Volver a la portadaFísica · 1.° de Bachillerato General Unificado · Cambiar asignatura
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1° BGU · Física
La energía · Los circuitos eléctricos

Potencia y consumo eléctrico

Un horno y un foco LED hacen lo mismo: transforman electricidad en otra cosa (calor, luz). Pero el horno lo hace a lo bruto y el foco gasta casi nada. Esa diferencia es la potencia, y de ella depende cuánto pagas en la planilla de luz.

La potencia: energía cada segundo

Si tocas un foco LED de $10\ \text{W}$ y un calefactor de $2000\ \text{W}$ conectados a la misma tensión, el calefactor desprende muchísimo calor en segundos y el foco apenas se tibia. ¿Por qué dos aparatos con la misma tensión transforman cantidades de energía tan distintas cada segundo?

Comparación de la potencia eléctrica de cuatro aparatos: un foco LED de 10 W, un televisor de 100 W, una secadora de pelo de 1.500 W y un horno de 2.500 W; la altura de cada barra es proporcional a su potencia. Energía transformada cada segundo (altura proporcional a la potencia) foco LED 10 W televisor 100 W secadora 1.500 W horno 2.500 W

¿Por qué $P = V \cdot I$? El voltaje es la energía por cada coulomb y la intensidad son los coulomb que pasan por segundo. Al multiplicarlos queda energía por segundo.

Practica★☆☆Sin empezar
Una tostadora conectada a $230\ \text{V}$ es atravesada por una corriente de $2\ \text{A}$. Calcula su potencia en vatios.

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

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

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

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Practica★☆☆Sin empezar
Ordena de menor a mayor potencia típica estos aparatos: un horno ($2500\ \text{W}$), un foco LED ($10\ \text{W}$), un televisor ($100\ \text{W}$) y una secadora de pelo…

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

5001000150020002500 P (W) 2500 W10 W100 W1500 W hornoLEDtelevisorsecadora

¿Cuál transforma más energía eléctrica cada segundo?

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De la potencia a la intensidad

En la placa de un microondas lees solo el voltaje y los vatios, pero necesitas saber cuántos amperios circulan por el cable para no recalentarlo. ¿Cómo deduces la corriente si el fabricante solo indica la potencia?

Triángulo mnemotécnico de P = V · I: la potencia P arriba, y el voltaje V y la intensidad I abajo. Triángulo de P = V · I P V I Tapa la magnitud que buscas y lee la operación P = V · I V = P / I I = P / V
Practica★☆☆Sin empezar
Un radiador eléctrico de $1150\ \text{W}$ se conecta a la red de $230\ \text{V}$. ¿Qué intensidad pasa por él?

Un radiador eléctrico de $1150\ \text{W}$ se conecta a la red de $230\ \text{V}$. ¿Qué intensidad pasa por él?

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Practica★★☆Sin empezar
Un horno de $2300\ \text{W}$ está conectado a la red de $230\ \text{V}$. a) ¿Qué intensidad pasa por él? b) El tomacorriente y el cable de la cocina aguantan hasta…

Un horno de $2300\ \text{W}$ está conectado a la red de $230\ \text{V}$.

  1. a) ¿Qué intensidad pasa por él?
  2. b) El tomacorriente y el cable de la cocina aguantan hasta $16\ \text{A}$: ¿hay peligro de sobrecarga usando solo el horno? Justifícalo.
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Potencia y energía no son lo mismo

Una secadora de pelo de $2000\ \text{W}$ usada diez minutos casi no mueve el contador, mientras que una refrigeradora de solo $150\ \text{W}$ encendida día y noche pesa mucho en la planilla. ¿De qué depende la energía que pagamos?

Un radiador de 1 kW que funciona durante 1 hora consume 1 kWh de energía. 1 kW durante 1 h = 1 kWh
Practica★☆☆Sin empezar
En la planilla de la luz el consumo aparece en $\text{kWh}$. ¿Es el kilovatio-hora una unidad de potencia o de energía? Explica con tus palabras qué significa consumir…

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

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Practica★☆☆Sin empezar
Un foco de $100\ \text{W}$ permanece encendido durante $10\ \text{h}$. a) ¿Cuánta energía consume, en vatios-hora? b) Exprésala en kilovatios-hora.

Un foco de $100\ \text{W}$ permanece encendido durante $10\ \text{h}$.

  1. a) ¿Cuánta energía consume, en vatios-hora?
  2. b) Exprésala en kilovatios-hora.
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Practica★☆☆Sin empezar
Un ventilador de $50\ \text{W}$ está encendido $4\ \text{h}$. ¿Cuánta energía consume? Exprésala en $\text{Wh}$ y en $\text{kWh}$.

