1. UNIVERSIDAD AUTONOMA
DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERIA
CAMPUS MEXICALI
Materia: Electricidad y Magnetismo
Grupo: 635
Integrantes:
Cadena Ramírez Mario Alberto
Ustoa Pérez Diego Jaime
Walter Carrera Fernando
Zarate Carrillo Ari Daniel
PRACTICA #2.- “COMBINACION DE CONDENSADORES
EN SERIE, PARALELO Y MIXTO”
MAESTRA: Fis. Soto Tapiz Mónica Isabel
Mexicali, Baja California; a 24 de Abril del 2012

2. INTRODUCCION
En este tema 6 de nuestro tercer parcial daremos una continuación de la Unidad 3
(Circuitos Eléctricos) en la que nosotros explicaremos sobre el tema relacionado
con la transferencia de energía en donde hablaremos subtemas relacionados, que
ene este caso es la Potencia Eléctrica de Un Circuito Eléctrico y El Efecto Joule,
Mencionaremos unos conceptos, daremos las formulas que relacionan con el tema
y se mostraran unos ejercicios para entender y ampliar la comprensión del tema.
MARCO TEÓRICO
Transformación de la Energía Eléctrica
De manera muy general puede decirse que los aparatos eléctricos son dispositivos
que transforman energía eléctrica en otra forma de energía. Por ejemplo en un
motor eléctrico la energía eléctrica se transforma en la energía mecánica de
rotación de la maquina; un calentador, la energía eléctrica se transforma en calo;
en una lámpara de vapor de mercurio, la energía eléctrica se transforma en
energía luminosa, etc.
Para entender mejor estas transformaciones,
consideremos el circuito mostrado en la imagen, en el
cual una batería establece una diferencia de
potencial VAB entre estos puntos se conecta un
aparato eléctrico cualquiera (como, por ejemplo, uno
de los que se muestran en la figura). Como sabemos,
siendo VA>VB, una corriente eléctrica i pasara de A
hacia B, a través del aparato. Las cargas eléctricas
que constituyen la corriente pasaran de un punto
donde poseen mayor energía (punto A), a otro donde
poseen menor energía (punto B). En otras palabras,
las cargas obviamente no desaparece: es transferida
al aparato y aparece como otra especie de energía. Como vimos la forma de
energía en la cual se transformará la energía eléctrica depende del aparato que
está conectado entre A y B.

3. Trabajo Eléctrico
En toda fuente de tensión se transforma energía en energía eléctrica, dando lugar
a la aparición de una carga eléctrica y una tensión eléctrica. La energía así
obtenida debe poseer la capacidad de realizar un trabajo. Trabajo es la tensión por
intensidad por tiempo como se muestra en la formula:
Trabajo = V*A*t
El trabajo eléctrico es fácil de medir. Para ello se precisan solamente un
voltímetro, un amperímetro y un cronometro, pudiéndose obtener el resultado por
cálculos simples. Todavía más sencillo es la utilización de un contador eléctrico.
Este aparato se compone básicamente de un circuito de tensión (que equivale a
un voltímetro) y de un circuito de intensidad (que equivale a un amperímetro).
Ambos actúan sobre un dispositivo contador que indica el trabajo teniendo en
cuenta el tiempo en conexión.
Potencia Eléctrica
Antes de poder hablar de la potencia eléctrica y de
las magnitudes de las que depende debemos
retroceder a la magnitud de trabajo. Ejemplo:
Se realiza un trabajo cuando una fuerza actúa a lo
largo de un camino. Por ejemplo, cuando un peo
nube 500 kg de cemento al tercer piso (cada piso
mide 2.75m) de un edifico en construcción está
realizando un trabajo. Para el transporte de cada
uno de los sacos de 50 g debe desarrollar una
fuerza de unos 490N. Como debe superar10
veces la diferencia de alturas entre los tres pisos,
recorrerá en total un camino h = 82.5
W=F*h
W = 490N * 82,5m
W = 40425 Nm
Por tanto, el peón ha desarrollado un trabajo de 40425 Nm. Pero, ¿Qué potencia
ha desarrollado? Para calcular hay que tener en cuenta además el tiempo tardo. Si
se dio prisa habrá desarrollado mas potencia que si subió muy lentamente las
escaleras, Pero en ambos casos habrá realizado el mismo trabajo.

