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Efecto Joule resumido, Apuntes de Física

Resumen de efecto Joule - Resumido

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 20/05/2021

johnrrezabala
johnrrezabala 🇪🇨

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16. Cuando estudiamos el efecto Joule vimos que la potencia disipada en una resistencia
R, recorrida por una corriente i, esta dada por P = Ri2. Suponga que el valor de R es
variable y el voltaje de VAB aplicado a ella se mantiene constante, si el valor de R
aumenta, podemos concluir correctamente que:
a) La potencia aumentara, porque P es directamente proporcional a R
b) La corriente i disminuirá, porque VAB permanece constante
La intensidad disminuye debido a que la diferencia de potencial es constate
c) El valor de P permanecerá constante, porque el aumento de R se compensa
con la disminución de i.
d) El valor de la potencia disminuirá, porque la influencia de la reducción de i
sobre P, es mayor que la influencia del aumento de R.
La potencia disminuye pues la intensidad se merma más que el aumento de la
resistencia
17. La figura de este problema muestra un pequeño motor eléctrico M, conectado a una
batería que le aplica un voltaje VAB = 12 V, proporcionándole una corriente t = 5.0 A.
El motor posee una resistencia interna R = 0.20 Ω. Debido a esta resistencia, parte de
la energía suministrada al motor por la batería se transforma en calor (el motor se
calienta), y la energía restante se transforma en energía mecánica de rotación del
motor.
Con base en esta información, determine:
a) La potencia total suministrada al motor.
P = V.i
P = 12V * 5.0A
P = 60 W
b) La potencia disipada por efecto Joule en el interior de la máquina.
Pd = R.i2
Pd = 0.20Ω * (0.5A)2
Pd = 0.20Ω * 25.0A
Pd = 5W
c) La potencia mecánica útil del motor.
Pm = P – Pd
Pm = 60W – 5W
Pm = 55W
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¡Descarga Efecto Joule resumido y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!

16. Cuando estudiamos el efecto Joule vimos que la potencia disipada en una resistencia R, recorrida por una corriente i, esta dada por P = Ri^2. Suponga que el valor de R es variable y el voltaje de VAB aplicado a ella se mantiene constante, si el valor de R aumenta, podemos concluir correctamente que: a) La potencia aumentara, porque P es directamente proporcional a R b) La corriente i disminuirá, porque VAB permanece constante La intensidad disminuye debido a que la diferencia de potencial es constate c) El valor de P permanecerá constante, porque el aumento de R se compensa con la disminución de i. d) El valor de la potencia disminuirá, porque la influencia de la reducción de i sobre P, es mayor que la influencia del aumento de R. La potencia disminuye pues la intensidad se merma más que el aumento de la resistencia 17. La figura de este problema muestra un pequeño motor eléctrico M, conectado a una batería que le aplica un voltaje VAB = 12 V, proporcionándole una corriente t = 5.0 A. El motor posee una resistencia interna R = 0.20 Ω. Debido a esta resistencia, parte de la energía suministrada al motor por la batería se transforma en calor (el motor se calienta), y la energía restante se transforma en energía mecánica de rotación del motor. Con base en esta información, determine: a) La potencia total suministrada al motor. P = V.i P = 12V * 5.0A P = 60 W b) La potencia disipada por efecto Joule en el interior de la máquina. Pd = R.i^2 Pd = 0.20Ω * (0.5A)^2 Pd = 0.20Ω * 25.0A Pd = 5W c) La potencia mecánica útil del motor. Pm = P – Pd Pm = 60W – 5W Pm = 55W

  1. Un estudiante, en cuya casa hay un voltaje de servicio de 110 V, quería comprar u n foco de 60 W. En la tienda de material eléctrico, el dependiente le vendió uno en el cual estaba inscrito: 60W, 220V. Cuando el foco se conecte en la casa del estudiante (suponga constante J resistencia del filamento): a) La corriente que pasará por el foco, ¿cuántas veces menor será que si estuviese conectada al voltaje adecuado? i 1 =

P

V

60 W

110 V

= 0.5A

i 2 =

P

V

60 W

220 V

= 0.3A

i1-2 = 0.5A – 0.3A i1-2 = 0. Será 2 veces menor b) ¿Cuál será la potencia disipada en el foco?

  1. Una persona que vivía en una ciudad donde el voltaje de servicio residencial es de 220V, se cambió a Otra donde el voltaje es de 110 V. Para que la potencia de la regadera eléctrica que llevó al mudarse no se altere, ¿qué modificación deberá hacer en su resistencia? a) Reducir a la mitad la resistencia original. b) Duplicar la resistencia original. c) Cuadruplicar la resistencia original. d) Reducirá una cuarta parte la resistencia original. e) No será necesario alterar la resistencia original. JUSTIFICACION: Una vez que se reduce la resistencia también se reduce le voltaje
  2. Al analizar el circuito representado en la figura de este problema, responda: a) ¿Cuál es la lectura del voltímetro V 1? ¿Y de V 2? V 1 = 110V Justificación: La respuesta es 110V debido a que el voltímetro está situado correctamente V 2 = 0 Justificación: Es 0 debido a que el voltímetro no da lectura enlazado a una sola fase

desplaza de A hacia B y sea d la distancia de A hacia la punta del cursor. Trace un croquis del gráfico que representa: a) La lectura del voltímetro en función de d. b) La lectura del amperímetro en función de d.

  1. Considere la Figura 21-25 que presenta tres resistores conectados en paralelo. Tomando en cuenta que, en esta conexión, i = i 1 + i 2 + i 3 , demuestre que la resistencia R equivalente a las resistencias conectadas, está dada por 1/R = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3
  2. Cuatro resistencias, cada una de las cuales tiene un valor R, se conectan en un circuito en la forma mostrada en la figura de este problema. Determine la resistencia equivalente de este agrupamiento. R 1 = R 1 + R 2 = 2R R 2 = R 1 + R 2 = 2R RE =

2 R

2 R

2 R

= R

V

12 V

A (a)^ B^ d i A (^) (b) B d

  1. Un estudiante desea proyectar un calentador que sea capaz de elevar Ja temperatura de 1litro de agua, inicialmente a 20ºC. hasta su punto de ebullición, en sólo 10 minutos. Suponga que rodo el calor desarrollado en el calentador se emplea para elevar la temperatura del agua. a) ¿Cuál debe ser la potencia de este hervidor (considere 1 cal = 4.2J)? b) Si el calentador se diseña para conectarlo a 120V, ¿cuál debe ser el valor de su resistencia?
  2. En una tabla encontramos que una longitud igual a 1000 pies (casi 305 m) de un alambre de cobre del número 8 tiene una resistencia de 0.63 Ω. ¿Cuál es la resistencia de 1.000 pies de un alambre de aluminio número 8 (del mismo diámetro)?
  3. Un motor eléctrico “retira" una corriente de 10 A de una toma de 220 V, situada a 40 m de distancia de dicho motor. La caída de voltaje en 105 alambres que hacen la conexión de las terminales del motor con una coma, no debe ser superior a 3% del voltaje suministrado por toma. a) ¿Cuál es la máxima resistencia que pueden tener 105 alambres de conexión (ida y vuelta)? R =

V

A

220 V

10 A

Rmax =

b) ¿Cuál es el número del alambre de cobre más delgado que puede usarse en esta conexión (consulte el cable correspondiente) c) Verifique si la corriente que pasa en el motor es inferior a la corriente máxima que el alambre escogido puede transportar (consulte el cable correspondiente)