actividad prepa en linea sep aplicacion de leyes electricas

1. 2017
Actividad integradora
Aplicación de leyes
eléctricas
Por: Oscar Alfonso López Vargas
Guadalajara, Jalisco
grupo: M12C3G9-057
Lovovargas21@gmail.com

2. Módulo12. Matemáticasy representacionesdelsistemanatural.
Semana2
UnidadII. Electricidadymagnetismo
1. Lee el siguiente problema.
En promedio, una persona utiliza 90 litros de agua, si se da una ducha de 5
minutos.
Supongamos que tienes en tu casa, un calentador eléctrico que funciona con una
corriente de 10 A para 120 V y tiene una capacidad de 90 litros. El calentador
puede calentar el agua desde 15°C a 50°C en 30 minutos. Supongamos que tu
familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 360 litros para
bañarse diariamente, con un costo de $ 2.35 pesos por kilowatt-hora.
A partir de esta información realiza lo que se te solicita:
2.1 Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la
ley de watt, cuya fórmula es: P=V∙I
2.2 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y
kWatts.
Respuesta: 1200w / 1.2kw
3. Calcula la energía que gasta tu calentador en media hora (escribe el resultado
en kW∙h), es decir: E= P ∙ t
Considera que la potencia es la energía utilizada por unidad de tiempo, es decir
P=E/t; donde si la potencia se mide en kW y el tiempo en horas, entonces la
energía se medirá en kW∙H.
3.1 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado en
kw-h
Respuesta: 𝐸 = 0.6𝑘𝑤 ∙ ℎ
Valores
P= V∙I
V=120v
I=10A
𝑃 = (120 𝑉)(10 𝐴) = 1200𝑤
𝑃 = 1200𝑤 (
1 𝐾𝑊
1000 𝑤
) = 1.2 𝑘𝑤
Desarrollo
Para convertir a kWatts sacamos la
relación y cancelamos los términos
Valores
E= P ∙ t
P=1.2kw
t=0.5h
𝐸 = (1.2𝑘𝑤)(0.5ℎ)
E = 0.6kw ∙ h
Desarrollo
Este valor se saca de: 30𝑚𝑖𝑛
1ℎ
60𝑚𝑖𝑛
= 0.5ℎ

3. Módulo12. Matemáticasy representacionesdelsistemanatural.
Semana2
UnidadII. Electricidadymagnetismo
4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por
bañarse, considerando que gastan 360 litros de agua.
4.1 Primero calcula el costo de usar la cantidad de agua que se calienta en media
hora (la capacidad máxima del calentador). Anota el resultado.
Respuesta: 𝐶 = $1.41
El costo sería la energía por el precio unitario de esa energía
Costo=𝐸 ∙ 𝑃𝑈
4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 360 litros de
agua caliente.
Respuesta: C = $5.64
Costo de 360 litros
Capacidad 90 litros
5. Tu calentador de agua se averió ya que su resistencia se rompió. ¿De qué valor
debe comprarse la nueva resistencia para que funcione con la capacidad que
tiene?
5.1 La resistencia la podemos calcular usando la Ley de Ohm, con la ecuación
R=V/I
Valores
PU=2.35
$
𝐾𝑊∙𝐻
E=0.6𝑘𝑤 ∙ ℎ
𝐶 = (0.6𝑘𝑤 ∙ ℎ)(2.35
$
𝑘𝑤∙ℎ
)
𝐶 = $1.41
Desarrollo
SE CANCELAN
𝐶 = $1.41(
360𝑙
90𝑙
)
𝐶 = $5.64
Desarrollo
SE CANCELAN

4. Módulo12. Matemáticasy representacionesdelsistemanatural.
Semana2
UnidadII. Electricidadymagnetismo
5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.
Respuesta: R=12Ω
6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y
por qué? Explica brevemente tu respuesta.
Respuesta: la ley que se aplica es la de Joule, pues es en esta ley que nos dicen
que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una
forma a otra, y al pasar la energía por los circuitos del calentador generan calor, el
cual calienta el agua transformando a si la energía en calor
Referencias: Fuentes de información: Prepa en línea SEP (2017), recuperado el
23 de noviembre de 2017, sitio web:
http://148.247.220.105/pluginfile.php/10452/mod_resource/content/2/M12_U2.pdf
Valores
R=
𝑉
𝐼
V=120V
I=10A
R=Ω
𝑅 =
120𝑉
10𝐴
R=12Ω
Desarrollo