Page 559 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada
P. 559

540        Capítulo  27   Corriente y resistencia


                               se determina al aplicar la ley de Ohm o usar otra forma de la ecuación de la energía. La pérdida
                               de energía se basa en la definición de potencia como la energía gastada por unidad de tiempo.

                               Solución:  Dado que V =  120 V y P =  55 W, resolvemos para la corriente I como sigue:
                                                                         P    55 W
                                                      P  =  VI   o   I —  — = --------
                                                                         y  120 v
                                                          7  =  0.458 A  =  458 mA
                               La resistencia puede calcularse a partir de la ley de Ohm, pero usaremos la ecuación (27.7).

                                                        V2               V2   (120 V)2
                                                   P   =  —    o    R  =  —   =  ~ -------- --
                                                        R                P       55 W
                                                               R  =  262 O

                               Como  1  h  =  3  600  s, convertimos el tiempo de  8  h a 2.88  X   104 s.  Considerando que la
                               potencia es igual al trabajo (energía) por unidad de tiempo, resolvemos para la pérdida de
                               energía como sigue:

                                                     Trabajo = Pt =  (55W)(2.88  X  104 s)
                                                     Trabajo  =  1.58  X  106J
                               Esta pérdida de energía podría expresarse como  (0.055  kW)(8  h)  o 0.440 kW •  h. A una
                               tarifa normal, podría costar alrededor de 25 centavos.




                               Resistividad

                               Al igual que la capacitancia es independiente  del voltaje y de la cantidad de carga, la resis­
                               tencia de  un conductor es  independiente  de  la corriente  y del voltaje.  Tanto  la capacitancia
                               como la resistencia son propiedades inherentes a un conductor. La resistencia de un alambre
                               que tiene un área de sección transversal uniforme, como el que muestra la figura 27.7, se de­
                               termina por los cuatro factores siguientes:
                               1.  Tipo de material
                               2.  Longitud
       Figura  27.7  La resistencia   3.  Area de sección transversal
       de  un  alambre  depende  de
                               4.  Temperatura
       la clase  de material,  su  lon­
       gitud,  el  área  de  su  sección   Ohm, el físico alemán que descubrió la ley que ahora lleva su nombre, informó también
       transversal y su temperatura.  que  la  resistencia  de  un  conductor a  una  temperatura  dada  es directamente proporcional
                               a su longitud,  e inversamente  proporcional al área  de su sección transversal y  depende del
                               material del cual está  hecho. Para un conductor dado,  a una temperatura determinada, la re­
                               sistencia se puede calcular a partir de


                                                                  R  =  P j                            (27.8)

                                  donde R  = resistencia
        Un  polígrafo, o detector
        de mentiras, mide               / =  longitud
        la  resistividad de la
                                        A =  área
        piel.  La piel se vuelve
        menos resistiva cuando   La constante de proporcionalidad p es una propiedad del material llamada resistividad, dada por
        una  persona suda,  lo
        cual  ocurre de manera                                        RA
        inconsciente cuando se
                                                                  P  =  —                              (27.9)
        dice una  mentira.
   554   555   556   557   558   559   560   561   562   563   564