4. “La potencia es tanto mayor cuanto menor es el tiempo en que se realiza un
trabajo”
Ahora podemos hacer un nuevo razonamiento:
Dos peones transportan durante 30min (1800s) cemento a tercer piso. El primero
transporta en este tiempo 500 kg, mientras el segundo peón logra transportar 750
kg. Por tanto, el segundo peón ha realizado en el mismo tiempo más trabajo, o sea
que habrá desarrollado una potencia mayor.
“La potencia es tanto mayor cuanto mayor es el trabajo realizado y menor el
tiempo necesario para ello”
F = 490N
h = 15*3*2.75m = 123.75m
t = 1800s
W = 490N * 123.75m = 60637.5Nm
P = W / t = (60637.5Nm) / (1800s) = 33.7Nm/s = 33.7 w
Proseguimos, después de haber dado este ejemplo para determinar lo que es en
potencia por la variedad del trabajo o lapsos ya sean de distancias o de tiempo.
FORMULAS
P=W/t
Por lo tanto el resultado de P significa que en cada lapso de 1s, “n” Joule de
energía eléctrica se transforman en otra energía.
En dado caso que mencione una diferencia de potencial circuito eléctrico
sustituimos en trabajo eléctrico la formula W= qV
P = qV / t lo que es igual P = (q/t) V
Sabemos que I = q/t, sustituimos valores
P= IV

5. En dado caso que en nuestro circuito eléctrico implique una resistencia sabemos
que en la ley de Ohm es R = V / I, despejamos y tenemos que I = V / R
sustituimos en nuestra ecuación:
P = (V/R) (V) por lo que P = V2 / R
Ahora, si en la Ley de Ohm se tiene que V= I*R
P= (I*R)2/ R  P= I2*R2/R
Simplificamos y nuestra ecuación queda:
P = I2R
Efecto Joule
Supongamos que el aparato conectado entre
los puntos A y B de la imagen fuese un resistor
R. En este caso comprobamos que la energía
eléctrica perdida por las cargas, al pasar de A
hacia B, se transforma íntegramente en energía
térmica; es decir, el resistor se calentara
pudiendo observarse una transferencia de calor
del resistor al ambiente. Este fenómeno fue
estudiado en el siglo pasado, por el famoso
científico James P. Joule, y en su honor, se denomina efecto Joule.
Podemos entender ahora porque se produce el efecto Joule si recordamos que
los electrones que constituyen la corriente, al pasar por la resistencia o resistor
chocan sucesivamente con los atemos o moléculas del material del cual está
construido. Estos choques provocan un aumento en la energía de vibración de
dichos átomos, lo cual como ya sabemos, ocasiona un aumento en la temperatura
de la sustancia. Así pues, la energía eléctrica de los electrones de la corriente se
transmite la resistencia, y aparece como energía térmica.
Ya vimos que la potencia desarrollada en un aparato por el paso de corriente
eléctrica a través del está dada por P = iVAB. En el caso particular del efecto Joule
tenemos VAB = Ri, dado que se trata de una resistencia R intercalada entre A y B.
Entonces, la potencia también podrá expresarse de la siguiente manera:
P = iVAB  P = I*Ri  P = Ri2

6. Aplicaciones del Efecto Joule
1) Todos los dispositivos eléctricos que s e utilizan para calentamiento que se
basan en el efecto Joule. De manera que un radiador, una parrilla, una
plancha, un horno eléctrico, una regadera eléctrica, etc., consiste
esencialmente en una resistencia que se caliente al ser recorrida por la
corriente.
2) Las lámparas de incandescencia, creadas en el siglo pasado por el inventos
estadunidense Thomas Edison, también constituyen una aplicaciones del
efecto Joule. Sus filamentos generalmente se hacen de tungsteno, que es
un metal cuto punto de fusión es muy elevado.
3) Otra aplicación del efecto Joule se encuentra en la construcción de fusiles,
elementos que se emplean para limitar la corriente que pasa por un circuito
eléctrico; por ejemplo; en un automóvil, una casa, un aparato eléctrico, etc.
4)
EJERCICIOS
1) En una lámpara común encontramos las siguientes especificaciones del
fabricante: 60W y 120V
a) ¿Cual es el significado de estos valores indicados?
-La especificación de 120V indica que el aparato deberá usarse en un sistema de
este voltaje. En estas condiciones los 60W significa la potencia con la que la
lámpara disparara.
b) Suponiendo que esta lámpara este conectada a 120V determine la intensidad
de la corriente que pasa por ella.
- P=iV i= P i=60/120 i=0.5 Amperes
V
c) ¿Cual es la resistencia del filamento de esta luz?
R=V R=120/0.5 R=240 Ω
i
2) En un calentador eléctrico se encuentran las siguientes especificaciones
del fabricante, 960W y 120V explique:
a) Explique el significado de estos valores
-Los 960W será la potencia emitida y los 120 V indica que el aparato deberá
usarse en un sistema de este voltaje.

