, diremos que la unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representacon la letra “W”.

Como un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 julio (joule) de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

Aplicaciones de la Potencia Eléctrica

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http://www.profesorenlinea.cl/fisica/EnergiaTiposde.htm




La potencia eléctrica está presente en cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico, por lo que para calcular la potencia que consume un dispositivo conectado a un circuito eléctrico semultiplica el valor de la tensión, en volt (V), aplicada por el valor de la intensidad (I) de lacorriente que lo recorre (expresada en ampere).

Para realizar ese cálculo matemático se utiliza la siguiente fórmula:

P = V • I

Expresado en palabras: Potencia (P) es igual a la tensión (V) multiplicada por la

Intensidad (I).

Como la potencia se expresa en watt (W), sustituimos la “P” que identifica la potencia por su equivalente, es decir, la “W” de watt, tenemos también que: P = W, por tanto,

W = V • I

Expresado en palabras: Watt (W) es igual a la tensión (V) multiplicada por la Intensidad

(I).

Si conocemos la potencia en watt de un dispositivo y la tensión o voltaje aplicado (V) yqueremos hallar la intensidad de corriente (I) que fluye por un circuito, despejamos la fórmula

anterior y realizamos la operación matemática correspondiente:

Si observamos la fórmula W = V • I veremos que el voltaje y la intensidad de lacorriente que fluye por un circuito eléctrico son directamente proporcionales a la potencia; es decir,si uno de ellos aumenta o disminuye su valor, la potencia también aumenta o disminuye de forma proporcional.

Entonces podemos deducir que, 1 watt (W) es igual a 1 ampere de corriente ( I ) que fluye por un circuito, multiplicado por 1 volt (V) de tensión o voltaje aplicado.

1 watt = 1 volt · 1ampere

A modo de ejemplo, resolvamos el siguiente problema:

¿Cuál será la potencia o consumo en watt de una ampolleta conectada a una red de energíaeléctrica doméstica monofásica de 220 volt, si la corriente que circula por el circuito de la ampolletaes de 0,45 ampere?

Sustituyendo los valores en la fórmula tenemos:

P = V • I

P = 220 • 0,45

P = 100 watt

Es decir, la potencia de consumo de la ampolleta será de 100 W.

Ahora si en el mismo ejemplo quisiéramos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la ampolleta y conocemos la potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, usamos la fórmula

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Si realizamos la operación utilizando los mismos datos del ejemplo anterior, tendremos:

Para hallar la potencia de consumo en watt de un dispositivo, también se pueden utilizar cualquiera de las dos fórmulas siguientes:

o

Con la primera, el valor de la potencia se obtiene elevando al cuadrado el valor de laintensidad de corriente en ampere (A) que fluye por el circuito, multiplicando a continuación eseresultado por el valor de la resistencia en ohm o ohmio (Ω) que posee la carga o consumidor conectado al propio circuito.

Con la segunda fórmula obtenemos el mismo resultado elevando al cuadrado el valor del

voltaje de la red eléctrica y dividiéndolo a continuación por el valor en ohm o ohmio (Ω) que poseela resistencia de la carga conectada.

Resumen.

Introducción.

En este trabajo veremos la ley de ohm, sus aplicaciones que nos rodean aun sin saberlonosotros en nuestra vida cotidiana, algunos ejemplos de esta ley, enseguida veremos lo quees potencia eléctrica y al final sus aplicaciones

Ley de Ohm

Esta Ley toma su nombre en honor de su autor, el Sr. George Zimón Ohm, fue establecida en el año

de 1827, cuando se buscaba alguna relación entre la diferencia de potencial aplicada en losextremos de un conductor y la corriente que atraviesa ese conductor. Ohm encontróexperimentalmente que esta relación era proporcional.Su enunciado es el siguiente:

La Intensidad de la comente que fluye por un circuito eléctrico es directamente

proporcional a la Tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del

circuito

Dicho de otro modo, cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, crea en éste unadiferencia de potencial directamente proporcional a la corriente. A esta constante de proporcionalidad se le llama resistencia.

