POTENCIA Y ENERGIA ELÈCTRICA

EJERCICIOS DE RESUELTOS DE POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA

Teoría

                                                 P=V*I

Potencia eléctrica (Vatios) = Voltaje (Voltios)*Intensidad (Amperios)

Potencia: Potencia de un aparato. Se mide en Vatios (W)

Voltaje: Voltaje al que está conectado el aparato. Se mide en Voltios (V)

Intensidad: Intensidad de corriente que atraviesa el aparato. Se mide en Amperios (A)

E=P*t

Energía eléctrica (Kw.h)= Potencia(Vatios)*Tiempo (horas)

Energía eléctrica: Energía eléctrica consumida por un aparato que está funcionando durante un tiempo “t” determinado. Se mide en  Kw.h

Potencia: Potencia de un aparato. Se mide en Vatios (W)

Tiempo: tiempo que está funcionando el aparato. Se mide en horas.

Ley de Ohm



I= Intensidad de corriente que pasa por un aparato eléctrico. Se mide en Amperios(A)

V= Voltaje al que alimento un aparato. Se mide en Voltios (V)

R= Resistencia eléctrica de un aparato. Se mide en Ohmios ( )

1/ Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 220voltios y por el que pasa una intensidad de corriente de 2 amperios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 1 hora.

                                              

P=V*I  ;   P= 220*2= 440 w = 0,44 kw

E=P*t ;    E= 0,44*1= 0,44 kw.h

2/ Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 220voltios y que tiene una resistencia de 10 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 2 horas.

                                                                                   

  ;    ;  I= 22 A 

P=V*I    ;     P=  220*22 = 4840 w = 4,84 kw

E=P*t    ;     E=  4,84*2 = 9,68 kw.h

3/ Calcula la potencia eléctrica de un motor  por el que pasa un intensidad de 4 A y que tiene una resistencia de 100 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante media hora.

  ;  V= 4*100 = 400 voltios

P=V*I    ;     P=  400*4 = 1600 w = 1,6 kw ;     media hora= 0,5 horas

E=P*t    ;     E=  1,6*0.5 = 0,8 kw.h

4/ Calcula la potencia eléctrica de un calefactor eléctrico alimentado a un voltaje de 120 voltios y que tiene una resistencia de 50 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 15 minutos.

                                             

  ;    ;  I= 2,4 A 

P=V*I    ;     P=  120*2,4 = 288 w = 0,288 kw  ; 15 minutos= 0,25 horas

E=P*t    ;     E= 0,288*0,25 = 0,072 kw.h

5/ Calcula la potencia eléctrica de un motor eléctrico por el que pasa una intensidad de corriente de 3 A y que tiene una resistencia de 200 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 10 minutos.

                                               

  ;  V= 3*200 = 600 voltios

P=V*I    ;     P=  600*3 = 1800 w = 1,8 kw ;     10 minutos=¿? Horas

Regla de tres 

         ;    

horas

E=P*t    ;     E=  1,8*0,16 = 0,3 kw.h

6) Una batería de automóvil de 12 V de fem proporciona 7,5 A al encender las luces delanteras. Cuando el conductor opera el motor de arranque con las luces encendidas, la corriente total llega a 40 A. Calcule la potencia eléctrica en ambos casos.

Resolución:

datos: fem = 12 V

i₁ = 7,5 A

i₂ = 40 A

P₁ = V.i₁  P₁ = 12 V x 7,5 A   P₁ = 90 W

P₂ = V.i₂   P₂ = 12 V x 40 A   P₁ = 480 W

7) Una pila cuesta 2,00 €. Su tensión es de 1,5 V y puede entregar 2 A durante 6 horas, calcule:

a) La potencia.

b) La energía.

c) El costo de cada kWh.

Resolución:

Datos: i = 2 A

V = 1,5 V

c _pila =  2,00 €

t = 6 h = 21600 s

a) P = V.i  P = 1,5 V x 2 A  P = 3 W

b) E = P.t  E = 3 W x 21600 s  E = 64800 J = 0,018 kW.h

c) Costo = c _pila/E  Costo = 2,00€ / 0,018 kW.h  Costo = 111,11 $/kW.h

8) Una lámpara cuya I es de 0,5 A está conectada a una línea de 220v. Calcular:

·         La potencia eléctrica

·         La energía consumida en Julios si ha estado encendido durante 5h.

·         Nota 1 hora  equivale a 3.600 segundos

P= V·I = 0,5 a x 220  = 110 w

E = P.T= 110w x 3600s/h x 5h = 1.980.000 Jul


ACTIVIDAD

Resolver los siguientes ejercicios.

1. Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 120 voltios y por el que pasa una intensidad de corriente de 1.5 amperios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 2 horas.

2. Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 115 voltios y que tiene una resistencia de 20 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 1.5 horas.

3. Calcula la potencia eléctrica de un motor  por el que pasa un intensidad de 5 A y que tiene una resistencia de 150 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante ¾ de hora.

4. Calcula la potencia eléctrica de un calefactor eléctrico alimentado a un voltaje de 110 voltios y que tiene una resistencia de 70 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 25 minutos.

5. Calcula la potencia eléctrica de un motor eléctrico por el que pasa una intensidad de corriente de 3.5 A y que tiene una resistencia de 190 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 15 minutos.

6.     Una batería de automóvil de 24 V de fem proporciona 5,5 A al encender las luces delanteras. Cuando el conductor opera el motor de arranque con las luces encendidas, la corriente total llega a 35 A. Calcule la potencia eléctrica en ambos casos.

7.     Una pila cuesta $6500. Su tensión es de 3 V y puede entregar 1.5 A durante 5 horas, calcule:

a) La potencia.
b) La energía.
c) El costo de cada Kwh.