Módulo 12 : Actividad integradora 04: Aplicación de leyes eléctricas,

Actividad integradora

Aplicación de leyes eléctricas

Para realizar esta actividad, es necesario leer y comprender el tema 2 de la unidad 2, así como realizar los ejercicios y analizar los ejemplos que se presentan en el desarrollo del tema, ya que ahí encontrarás los referentes teóricos en conjunto con el análisis del problema y la aplicación de lo aprendido.

¿Qué producto entregarás?

Un documento donde presentes las acciones o respuestas a cada una de las preguntas planteadas. Puedes realizar tu actividad “a mano” , escanearla y subirla a la plataforma.

¿Qué hacer?

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 5 A para 110 V y tiene una capacidad de 150 litros. El calentador puede calentar el agua desde 15°C a 50°C en 40 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 3 personas y usan aproximadamente 270 litros para bañarse diariamente, con un costo de $ 2.85 pesos por kilowatt-hora.

A partir de esta información realiza lo que se te solicita:

2.1 Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la ley de watt, cuya fórmula es:

Datos:

V=110V

I=5A

Por lo tanto tenemos:

P=V∙I =(110v)(5A)=550W

R=550W

2.2 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y kWatts.

 DATOS:

Para convertir 550w a KW:

E= p/t

E= 550W/1000KW=0.55KW

R=0.55KW

3. Calcula la energía que gasta tu calentador en media hora (escribe el resultado 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

Para sacar el valor de 30 min realizamos la siguiente operación:

(30min)(1h/(60min⁡))=30h/60h=0.5h

Considerando la Ecuación:

    E= P* t

Entonces sustituyendo los valores:

E=(0.55 kw)*(0.5h)=〖0.275〗_h^kw

R=〖0.275〗_h^kw

4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 360 litros de agua.

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.

Calculando el costo por media hora de calentamiento:

Costo=(0.275 kw/h)(2.85pesos)=$0.78375kw/h

                                                                R=$0.78375kw/h

4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 360 litros de agua caliente: 

R=. 2.35125 pesos

Entonces como son 360 L queda:

360L/150L= 3 veces se utiliza al dia el calentador

Por lo tanto por 150 se paga 0.78375 pesos entonces

El pago total=(0.78375)(3)=2.35125pesos

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

5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.

R=V/I

Calculado la resistencia: R=V/I= R=110V/5A= 22Ω

Respuesta=22Ω

6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué? Explica brevemente tu respuesta.

R=La ley de Joule, en ella se menciona que la cantidad de calor que un circuito eléctrico genera es directamente proporcional ala energía que genera en potencia por tiempo ,su factor ala conversión en los joules de energía es de 0.24.

Se presenta lacantidad de calorías que es:

Q=p*t*0.24 y en otras medidas es Q=V*l^2*t*0.24  

En la ley de Joule se expresa la potencia calórica que desvanece una corriente que circula en la resistencia.

Sube tu archivo a la plataforma con el siguiente nombre:

Apellidos_Nombre_M12S2_ Leyeselectricas

Con esta actividad pones en práctica la resolución de problemas diferenciando conceptos y ecuaciones matemáticas de primer y segundo grado, comprendiendo modelos matemáticos y despejando variables relacionadas con ecuaciones y modelos matemáticos y despejando variables relacionadas con los conceptos de corriente, potencia, energía y resistencia eléctrica, y energía potencial, y con la aplicación de la ley de leyes eléctricas, en situaciones del entorno.

También te permite reconocer algunas de las unidades de medición y leyes de los conceptos relacionadas con la electricidad.