La mayor o menor resistencia de un conductor es la mayor o menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y así tendremos buenos y malos conductores de la corriente en función de quetengan pequeña o alta resistencia respectivamente

Su ecuación es la siguiente:

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La unidad de resistencia eléctrica es el OHMIO, simbolizado por la letra griega W (omega)

Los múltiplos más usuales del Ohmio son:

El Kilohmio que es igual a 1.000 Ohmios => 1KW = 1.000 W

El Megaohmio ques es igual a 1.000.000 Ohmios => 1MW = 1.000.000 W

La resistencia de un conductor depende de sus dimensiones: por lo que tendrá más resistenciacuanto más estrecho y largo sea dicho conductor. Esto resulta instintivo si se considera laresistencia como la dificultad que opone al paso de la corriente.

Dicha proporcionalidad se expresa como:

Donde:

R es la resistencia medida en ohmiosl es la longitud medida en metros.

S es la sección (área) transversal del conductor, en metros cuadrados. es una constante que depende del material con que está fabricado el conductor y se llamaRESISTIVIDAD o RESISTENCIA ESPECIFICA del material en cuestión, y que da laresistencia por cada unidad de longitud y de sección.

Aplicaciones de la Ley de Ohm

La ley de Ohm tiene múltiples aplicaciones en cálculos de circuitos eléctricos, por ejemplo podemos calcular la intensidad de la corriente que fluye a través de un circuito eléctrico, el voltaje E

y la resistencia R , por sus valores reales que serán conocidos; al igual que cuando deseamosencontrar el valor de la tensión a que deberá funcionar un circuito eléctrico igualmente si se deseaconocer qué valor de la resistencia eléctrica contenida en dicho circuito. A continuación Se

sustituyen los valores reales de la tensión y la corriente, que deberán ser conocidos.

La ley de Ohm se aplica solamente a circuitos de corriente directa; siempre que haya unflujo de comente eléctrica tiene que existir su correspondiente circuito, el camino que esta siguedesde la fuente a la carga y de retorno de la carga a la fuente; todos los circuitos eléctricosconforman una estructura definida por la colocación de sus elementos y pueden ser de dos formas básicas denominadas: conexión en serie y conexión en paralelo. Existen circuitos con conexionesmixtas con estructuras combinadas. Conocidos como circuito serie-paralelo ó paralelo-serie, etc.

Ejemplo:

: Calcular la corriente que circula a través de un calefactor automotriz que tiene unaresistencia de 8,5Ohms, cuando se conecta a una tensión de 12 voltios:

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R = x l / S



Con lo anterior podemos ver que todo aparato eléctrico depende fundamentalmente de la leyde ohm, pues esta ley expresa la relación entre tres factores fundamentales de la electricidadVoltaje, Resistencia y Corriente.

Entonces gracias a esta fórmula tan sencilla podemos entender que la corriente de uncircuito eléctrico se corresponde con respecto al voltaje basado en un valor de resistencia y cuando

alimentamos a un aparato eléctrico aplicamos un voltaje, dentro del aparato existen circuitoselectrónicos que oponen resistencia, y el resultado final de esto es una corriente.

Potencia Eléctrica

Para entender qué es la potencia eléctrica hay que definir antes el concepto de “energía”:

Energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar

un trabajo.

Cuando conectamos un computador o cualquier artefacto eléctrico a un circuito alimentado por una fuente de fuerza electromotriz, la energía eléctrica que suministra fluye por el conductor, permitiendo que, por ejemplo, un motor pueda mover una maquinaria.

De acuerdo con el postulado de la física, “la energía ni se crea ni se destruye, se transforma”,y en el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor,frío, movimiento (en un motor).

La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “ joule” y se representa conla letra “J”.

