potencia electrica

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POTENCIA ELÉCTRICA(Informe N 5)

I. Objetivos:

Mostrar que la potencia eléctrica es una función del voltaje y de la corriente.

Determinar que la resistencia eléctrica del filamento de una lámpara varía con

la temperatura.

Verificar que la resistencia del filamento (foco) no varía linealmente con el

voltaje aplicado.

II. Materiales:

Fuente de voltaje de 6 V en C.C.

Reóstato.

Foco de 6 V.

Alambres conectores.

Resistencias de 100, 1W (2).

Amperímetro.

Voltímetro.

III. Fundamento Teórico:

- La potencia es una medida del trabajo realizado en un intervalo de tiempo.

En el SI la unidad de potencia es el watt (W), denominado en honor a James Watt

quien perfecciono la máquina de vapor. La potencia de 1 W es el trabajo realizado es

1s por 1V de tensión eléctrica para mover una carga de 1C.

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Cuando fluye corriente a través de una resistencia, la energía eléctrica se transforma

en calor.

Si la diferencia de potencial entre los terminales de una resistencia R es V, el campo

eléctrico realiza un trabajo dW para transportar una carga positiva dq desde el

extremo de mayor potencial al de menor potencial.

La potencia es:

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IV. Procedimiento:

A. Verificación de la potencia eléctrica como función del voltaje y de la corriente

eléctrica. Se calcula y se mide la potencia disipada en una resistencia conforme

aumenta el voltaje.

Arme el circuito de la figura 1. La resistencia R1 y R2 están conectadas en

paralelo, de manera que se disipa una potencia de 2W. La resistencia en

paralelo es de 50.

R1 = 100

R2 = 100

Observe la tabla 1, usando la Ley de Ohm, calcule la intensidad de corriente

que pasa a través de las resistencias. Varíe el cursor del reóstato. Anote las

lecturas de la tabla 1. Calcule la potencia para cada valor.

TABLA 1

Voltaje Corriente Intensidad

0.5 V 0.01 A 0.005 W

1.0 V 0.019 A 0.019 W

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1.5 V 0.029 A 0.0435 W

2.0 V 0.038 A 0.076 W

2.5 V 0.049 A 0.1225 W

3.0 V 0.059 A 0.177 W

3.5 V 0.072 A 0.252 W

5 V 0.099 A 0.495 W

Halle el voltaje para 5 valores diferentes de intensidad de corriente, obtenidos

moviendo el cursor del reóstato. Anote los valores en la tabla 2. Calcule la

potencia para cada valor hallado.

TABLA 2

Voltaje Corriente Potencia

0.5 V 0.01 A 0.005 W

1.05 V 0.02 A 0.021 W

2.52 V 0.05 A 0.126 W

3.4 V 0.07 A 0.238 W

5 V 0.1 A 0.5 W

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Calcule los valores calculados de la Tabla 1 respecto a los valores

obtenidos en la tabla 2, ¿Qué factores implican las diferencias entre los

dos conjuntos de valores?

Un factor relevante es el mal uso y armado de los equipos en el

experimento, pues éstos influyen, la mayoría de veces en los resultados

de los experimentos; también existe error de paralaje debido a la teoría

de lectura en posiciones diferentes.

La diferencia entre potencias va a estar dada por:

Trabajamos con algunos valores de las tablas 1 y 2.

Potencia (Tab. 1) Potencia (Tab. 2)

0.005 0.005

0.019 0.021

0.1225 0.126

0.252 0.238

0.495 0.5

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De acuerdo a la formula:

El error experimental será el siguiente:

V. Cuestionario:

1- Explique lo observado en esta experiencia. Haga una comparación con la

experiencia N° 4 sobre la ley de Ohm.

Normalmente se analiza la Ley de Ohm como una relación entre el voltaje,

la corriente y el valor de un resistor.

Una forma más completa de expresar la Ley de Ohm es incluyendo la

fórmula de potencia eléctrica.

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Si se utiliza la conocida fórmula de potencia (con unidad de watts o vatios):

P = V x I, potencia = voltaje x corriente, y sus variantes: V = P / I e I = P / V,

se obtienen ecuaciones adicionales.

Las nuevas ecuaciones permiten obtener los valores de potencia, voltaje,

corriente y resistencia, con sólo dos de las cuatro variables.

Despejando la Potencia (P) se obtiene: P = V2 / R, P = I2 x R, P = V x I

Despejando la Intensidad de corriente (I) se obtiene: I = V / R, I = P / V, I = (P / R)1/2

Despejando la Resistencia (R) se obtiene: R = V / I, R = V2 / P, R = P / I2

Despejando el Voltaje (V) se obtiene: V = (P x R)1/2, V = P / I, V = I x R

En el siguiente diagrama se muestra un resumen completo de las fórmulas, arreglado de manera que sea fácil su memorización.

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VI. Conclusiones

Utilizamos el principio de Ohm y de gran manera, fue para darnos cuenta que

la relación entre el Voltaje y la Resistencia Eléctrica es directamente

proporcional; por lo que se afirmó que conforme aumentaba el voltaje

aumenta también la resistencia .

El caso de “Potencia eléctrica versus Resistencia eléctrica”, ya que en esta caso

la relación es inversamente proporcional y directamente proporcional a la vez,

al observar que:

Obtuvimos la relación que existe entre la potencia, voltaje, intensidad de

corriente y resistencia.

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