GENERACIÓN, TRANSFORMACIÓN Y USO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
Actividad 4:
1.
Para el siguiente
circuito. Halle:
a.
Intensidad por R2
Lo primero que se
debe de hacer es reducir el circuito a una resistencia equivalente. Se hace un
equivalente entre las resistencias R1 y R3 por un lado, y por el otro entre las
resistencias R4 y R5:
Req1 =
R1*R2/(R1+R2) = 5*8/(5+8) = 3.077 Ω
Req2 =
R4*R5/(R4+R5) = 12*4/(12+4) = 3 Ω
Haciendo los
equivalentes, queda un circuito en serie con 3 resistencias: Req1, R2, Req2.
Por lo cual se puede calcular la corriente de una vez mediante la ley de ohm
como:
I = V/R = 50 /
(3.077+10+3) = 3.11 A
POR LO CUAL, LA
CORRIENTE QUE ATRAVIESA A R2 ES 3.11 A.
b.
Tensión entre B y C
La tensión entre B y C es la misma
que cae sobre la resistencia Req1. Por lo cual se puede calcular mediante la
ley de ohm.
VBC = Req1*I =
3.077*3.11 = 9.57V
c.
Tensión entre C y D
La tensión entre C
y D es la misma que cae sobre la resistencia R2, por lo cual se puede calcular
mediante la ley de ohm como:
VCD =
R2*I = 10*3.11 = 31.1V
d.
Tensión entre D y E
La tensión entre D
y E es la misma que cae sobre la resistencia Req2, por lo cual se puede
calcular por ley de ohm como:
VDE =
Req2*I = 3*3.11 = 9.33V
e.
Tensión entre B y D
La tensión entre B y D es la suma de las tensiones entre los
puntos B y C más C y D, por lo cual da:
VBD = VBC+
VCD = 9.57V
+ 31.1V
= 40.67V
f.
Tensión entre C y E
La tensión entre C y E es la suma de las tensiones entre los
puntos C y D más D y E, por lo cual da:
VCE = VCD+
VDE = 31.1V + 9.33V =
40.43V
g.
Tensión entre A y E
La tensión entre A y E es la misma que la de la fuente, la
cual es de 50V
h.
Tensión entre A y B
La tensión entre A y B es de 0V dado que en un cable
idealmente no cae ningún voltaje.
i.
Intensidades
por R1 y R3
Las
intensidades se pueden calcular mediante la ley de ohm dado que se conoce el
valor de cada resistencia y la tensión que cae sobre cada una de ellas. La
tensión que cae sobre ellas es la misma que cae sobre la resistencia Req1, por
lo cual sería:
IR1=
VBC/R1 =
9.57V/5 = 1.914A
IR3=
VBC/R3 =
9.57V/8 = 1.1962A
2. Para el
siguiente circuito. Halle la potencia en la resistencia R4
Primero
se saca la resistencia equivalente entre R1 y R2, la cual es:
Req1
= R1*R2/(R1+R2) = 500*1000/(500+1000) = 333.33 Ω
Ahora
se procede a realizar el cálculo de la corriente total del circuito mediante la
ley de ohm:
I=V/Rt
= 12/(333.33+1000+1000) = 5.14mA
La
potencia en la resistencia se puede calcular como:
P
= V*I = R*I2 = 1000*5.142 = 26.41mW
3. Vea el siguiente video: http://www.youtube.com/watch?v=2bH36yGL58s
Luego responda
las siguientes preguntas:
a. ¿Qué tan
grande es la represa mencionada en el video?
Tiene una
altura del más del doble de la catedral de Notre dame. Es la represa más alta y
sólida de américa.
b. ¿Qué
fuentes de energía alimentan a Las Vegas?
La alimentas
fuentes de energía hídrica, de carbón y de gas natural.
c. ¿Qué tanta
energía produce la represa mencionada en el video?
Según lo
investigado puede producir alrededor de 2080 MW.
d. ¿Qué quiere decir el término reventa?
La reventa se da cuando las áreas de mayor demanda de
electricidad compran energía a otras áreas que tienen un excedente.
e. ¿Por qué no se puede transportar energía a 230 V?
Porque esto implicaría extender alrededor de 10 mil cables,
en cambio se extiende uno solo que lleva 1 millón de voltios.
f. ¿Cuáles son
las funciones de una subestación eléctrica?
Las misión son
la de regular el voltaje de entrada a uno más adecuado para ponerlo en las
ciudades, también la de velar que el suministro de energía sea constante, por
lo cual se deben de tomar decisiones de compra de energía a otras estaciones si
es necesario.
g. ¿Qué es
reducción?
La reducción
es reducir el voltaje que viene desde las estaciones eléctricas productoras, a
voltajes mas adecuados en las subestaciones. Luego se vuelven a reducir al
nivel de consumo residencial en los postes donde hay ubicados un par de
trasformadores.
h. ¿Qué
opinión le merece el video? ¿Aprendió algo nuevo con el mismo? De ser positiva
su respuesta ¿Qué aprendió?
Es un buen
video, bastante ilustrativo. Aprendí de dónde saca la energía la ciudad de Las
Vegas. También que cuando las untes de energía que la ciudad tiene a la mano no
son capaces de cumplir con la demanda, la ciudad compra energía restante a la
red de estados unidos.
i. Realice una
pequeña investigación y explique brevemente cómo se genera la energía eléctrica
en la ciudad en la cual usted vive.
En su mayoría,
la energía generada para la ciudad de Bogotá es de origen hidroeléctrica. A
Bogotá la abastecen de energía plantas hidroeléctricas como la del Salto (de
Tequendama), Mesitas,Chivor, Termozipa, Guavio, Charquito.
4. Solucione los siguientes problemas
a. Calcule la
intensidad de la corriente que llega a una lavadora industrial que trabaja a
una diferencia de potencial de 400 voltios y presenta una resistencia de 2000
ohmios.
Por ley de ohm
se puede calcular que la corriente de la lavadora es de:
I=V/R =
400/2000 = 0.2A
b. Calcule la
intensidad de la corriente que atraviesa un circuito conectado a una batería de
5 voltios si se presenta una resistencia de 15 ohmios.
De manera
análoga al punto anterior, se puede calcular la corriente como:
I=V/R = 5/15 =
0.33A
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