7. b) ¿Suponiendo que el calentador esté conectado a los 120V que corriente pasara
a través de el?
- P=iV i= P i=960/120 i= 8 Amperes
V
c) ¿Cuanto vale la resistencia eléctrica de este calentador?
R=V R=120/8 R=15 Ω
i
3) Obtener la potencia eléctrica de un tostador de pan cuya resistencia es de
40 Ω y por ella circula una corriente de 3 amperes.
P =? P = I2R.
R = 40 Ω
I=3A P = (3 A)2 x 40 Ω = 360 Watts.
4) Un foco de 100 W se conecta a una diferencia de potencial de 120 V.
Determinar: a) la resistencia del filamento. b) La intensidad de la corriente
eléctrica que circula por él.
P = 100 W V=120
2
a) P = V /R R = V2/P R = (120 V)2 = 144 Ω.
100 W
b) P = V*I I = 100 W = 0.83 Amperes.
120 V
5) En los extremos de un conductor hay una diferencia de potencial de 120
voltios cuando lo atraviesa una corriente de 5 amperios. Calcular su potencia
V = 120 Volts i = 5 amperes
P = V*I
P = 120 volts * 5 amp = 600 watts
P = 600 watts
6) Un artefacto eléctrico tiene una resistencia de 50 ohmios. Calcular que
intensidad lo atraviesa , si su potencia es 500 watios?
R = 50 ohms P = 500 watts
2 2
P=i *R i= P I= P = 500
R R 50
i = 3.16 amperes

8. 7) Una planta eléctrica genera una corriente de 10 amperios cuando en sus
bornes hay una diferencia de potencial de 230 voltios. Un motor está
conectado a ella con dos alambres de 0,5 ohmios cada uno. Calcular la
potencia que se entrega al motor y el calor desprendido por los alambres en
100 segundos.
Calculo de la potencia útil del generador
P=? I = 10 amperes V = 230 volts
P=V*I
P = 230 * 10 amp = 2300 watts
P = 2300 watts
2
8) Un conductor de 80 metros de longitud, tiene una sección de 1,4 mm y
cuando lo atraviesa una corriente de 10 amp. Tiene una potencia de 180
vatios. Calcular el coeficiente de resistividad ?
2
L = 80 metros S = 1,4 mm ρ=? P = 180 vatios
I = 10 amp.
P=i2*R
R=P/i2 = 180V / (10Amp)2 = 1.8 Ω
R=ρ*L ρ=R*S = 1.8ohm*1.4mm2 = 0.031 Ωmm2/m
S L 80m
R=0.031 Ωmm2/m
9) Un conductor tiene una potencia de 100 vatios cuando en sus extremos
hay una diferencia de potencial de 100 voltios. Calcular su diámetro
sabiendo que tiene una longitud de 2 km. Y una resistencia especifica de 17 *
–3 2
10 Ω . mm / m.
–3 2
L = 2 km = 2000 m ρ = 17 * 10 Ω mm / m. P = 100 vatios
V = 100 volts. d=?
P=v2/R
R=V2 = (100V)2 = 100 Ω R=100 Ω
P 100vatios
2
R= ρ*L/S S= ρ*L = 17*10-3 Ω mm / m * 2000m = 0.34mm2
R 100 Ω

9. S=0.34 mm2 (Área del conductor)
S= πd2 = d2= 4*S d= 4*0.34mm2 = 4*0.34mm2 = 0.433 =
0.65mm
4 π π 3.14
d= 0.65mm (diámetro del conductor)
10) Un efecto conectado a la tensión de 110 V y a 0.5 A de intensidad, esta
encendido durante una hora.
a) ¿Cuál es la potencia del foco?
b) ¿Cuánta energía disipo?
Datos:
t = 3600s
V = 110V a) P = VI = 110V*0.5A
I = 0.5 A b) P = W/t  W = Pt = 55W*3600s
P=? P = 198000J/s*s = 198000J
W=?
CONCLUSION
Durante la elaboración del tema nosotros pudimos notar y comprobar que
ciertamente que la energía aplicada en un circuito eléctrico, puede convertirse en
otros tipos de energía; en la que nosotros explicamos fue de energía eléctrica a
energía térmica en donde se explicaba el efecto Joule y su comportamiento
dentro del circuito.
REFERENCIAS
Electrotecnia. Curso elemental
Electrocinética. Circuitos Eléctricos