Tema. Magnitudes básicas en los circuitos eléctricos: Potencia eléctrica

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Objetivos

Caracterizar la Potencia eléctrica

Ideas esenciales y algunas consideraciones generales

Potencia eléctrica

Recuerde que desde 8vo grado los estudiantes conocen el concepto general de potencia.

La potencia caracteriza la rapidez con que se transforma y transmite la energía.

Se calcula por la expresión: Form_pot

Con el propósito de sistematizar este concepto, el profesor puede presentar diferentes situaciones de la vida, donde se manifieste el mismo efecto al paso de la corriente pero en diferente medida. Por ejemplo:

¿Cuál de los bombillos tiene mayor potencia, el de una lámpara de alumbrado público o el de una linterna? Explica esta diferencia desde el punto de vista de la cantidad de energía que se transforma en ellos.

La intensidad luminosa de la lámpara del alumbrado público es mayor que la del bombillo de linterna. Este es uno de los efectos de la corriente eléctrica ya estudiado. En la lámpara del alumbrado público, se transforma por unidad de tiempo, mucha mayor cantidad de energía que en el bombillo de linterna.

El profesor puede demostrar experimentalmente una situación análoga a la que se plantea en la pregunta, montando dos circuitos simples. En cada uno de ellos el receptor es un bombillo. Debe cuidar que la potencia de los bombillos sea diferente.

Explicar que la potencia también caracteriza a la corriente eléctrica.

Potencia eléctrica es la rapidez con que se transforma algún tipo de energía en energía eléctrica.

La potencia eléctrica se calcula mediante la ecuación P= UI

Donde:

P: potencia eléctrica

U: tensión o voltaje eléctrico

I: intensidad de la corriente eléctrica

La unidad básica de potencia eléctrica es la misma que los estudiantes conocen desde el octavo grado. En la expresión P= UI, cuando el voltaje está expresado en volt (V) y la intensidad en ampere (A), la potencia eléctrica se expresa en watt (W).

1 (W) = 1V . 1A

En la práctica también se emplea con frecuencia unidades múltiplos y submúltiplos del watt (W): el miliwatt (mW), el kilowatt (kW) y el megawatt (MW).

Resulta útil para la vida, que los estudiantes conozcan que los constructores de los equipos eléctricos indican los valores de la potencia máxima para la que fueron diseñados estos equipos. En el caso de los equipos electrodomésticos, además de la potencia, generalmente aparece en la ficha técnica los valores de tensión y de otras magnitudes. Si se sobrepasa los valores que ahí se indica, el equipo puede romperse.

Es recomendable que los estudiantes analicen las fichas técnicas de diversos equipos y dispositivos eléctricos.

A continuación puede proponer sistematizar el concepto de potencia eléctrica analizando diversos valores de potencia.

La expresión P= UI puede ser utilizada para la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos.

Propuesta de actividades de aprendizaje

Ejercicio 1

Dos hermanos, Isis y Edel, fueron a comprar una plancha. Isis insiste en comprar la más bonita, pues todas las disponbles tiene el precio similar, mientras que Edel propone consultar los datos técnicos para conocer el consumo energético y escoger la de menos consumo. Valore ambos criterios.

Comentario. La valoración es una de las habilidades a desarrollar en los estudiantes. Ejercicios de este tipo son ideales para desarrollarla. Los estudiantes tienen conocimientos para valorar que la posicicón de Edel es la correcta.

Ejercicio 2

Calcula la potencia de un bombillo ahorrador de los que utilizas en tu casa.

Representar el esquema del circuito contribuye a sistematizar este objetivo.
Recordar que el voltaje en la mayoría de las casas de nuestro país es de 110 V.
En este caso basta con aplicar la ecuación estudiada para el cálculo de la potencia eléctrica.

Datos

U = 110 V

I = 0,18 A

P ----?

P = U I

P= 110 V . 0,I8 A

P = 19,8 W

Comentario. Este es un ejerccio que tiene como propósito operar con la fórmula de potencia. El profesor debe insistir en la necesidad de sustituir los valores con las unidades correspondientes. Una vez obtenida la respuesta aplicar el concepto de potencia analizando lo que significa ese resultado. Por otra parte, debe hacer un análisis sobre las unidades recordando que el resultado se puede expresar en watt porque la intensidad está expresada en (ampere) y la tensión en (volt)

Ejercicio 3

En la figura se muestra algunos de los datos que aparecen en la placa de un ventilador. Considerando los datos de la placa, ¿cuál es el valor de la intensidad de la corriente que circula por el ventilador?

ventilador

110 V

45 W

Placa de datos del ventilador

Datos

U = 110 V

P = 45 W

I ----?

Ecuación P= UI

Despeje para hallar I

intensidad

Sustitución de los valores

sustit

I = 0,40 A

Comentario. Resulta necesario explicar el despeje de la ecuación de potencia eléctrica.


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