Este documento presenta un problema sobre el funcionamiento de un calentador eléctrico. Se proporciona información sobre la potencia del calentador (1200W / 1.2kW), la energía que consume en media hora (0.6kW/h), y el costo diario para calentar 360 litros de agua ($5.64). También se calcula el valor de la resistencia necesaria para reemplazar la que se rompió (12 ohmios) usando la ley de Ohm. Finalmente, se explica que la ley de Joule se aplica al funcionamiento del

1. Actividad integradora
Aplicación de leyes eléctricas
21/febrero 2018
Piedras Negras Coahuila
Nombre: Miriam Juárez Sánchez
Facilitador: Pablo Sánchez.
Modulo: 12 semana 2, Física
Grupo: M11C3G10-050

2. Actividad integradora
Aplicación de leyes eléctricas
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:
P= Potencia (Voltaje por intensidad)
V= Voltaje
I= intensidad
A= Ampere
2.1 Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la ley de Watt, cuya fórmula es:
Para obtener el resultado tenemos que la potencia es igual a voltaje por intensidad.
Por lo cual al multiplicar v x i obtenemos los Watt.
P=V∙I
𝑃 = 𝑉 × 1 =
𝑃 = (120𝑉)(10A) = 1200w
2.2 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y kWatts.
Para obtener el resultado de esta operación realizare una regla de tres por la cual multiplicare 1kwpor 1200 w entre
1000w, por lo tanto el resultado es 1.2 kw.
1 kw=1000w
Xkw=1200 w
X
(1𝑘𝑤) (1200K)
1000
=
6
5
= 1.2 Kw

3. Actividad integradora
Aplicación de leyes eléctricas
3. Calcula la energía que gasta tu calentador en media hora (escribe elresultado 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.
En esta operación me indica que energía es igual a potencia por tiempo, por lo cual se multiplicara P x T y obtendré los kw por
hora.
E=Energía
P = Potencia
T= Tiempo
𝐸 = 𝑃 × 𝑇 =
𝐸 = 1.2 𝑤𝑡 × 0.5ℎ =
3
5
=
𝐸 = 0.6𝑘𝑤/ℎ
4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 360
litros de agua.
Para encontrar el costo diario se multiplicara el costo por kw, por el resultado de la energía de kw/h del problema
anterior.
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 = $2.35𝑘𝑤/ℎ × 0.6𝑘𝑤/ℎ =
141
100
Costo diario $ = 1.41
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.
4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 360 litros de agua caliente.
En este problema realizare una regla de tres utilizando el resultado anterior (costo diario) por 360 l, entre 90 l,
dándome como resultado 5.64 pesos del costo por los 360 l.
$1.41 = 90𝐿 =
$𝑋 = 360𝐿 =
$141
𝐿25

4. Actividad integradora
Aplicación de leyes eléctricas
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 360 𝐿 $5.64
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
Para encontrar el resultado utilizare la ley de Ohm la cual dice que resitencia es igual a voltio sobre intensidad
(dividiendo ambas) y obteniendo como resultado 12 Ohm.
R=Resistencia
V= Voltaje
I= Intensidad
5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.
𝑅 =
𝑉
𝐼
=
𝑅 =
120𝑉
10𝐼
= 12 𝛺(0ℎ𝑚)
6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué? Explica brevemente tu respuesta.
Se utiliza la ley de Joule, ya que se necesita de la atracción de las cargas opuesta entre el protón y el electrón.