Ley de Ohm , trabajo , Potencia, eléctrica Circuitos

Concepto de potencia eléctrica

Trabajo eléctrico

Trabajo, concepto

Trabajo eléctrico y diferencia de potencial

Datos: Potencia entregada= 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 = 𝑉𝑞 𝑡 = Vi Potencia eléctrica: Trabajo: W=Vq Datos: Potencia entregada= 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 = 𝑉𝑞 𝑡 = Vi Pérdida de potencia en una resistencia: P=Vi= 𝑖 2 𝑅= 𝑉 2 𝑅 En una resistencia el calor generado por segundo es igual a la potencia pérdida en la resistencia: Calor (Joule) generado por segundo= Vi = 𝑖 2 𝑅  

Como 1J=0,239cal. Calor (en calorías) generado por segundo = 0,239cal Vi= 0,239 𝑖 2 𝑅 1W=1J/s = 0,239 cal/s 1kw=1,341HP 1HP= 746W 1KWh=3,6 MJ

Problemas de aplicación. 1.- Calcule el trabajo y la potencia promedio que se requiere para trasferir 96kc de carga en una hora a través de una elevación de potencial de 50V. (1,33kw)   2.- Cuánta corriente consume un foco de 60w cuando se conecta a un voltaje de 120v? (0,50A) 3.- Un motor eléctrico consume 5A de una línea de 110V. Determine la potencia aportada y la energía en J y kwh, suministrada al motor. (0,55kw , 3,96mj , 1,10kwh)

4.- una bobina disipa 800cal/s cuando se suministra 20V a través de sus extremos. Calcule su resistencia. (,120Ω) 5.- Una línea que tiene una resistencia de 0,2Ω y suministra 10kw a 250 V a una pequeña fábrica. ¿Cuál es la eficiencia de la transmisión? (97%)   6.- Un motor de malacate alimentado por 240V consume 12ª para levantar una carga de 800 kg a razón de 9m/min. Determinar la potencia aportada al motor y la potencia aprovechada, ambas en caballos de potencia, y la eficiencia total del sistema. (3,86HP,1,58HP, 40,8%)

8. - Las luces de un automóvil se dejan encendidas por descuido 8.- Las luces de un automóvil se dejan encendidas por descuido. Ellas consumen 95w.¿cuánto tiempo tardara en agotarse los 12V de la carga total de la batería , si el consumo relativo de la misma es de 150A.h? (18,9H)   9.- ¿Cuál será la resistencia de un calentador eléctrico que se usa para elevar la temperatura de 500g de agua de 28ºC hasta el punto de ebullición en 2 min? Suponga que se pierde el 25% del calor. El calentador trabaja con una línea de 110V. (7,23Ω)

10. - Una batería de almacenamiento, con una f. e 10.- Una batería de almacenamiento, con una f.e.m de 6,4 V y una resistencia interna de 0,08Ω , es cargada con una corriente de 15A. Calcular 10.1.- La pérdida de potencia en el calentamiento interno de la batería. 10.2.- La rapidez con la cual se almacena la energía en la batería. 10.3.- Su voltaje final. (18W, 96W, 7,6V)

11.- Derívese la fórmula para la resistencia equivalente 𝑅 𝑒𝑞 de los resistores 𝑅 1 , 𝑅 2 𝑦 𝑅 3 en serie y en paralelo, como se muestra en la figura:

12.- Como indica en la figura, una batería de resistencia interna de 1Ω se conecta en serie con dos resistores. Calcule: 12.1.- La corriente del circuito 12.2.- La c.d.p en cada resistor. 12.3.-la d.d.p de las terminales de la batería. (1A , 12V y 5 V , 17V )

13.- cierta red doméstica de 120V se tienen conectadas las bombillas: 40W, 60W y 75W. Determínese la resistencia equivalente de estas bombillas: (360Ω , 82Ω )   14.- ¿Qué resistencia debe haber en paralelo con una de 12Ω para obtener una resistencia combinada de 4Ω? (6Ω ) 15.- Varios resistores de 40Ω son conectados de tal forma que fluyen 15A de una fuente de 120V .¿Cómo puede lograrse esto? (La resistencia equivalente debe ser tal que fluyan 15A de 120V , R=8Ω)

16.- Para el circuito mostrado, determine la corriente I que circula a través de la batería.

18.- para el circuito mostrado, determine la corriente I que circula a través de la batería.

19.- Para el circuito mostrado, determine la corriente I que circula a través de la batería (2ª)

20.- Para el circuito mostrado, determine la corriente en cada resistor y la corriente que sale de la batería.  ( 20A , 5A , 33A )

21. - En la figura, la batería tiene una energía interna de 0,7Ω 21.- En la figura, la batería tiene una energía interna de 0,7Ω. Determine: 21.1.- La corriente cedida por la batería. 21.2.- La corriente en cada uno de los resistores de 15Ω 21.3.- El voltaje en las terminales de la batería. (4A , 1,33 A , 21,2V )

22.- Determine la resistencia equivalente entre los puntos a y b para la combinación mostrada en la figura.  (11,6 Ω)

23.-Una corriente de 5A fluye dentro del circuito de la fig del problema anterior desde el punto a hasta el punto b .¿Cuál es la diferencia de potencial de a a b?¿Cuánta corriente fluye por el resistor de 12Ω? (58V , 1,08A )

24.-Una corriente de 5A fluye dentro del circuito de la fig del problema anterior desde el punto a hasta el punto b .¿Cuál es la diferencia de potencial de a a b?¿Cuanta corriente fluye por el resistor de 12Ω? (58V , 1,08A )

25.- encuentre la diferencia de potencial entre los puntos P y Q de la figura y determine cuál de los dos tiene mayor diferencia de potencial. (34V, Q es el de mayor potencial)

26.- Para el circuito encuentre las intensidades de corriente 𝐼 1 , 𝐼 2 𝑒 𝐼 3 y la intensidad de corriente en el resistor de 12Ω. (3A , A , 2A , 0,167A)

27. - Las corrientes en el circuito que se indica son estacionarias 27.- Las corrientes en el circuito que se indica son estacionarias. Determine 𝐼 1 , 𝐼 2 𝑒 𝐼 3 y la carga en el capacitor.(la capacitancia del capacitor corresponde a 2𝜇𝐹 )

28.- Determine la lectura en el voltímetro y el amperímetro en el circuito. Suponga que ambos medidores son ideales.

29.- Tres resistores de 40Ω, 60Ω, y 120Ω, y este grupo paralelo, está conectado en serie con una resistencia de 15Ω , que a su vez se encuentra en serie con una resistencia de 25Ω. El circuito completo se conecta a una fuente de 120V. Determine: 29.1.- la corriente en la resistencia de 25Ω. 29.2.- la caída de potencial a través del grupo paralelo. 29.3.- la caída de potencial en la resistencia de 25Ω. 30.4.-la intensidad de corriente en la resistencia e 60Ω. 31.5.- la intensidad de corriente en la resistencia de 40Ω. (2A,40V,50V,0,67A, 1A)

Montoya