Ejercicios: Potencia y consumo eléctrico

Una tostadora conectada a $230\ \text{V}$ es atravesada por una corriente de $2\ \text{A}$. Calcula su potencia en watts.

El cargador de un celular trabaja a $5\ \text{V}$ y entrega una corriente de $2\ \text{A}$. ¿Qué potencia suministra al teléfono?

En la cuenta de la luz el consumo aparece en $\text{kWh}$. ¿Es el kilowatt-hora una unidad de potencia o de energía? Explica con tus palabras qué significa consumir $1\ \text{kWh}$.

Una ampolleta de $100\ \text{W}$ permanece encendida durante $10\ \text{h}$.

1. a) ¿Cuánta energía consume, en vatios-hora?
2. b) Exprésala en kilovatios-hora.

Ordena de menor a mayor potencia típica estos aparatos: un horno ($2500\ \text{W}$), una ampolleta LED ($10\ \text{W}$), un televisor ($100\ \text{W}$) y un secador de pelo ($1500\ \text{W}$), como se muestra en la figura.

¿Cuál transforma más energía eléctrica cada segundo?

Un ventilador de $50\ \text{W}$ está encendido $4\ \text{h}$. ¿Cuánta energía consume? Exprésala en $\text{Wh}$ y en $\text{kWh}$.

En la etiqueta energética de un refrigerador aparece una letra entre la A y la G.

1. a) ¿Qué indica esa letra?
2. b) ¿Qué letra conviene elegir para pagar menos en la cuenta de la luz? ¿Por qué?

Un calefactor de $1200\ \text{W}$ se enciende $2\ \text{h}$ al día durante un mes de $30$ días.

1. a) Expresa su potencia en kilowatts.
2. b) Calcula la energía que consume en el mes, en $\text{kWh}$.
3. c) Si el precio es de $200\ \text{\$/kWh}$, ¿cuánto cuesta ese uso?

Una lámpara LED de $10\ \text{W}$ da la misma luz que una ampolleta antigua de $60\ \text{W}$, y ambas están encendidas $5\ \text{h}$ al día.

1. a) Calcula la energía que consume cada una en un mes de $30$ días, en $\text{kWh}$.
2. b) Con el $\text{kWh}$ a $200\ \text{\$/kWh}$, ¿cuánto dinero se ahorra al mes con la LED?

Una cocina eléctrica de $2\ \text{kW}$ funciona durante $15\ \text{min}$.

1. a) Expresa ese tiempo en horas.
2. b) Calcula la energía consumida, en $\text{kWh}$.
3. c) ¿Cuánto cuesta a $200\ \text{\$/kWh}$?

Nos vamos de la casa un día entero y dejamos encendida por error una lámpara de $100\ \text{W}$ durante $10\ \text{h}$.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ ha consumido?
2. b) ¿Cuánto dinero hemos desperdiciado, a $200\ \text{\$/kWh}$?

La etiqueta de un refrigerador nuevo indica un consumo de $150\ \text{kWh}$ al año, mientras que el viejo de la casa gasta $450\ \text{kWh}$ al año.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ se ahorran cada año con el nuevo?
2. b) ¿Cuánto dinero significa ese ahorro a $200\ \text{\$/kWh}$?

Una consola de videojuegos tiene una potencia de $200\ \text{W}$ y la usas $3\ \text{h}$ al día.

1. a) ¿Cuánta energía consume al día?
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ consume en un mes de $30$ días?
3. c) Calcula el costo mensual a $200\ \text{\$/kWh}$.

Una batería de camping almacena $1\ \text{kWh}$ de energía.

1. a) ¿Cuántas horas puede alimentar un refrigerador portátil de $50\ \text{W}$?
2. b) ¿Y una ampolleta de $10\ \text{W}$? Justifica por qué dura más con una que con otra.

En la casa de Lucía se usan cada día: un horno de $2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$, diez ampolletas LED de $10\ \text{W}$ encendidas $5\ \text{h}$ y un refrigerador de $200\ \text{W}$ funcionando las $24\ \text{h}$.

1. a) Calcula los $\text{kWh}$ que consume cada aparato al día.
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ se consumen en total en un mes de $30$ días?
3. c) ¿A cuánto asciende la cuenta de la luz del mes a $200\ \text{\$/kWh}$?

En la casa de Nico, los aparatos en espera (el televisor apagado con la lucecita roja, los cargadores enchufados, la consola en reposo...) consumen $20\ \text{W}$ de forma continua, las $24\ \text{h}$.

1. a) ¿Cuánta energía gastan al día, en $\text{kWh}$?
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ gastan en un año de $365$ días?
3. c) ¿Cuánto dinero se ahorraría al año desconectándolos, a $200\ \text{\$/kWh}$?
4. d) ¿Te parece un ahorro importante? Justifica tu opinión con los datos.

La tarifa de luz de la casa tiene dos precios: $300\ \text{\$/kWh}$ en horario punta y $100\ \text{\$/kWh}$ en horario valle. La lavadora, de $2\ \text{kW}$, hace un programa de $2\ \text{h}$.

1. a) ¿Cuánto cuesta ponerla en horario punta?
2. b) ¿Y en horario valle?
3. c) Si se ponen $12$ lavadoras al mes, ¿cuánto se ahorra al mes haciéndolas siempre en horario valle?

Daniela dice: «Mi secador es muy potente: gasta $2000\ \text{kWh}$».

1. a) Corrige la frase: ¿qué unidad corresponde a la potencia?
2. b) Explica la diferencia entre potencia y energía usando el ejemplo del secador.
3. c) Si el secador es de $2000\ \text{W}$ y se usa durante $15\ \text{min}$, ¿cuánta energía consume, en $\text{kWh}$?

Un televisor antiguo consume $300\ \text{kWh}$ al año y uno nuevo, de tecnología LED, $100\ \text{kWh}$ al año. El televisor nuevo cuesta $\$400\,000$ y el $\text{kWh}$ está a $200\ \text{\$/kWh}$.

1. a) ¿Cuánto dinero se ahorra cada año con el televisor nuevo?
2. b) ¿Cuántos años tardará el ahorro en compensar el precio del televisor?
3. c) ¿Crees que vale la pena el cambio? Razona tu respuesta con los datos.

¿Qué consume más en un mes de $30$ días: un aire acondicionado de $1,5\ \text{kW}$ usado $2\ \text{h}$ al día o veinte ampolletas LED de $10\ \text{W}$ encendidas $10\ \text{h}$ al día?

1. a) Calcula el consumo mensual de cada opción, en $\text{kWh}$.
2. b) ¿Cuál gasta más?
3. c) Calcula el costo mensual de cada opción a $200\ \text{\$/kWh}$.

En la cuenta de este mes aparecen $240\ \text{kWh}$ consumidos a $200\ \text{\$/kWh}$.

1. a) ¿Cuánto cuesta la energía consumida?
2. b) La familia ajusta el termostato del calefón eléctrico y consigue reducir el consumo un $25\ \%$: ¿cuántos $\text{kWh}$ ahorra al mes?
3. c) ¿Cuánto dinero supone ese ahorro en un año?