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. También se puede definir Potenciacomo la energía desarrollada o consumida en una unidad de tiempo, expresada en la fórmula

Esta fórmula se lee: Potencia es igual a la energía dividido por el tiempo

Si la unidad de potencia (P) es el watt (W), en honor de Santiago Watt, la energía (E) se expresa en julios (J) y el tiempo (t) lo expresamos en segundos, tenemos que:

Entonces, podemos decir que la potencia se mide en julio (joule) dividido por segundo(J/seg) y se representa con la letra “P”.

Además, diremos que la unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representacon la letra “W”.

Como un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 julio (joule) de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

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Aplicaciones de la Potencia Eléctrica

La potencia eléctrica está presente en cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico, por lo que para calcular la potencia que consume un dispositivo conectado a un circuito eléctrico semultiplica el valor de la tensión, en volt (V), aplicada por el valor de la intensidad (I) de lacorriente que lo recorre (expresada en ampere).

Para realizar ese cálculo matemático se utiliza la siguiente fórmula:P = V • I

Expresado en palabras: Potencia (P) es igual a la tensión (V) multiplicada por la

Intensidad (I).

Como la potencia se expresa en watt (W), sustituimos la “P” que identifica la potencia por su equivalente, es decir, la “W” de watt, tenemos también que: P = W, por tanto,

W = V • I

Expresado en palabras: Watt (W) es igual a la tensión (V) multiplicada por la Intensidad

(I).

Si conocemos la potencia en watt de un dispositivo y la tensión o voltaje aplicado (V) yqueremos hallar la intensidad de corriente (I) que fluye por un circuito, despejamos la fórmulaanterior y realizamos la operación matemática correspondiente:

Si observamos la fórmula W = V • I veremos que el voltaje y la intensidad de lacorriente que fluye por un circuito eléctrico son directamente proporcionales a la potencia; es decir,si uno de ellos aumenta o disminuye su valor, la potencia también aumenta o disminuye de forma proporcional.

Entonces podemos deducir que, 1 watt (W) es igual a 1 ampere de corriente ( I ) que fluye

por un circuito, multiplicado por 1 volt

(V

) de tensión o voltaje aplicado.A modo de ejemplo, resolvamos el siguiente problema:

¿Cuál será la potencia o consumo en watt de una ampolleta conectada a una red de energíaeléctrica doméstica monofásica de 220 volt, si la corriente que circula por el circuito de la ampolletaes de 0,45 ampere?

Sustituyendo los valores en la fórmula tenemos:

P = V • I

P = 220 • 0,45

P = 100 watt

Es decir, la potencia de consumo de la ampolleta será de 100 W.

Ahora si en el mismo ejemplo quisiéramos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la ampolleta y conocemos la potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, usamos la fórmula

Si realizamos la operación utilizando los mismos datos del ejemplo anterior, tendremos:

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Para hallar la potencia de consumo en watt de un dispositivo, también se pueden utilizar cualquiera de las dos fórmulas siguientes:

o

Con la primera, el valor de la potencia se obtiene elevando al cuadrado el valor de laintensidad de corriente en ampere (A) que fluye por el circuito, multiplicando a continuación eseresultado por el valor de la resistencia en ohm o ohmio (Ω) que posee la carga o consumidor conectado al propio circuito.

Con la segunda fórmula obtenemos el mismo resultado elevando al cuadrado el valor delvoltaje de la red eléctrica y dividiéndolo a continuación por el valor en ohm o ohmio (Ω) que poseela resistencia de la carga conectada.

Conclusión

Con este trabajo pude entender lo que es la ley de ohm, la potencia eléctrica, en que consisten,cuales variables tienen y como se pueden aplicar en la vida diaria.

Bibliografía.

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap02_potencia_electrica.php

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_potencia/ke_potencia_elect_1.ht

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http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadPotenciaResist.htm

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http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_potencia/ke_potencia_elect_1.htm







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