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

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El costo en la planilla de luz

Esquema del cálculo del costo: consumo de 240 kWh por un precio de 0,20 dólares por kWh da un importe de 48 dólares. Consumo: 240 kWh Precio: 0,20 dólares por kWh Importe: 48 dólares
Practica★★☆Sin empezar
Un calefactor de $1200\ \text{W}$ se enciende $2\ \text{h}$ al día durante un mes de $30$ días. a) Expresa su potencia en kilovatios. b) Calcula la energía que consume…

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 kilovatios.
  2. b) Calcula la energía que consume en el mes, en $\text{kWh}$.
  3. c) Si el precio es de $0,20\ \text{\$/kWh}$, ¿cuánto cuesta ese uso?
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Practica★★☆Sin empezar
Un foco LED de $10\ \text{W}$ da la misma luz que un foco incandescente antiguo de $60\ \text{W}$, y ambos están encendidos $5\ \text{h}$ al día. a) Calcula la energía…

Un foco LED de $10\ \text{W}$ da la misma luz que un foco incandescente antiguo de $60\ \text{W}$, y ambos están encendidos $5\ \text{h}$ al día.

  1. a) Calcula la energía que consume cada uno en un mes de $30$ días, en $\text{kWh}$.
  2. b) Con el $\text{kWh}$ a $0,20\ \text{\$/kWh}$, ¿cuánto dinero se ahorra al mes con el LED?
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Practica★★☆Sin empezar
Nos vamos de casa un día entero y dejamos encendida por error una lámpara de $100\ \text{W}$ durante $10\ \text{h}$. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ ha consumido? b) ¿Cuánto…

Nos vamos de 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 $0,20\ \text{\$/kWh}$?
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Ahorrar energía: etiquetas y comparaciones

Flechas de colores de la clase A, la más corta y de menor consumo, a la clase G, la más larga y de mayor consumo. ABC DEFG A: poco consumo consumo medio F-G: mucho consumo
Practica★☆☆Sin empezar
En la etiqueta energética de una refrigeradora aparece una letra entre la A y la G. a) ¿Qué indica esa letra? b) ¿Qué letra conviene elegir para pagar menos en la…

En la etiqueta energética de una refrigeradora 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 planilla de luz? ¿Por qué?
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Practica★★☆Sin empezar
La etiqueta de una refrigeradora nueva indica un consumo de $150\ \text{kWh}$ al año, mientras que la vieja de casa gasta $450\ \text{kWh}$ al año. a) ¿Cuántos…

La etiqueta de una refrigeradora nueva indica un consumo de $150\ \text{kWh}$ al año, mientras que la vieja de casa gasta $450\ \text{kWh}$ al año.

  1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ se ahorran cada año con la nueva?
  2. b) ¿Cuánto dinero supone ese ahorro a $0,20\ \text{\$/kWh}$?
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Practica★★★Sin empezar
Un televisor antiguo consume $300\ \text{kWh}$ al año y uno nuevo, de tecnología LED, $100\ \text{kWh}$ al año. El televisor nuevo cuesta $\$400$ y el $\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 $\$400$ y el $\text{kWh}$ está a $0,20\ \text{\$/kWh}$.

  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.
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No sobrecargar la instalación

Barras apiladas de la potencia de una plancha (1.000 W) y una tostadora (1.500 W) comparadas con un máximo de 2.400 W: la suma, 2.500 W, lo supera. plancha 1.000 W tostadora 1.500 W máximo 2.400 W suma: 2.500 W supera el máximo
Practica★★☆Sin empezar
Una cocina vitrocerámica de $2\ \text{kW}$ funciona durante $15\ \text{min}$. a) Expresa ese tiempo en horas. b) Calcula la energía consumida, en $\text{kWh}$. c)…

Una cocina vitrocerámica 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 $0,20\ \text{\$/kWh}$?
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Practica★★★Sin empezar
En casa de Lucía se usan cada día: un horno de $2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$, diez focos LED de $10\ \text{W}$ encendidos $5\ \text{h}$ y una refrigeradora de…

En casa de Lucía se usan cada día: un horno de $2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$, diez focos LED de $10\ \text{W}$ encendidos $5\ \text{h}$ y una refrigeradora 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 planilla del mes a $0,20\ \text{\$/kWh}$?
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Practica★★★Sin empezar
La instalación de una vivienda admite como máximo $3450\ \text{W}$ a la vez; si se supera, salta el breaker y se va la luz. La red es de $230\ \text{V}$. La figura…

La instalación de una vivienda admite como máximo $3450\ \text{W}$ a la vez; si se supera, salta el breaker y se va la luz. La red es de $230\ \text{V}$. La figura compara la potencia de los aparatos con ese máximo.

1000200030004000 P (W) 2300 W2000 W1150 W hornolavadoramicroondas máximo 3450 W
  1. a) ¿Qué intensidad máxima permite la instalación?
  2. b) ¿Podemos usar a la vez el horno ($2300\ \text{W}$) y la lavadora ($2000\ \text{W}$)? Justifícalo con números.
  3. c) ¿Y el horno junto con el microondas ($1150\ \text{W}$)?
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Vuelve al principio: el horno ($2500\ \text{W}$) consume en una sola hora $2{,}5\ \text{kWh}$, unos $\$\,0{,}50$ a $\$\,0{,}20$ por kWh, mientras que un foco LED de $10\ \text{W}$ tendría que estar encendido $250\ \text{h}$ seguidas para gastar lo mismo.

Resumen

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