Potencia y energía eléctrica

Potencia eléctrica

Es la cantidad de energía eléctrica consumida por un receptor en la unidad de tiempo.

La unidad de potencia es el vatio, w.

El kilovatio (kw) equivale a 1000 vatios.

Si introducimos la ley de Ohm obtenemos las siguientes fórmulas:

Energía eléctrica

Se define la energía eléctrica (E) como la cantidad de trabajo desarrollado por un sistema eléctrico. Su valor viene dado por la siguiente expresión:

Si la potencia se expresa en vatios y el tiempo en segundos, la energía eléctrica viene expresada en julios (J).

Como el julio es una unidad muy pequeña, suele emplearse el kilovatio hora (kwh) como unidad de energía eléctrica (1 kwh = 3,6 . 106 julios).

 

Coste de la energía consumida

Las compañías eléctricas siempre nos indican en la factura el consumo de kwh que hemos tenido en un tiempo determinado y el precio unitario de un kwh

El coste C de la energía que hemos gastado será el producto de los kwh consumidos por el precio unitario u:

Problemas potencia y energía eléctrica
  1. Un motor está alimentado con una tensión de 4.5 V y consume una corriente de 0.2 A. Calcular la potencia que desarrolla.
  2. Un circuito eléctrico está formado por una bombilla cuya resistencia es de 3 Ω y está alimentada por una fuente de alimentación de 6 V. Calcular la potencia de la bombilla.
  3. Calcular la potencia disipada en una resistencia de 6 Ω si la diferencia de potencial entre sus extremos es de 50 V.
  4. Se diseña una resistencia de calefacción de 0.5 KW para funcionar a 220 V. ¿Cuál es su resistencia y qué corriente circulará por ella?
  5. Un ventilador se conecta a una tensión de 220 V y consume una intensidad de 0.52 A. Calcular:
    1. El valor de la resistencia de la radio.
    2. La potencia consumida en Kw.
  6. Calcular la intensidad de corriente que consume un motor eléctrico de 1.2 kw de potencia que está alimentado con una tensión de 220 V. Si el motor se pudiese conectar a una tensión de 380 V, calcular la corriente que consumiría ahora. Comparar los resultados.
  7. El motor de un taladro efectúa un trabajo de 180 Julios en 60 segundos. Está alimentado con un voltaje de 6 V. Calcular la intensidad de corriente que consume suponiendo que no hay pérdidas.
  8. Un motor eleva una carga consumiendo una energía de 0.77 Julios. Si ha tardado en elevar la carga 7.7 segundos y está alimentado con una tensión de 5 V, calcula la intensidad de corriente que consume suponiendo que no hay pérdidas.
  9. Una bombilla de 40 w de potencia está encendida durante 10 horas. Calcular la energía que ha consumido.
  10. Un calefactor eléctrico está alimentado con una tensión de 220 V y consume una corriente de 10 A. Calcular la potencia y la energía consumida si está funcionando durante 5 horas.
  11. Conectamos una bombilla de 250 Ω a la red eléctrica (220 V). Calcula:
    1. Intensidad absorbida de la red.
    2. Potencia consumida en Kw.
    3. Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 20 horas.
    4. La cantidad a pagar si la energía eléctrica cuesta 0.90 ∈/kwh.
  12. Si la energía cuesta 0.054 ∈/Kwh, calcula:
    1. ¿Cuanto costará hacer funcionar un tostador eléctrico durante cinco minutos si el tostador tiene una resistencia de 12 Ω y está conectado a una tensión de 220 V?
    2. ¿Cuánto costará hacer funcionar un sistema de calefacción de 5 Ω aplicado a la misma tensión durante ocho horas?
  13. Se quiere instalar un microondas de 2200 W y 220V en una cocina. Calcular:
    1. Intensidad absorbida de la red.
    2. Resistencia que ofrece al paso de la corriente.
    3. Potencia consumida en KW.
    4. Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 1 hora.
    5. Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 2 meses de 30 días con 4 horas de funcionamiento diario.
  14. En un taller tienen dos taladros de sobremesa de 600 w de potencia, una sierra de calar de 500 w y cuatro soldadores de 50 w. Los taladros funcionan una media de 2 horas diarias, la sierra de calar 1 hora y los cuatro soldadores funcionan una media de 4 horas diarias. Calcular la energía consumida por todos estos aparatos durante un día.
  15. Las empresas suministradoras de electricidad facturan el Kw.h consumido a un precio de 0.088 ∈. Aparte de la energía consumida, cargan en las facturas unas cantidades fijas en concepto de alquiler del contador y la llamada “facturación por potencia”. En este ejercicio vamos a suponer que estas dos cantidades suman 0.60 ∈. A la suma de las cantidades consumidas de energía y la cuota fija, se añade el IVA, que es el 16%. Calcular la factura que emitirá la compañía eléctrica por el consumo del ejercicio anterior.
  16. El contador de electricidad de una vivienda tiene las siguientes lecturas:

Lectura anterior: 141621 Kwh

Lectura actual: 146063 Kwh

La cuota por facturación de potencia asciende a 40.78 ∈ y el alquiler del contador a 3.81 ∈ en los dos meses de la factura. Si el precio de Kwh se cobra a 0.088 ∈, calcular el importe de la factura incluido el IVA (16%).

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