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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