Este documento presenta los fundamentos teóricos y el procedimiento experimental de un laboratorio sobre la conservación de la energía eléctrica. Explica conceptos como potencia eléctrica, corriente continua y alterna, y cómo calcular la potencia en cada caso. Luego detalla el montaje experimental realizado, en el que se midieron las corrientes y tensiones en diferentes resistencias conectadas en serie a una fuente. Los resultados mostraron que la suma de las potencias individuales es similar a la potencia total de la fuente, lo que demuestra la conservación de la energía el

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN
MARCOS
Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA
FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA,
CONSERVACION DE LA ENERGIA ELECTRICA
CURSO:
LABORATORIO DE FÍSICA III
DOCENTE:
Régulo. A Sabrera Alvarado
INTEGRANTES:
LIMA-PERÚ
2018

2. CONSERVACION DELA ENERGIA | LABORATORIODE FISICA III
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INDICE
FUNDAMENTO TEORICO…………………………………………..3
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL……………………………….7
CONCLUSIONES……………………………………………………..9
BIBLIOGRAFIA………………………………………………………..10

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FUNDAMENTO TEÓRICO
POTENCIA ELECTRICA:
La turbina de una central hidroeléctrica (véase la siguiente imagen a la
izquierda) es más potente mientras mayor sea la energía almacenada en un 1 kg
de agua (esto es, mientras mayor sea la altura desde la que cae el agua) y mientras
mayor sea la cantidad de agua que fluye a través de la turbina por segundo. La
energía almacenada en 1 kg de agua corresponde, en el caso de la carga eléctrica
(por ejemplo, en el siguiente diagrama de circuito el motor M) a la energía
almacenada por unidad de carga, esto es, la tensión eléctrica. La corriente de agua
corresponde a la corriente eléctrica.

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La potencia eléctrica es mayor mientras mayor sea la tensión y mayor sea la
corriente. Para la potencia P es válida la relación:
𝑃 = 𝑈 ∙ 𝐼
La unidad de la potencia eléctrica recibe el nombre de Watt (W), el inglés que
la definió. 1 W es la potencia de una corriente continua de 1 A con una tensión
continua de 1 V. La potencia absorbida por una carga se puede medir, por tanto, de
manera indirecta con un voltímetro y un amperímetro. Una medición directa de
potencia se puede realizar por medio de un vatímetro, el cual posee dos conexiones
para la medición de corriente y la de tensión, es decir, presenta en total cuatro
conexiones. La parte del vatímetro a la que se aplica la tensión que se quiere medir,
se denomina ramal de tensión, y la parte a la que se aplica la corriente,
correspondientemente, ramal de corriente.
En el caso de las lámparas incandescentes y otros medios eléctricos de
servicio (por ejemplo, motores) se indica frecuentemente lo que se denomina como
potencia nominal.Ésta indica la potencia que puede soportar un componente dentro
de las condiciones de servicio indicadas.
Si en la fórmula anterior, de acuerdo con la ley de Ohm, para la potencia, se
reemplaza la tensión U por el producto I · R, se obtiene la ecuación:
𝑃 = 𝐼2
∙ 𝑅
Si en la ecuación inicial, por el contrario, se reemplaza la corriente I por el
cociente U/R, se obtiene la relación:
𝑃 =
𝑈2
𝑅
Ejemplo 1: Una calefacción consume una corriente de 15 A con una tensión de 220
V. Por tanto, el consumo de potencia es de P = U · I = 220 V · 15 A = 3300 W = 3.3
kW.

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Ejemplo 2: Una resistencia de alambre posee una rotulación de 10 W, 4 kΩ. Por
tanto, se obtiene la intensidad máxima de corriente permitida a partir de la ecuación
P=I2·R, esto es, 0.5 A y la máxima tensión permitida a partir de la ecuación
P=U2/R, esto es, 200 V.
POTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA
Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un
cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia
de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través
del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la
tensión. Esto es:
donde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor
instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará
expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran
valores promedio para I, V y P.
Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la
resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como:
POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA
Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el promedio de potencia
eléctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una función de los
valores eficaces o valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial entre
los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo.

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Si a un circuito se aplica una tensión sinusoidal v(t) con velocidad angular w y
valor de pico vo de forma:
Esto provocará, en el caso de un circuito de carácter inductivo (caso más común),
una corriente i(t) desfasada un ángulo  respecto de la tensión aplicada:
Donde, para el caso puramente resistivo, se puede tomar el ángulo de desfase
como cero.
La potencia instantánea vendrá dada como el producto de las expresiones
anteriores:
Mediante trigonometría, la expresión anterior puede transformarse en la siguiente:
Y sustituyendo los valores del pico por los eficaces:

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PROCEDMIENTO EXPERIMENTAL
1) Construir el circuito pedido por el profesor .
2) Anotar los datos que arrojan los voltímetros, dado las resistencias que
pongamos.
3) Efectuar las operaciones para poder hallar la potencia de la fuente y las
potencias arrojadas por cada resistencia.
4) Comparar los dos resultados y halla el porcentaje de error.
TABLA:
casos I I1 I2 V1 R1 V2 R2 V3 R3 PF PF.EXP %ERROR
1 0.02 0.008 0.014 0.8 100 0.7 70 6.4 330 0.16 0.1562 2.4%
2 0.02 0.0045 0.018 0.9 200 0.9 50 7 330 0.16 0.157 1.88%
3 0.02 0.0048 0.0152 1.34 280 1.14 75 6.8 330 0.16 0.1557 2.69%
4 0.02 0.005 0.015 1.5 300 1.05 70 6.6 330 0.16 0.1553 2.93%
Ejemplos de resultados:
Caso 1

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R1: 100
I1: 0.008
R2: 70
I2: 0.014
R3:330
I:0.02
Hallando potencias de las resistencias:
PF=V.I=8x0.02=0.16v
Por lo tanto: P1=I12XR1=0.0082x100=0.0064
P2=I22xR2=0.0142x70=0.01372
P3=I2xR3=0.022x330=0.132
Y ADEMAS: P1+P2+P3=PF.EXP
𝑃 𝐹.𝐸𝑋𝑃 = 0.1562
AHORA HALLANDO EL PORCENTAJE DE ERROR:
ENTONCES:
|0.16 − 0.1562|
0.16
𝑋100% = 2.4%
ESTO SE CUMPLE PARA TODOS LOS CASOS NO IMPORTA SI LAS
RESISTENCIAS SON IGUALES.

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CONCLUSIONES
 Se puede concluir que, dado que las sumas de potencias me dan
resultados cercanos a la potencia de la fuente, se puede decir que se
conserva la energía.
 La suma de potencias nunca puede ser más que la potencia de la fuente
 Se puede deducir que la fuerza eléctrica es una fuerza conservativa dado
que ha quedado demostrado su conservación a través de las potencias.

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