Energia Electrica

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.


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.


En términos matemáticos, la potencia se puede expresar como:

t

EP

P = Potencia

E = Energía

t = Tiempo


La potencia eléctrica se mide en watt (W). Un watt corresponde a la transformación

de un joule de energía en un segundo.


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?


Central hidroeléctrica








¿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.


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


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


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


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


Ejercicio

¿Cuál es la corriente eléctrica que circula cuando encendemos una ampolleta de 60W?

V

PI

220

60I

AI 27,0


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)


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


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)


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.

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