Page 197 - Libro Hipertextos Fisica 2

Componente: Procesos físicos

La unidad de potencia es el vatio (W), que se define como 1 J/s. Otra unidad muy conocida
de la potencia es el kilovatio (kW) equivalente a 1.000 vatios.
Cuando por una resistencia circula una corriente y el potencial en uno de sus extremos es
cero y en el otro es V, la potencia que consume la resistencia está dada por la expresión:
P 5 i ? R
2
V
Pero, como la ley de Ohm afirma que i� , entonces:
R
V 2
P �
r

EJEMPLO
En el ámbito industrial y doméstico la energía eléctrica se mide en kilovatios-hora (kWh), que es la energía
que consume un aparato eléctrico de 1 kW de potencia durante una hora. Si los artefactos funcionan a un
voltaje de 120 V y 1 kWh cuesta $35,18, calcular cuánto dinero cuesta la energía que consumen en un mes
(30 días):

• una nevera, de potencia 200 W, que permanece conectada.
• una plancha, de potencia 800 W, que usan 18 horas durante el mes.
• un televisor, de potencia 200 W, que se usa 8 horas durante el día.
Solución:
Para calcular el dinero que cuesta la energía consumida por los electrodomésticos despejamos E de la ecuación
de potencia eléctrica: E 5 P ? t
Si E es la energía consumida por la nevera, E la energía consumida por la plancha y E la energía consumida
t
p
n
por el televisor, entonces:
E 5 0,2 kW ? 720 h 5 144 kWh
n
E 5 0,8 kW ? 18 h 5 14,4 kWh
p
E 5 0,2 kW ? 240 h 5 48 kWh
t
Por tanto la energía total es:
E 5 E 1 E 1 E 5 144 kWh 1 14,4 kWh 1 48 kWh
T
p
n
t
E 5 206,4 kWh
T
Como 1 kWh cuesta $35,18, entonces:
Precio de la energía 5 206,4 kWh ? $35,18
Precio de la energía 5 $ 7.261,15
El consumo de energía por el concepto de estos electrodomésticos es $7.216,15.

2.2.2 El efecto Joule
Cuando por un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía se transforma en
calor. Esto se debe a que los electrones en su movimiento chocan con las partículas del
conductor, les transmiten parte de su energía y el conductor se calienta.
Esta energía se encuentra dada por la expresión:
2
DE 5 i ? R ? t
P
Este fenómeno, que recibe el nombre de efecto Joule, es el fundamento de los fusibles, los
cuales son dispositivos de seguridad utilizados para proteger un circuito de un exceso de
corriente.
Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el calor generado en la lámina
metálica, provista en el interior del fusible, se funde y así genera un circuito abierto.

© Santillana 197

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