Question

1. Una bombilla incandescente de 60 W opera a 120 V ¿Cuántos electrones y coulombs fluyen por esta en un día?

2. La batería recargable de una linterna es capaz de suministrar 85 mA durante
alrededor de 12 h. ¿Cuánta carga puede liberar a esa tasa? Si su tensión en las
terminales es de 1.2 V, ¿cuánta energía puede suministrar?

3. La batería de una linterna tiene un valor nominal de 0.8 amperios-horas (Ah) y un
ciclo de vida de 10 horas.
a) ¿Cuánta corriente puede suministrar?
b) ¿Cuánta potencia puede proporcionar si la tensión en sus terminales es de 6 V?
c) ¿Cuánta energía se almacena en ella en kWh?

Answer 1

• Respuesta #1:

Sabemos que la potencia viene dada por:

P= V*I

por lo tanto si despejamos la corriente:

I= P/V

I= 60/120 = 0.5 A.

y sabemos que la intensidad de corriente nos indica la cantidad de cargas que circulan por cada segundo:

Cantidad de segundos de un día = 86400

Cantidad de electrones por un día = 86400*0.5 = 43200 c

• Respuesta #2:

I= 85 mA = 0.085 A.

Sabemos que:

I=Q/t

Q= I*t

Q= 0.085*12(3600)= 3672 C.

¿cuánta energía puede suministrar?

E= Pt

E= (V*I)*t

E= (0.085*1.2)(3672)= 374.54 J

• Respuesta #3:

In= 0.8 Ah

t=10 h

a) ¿Cuánta corriente puede suministrar?

I= 0.8*10 = 8 A

b) ¿Cuánta potencia puede proporcionar si la tensión en sus terminales es de 6 V?

P= V*I=8*6 = 48 W

c) ¿Cuánta energía se almacena en ella en kWh?

E= 0.8*1.2 = 0.96 Wh

Answer 2

RESPUESTAS:

PRIMER EJERCICIO.

Recordemos que la carga eléctrica es una relación entre la intensidad de corriente y el tiempo.

Q = I·t

Por otra parte, la potencia es una relación entre el voltaje y la intensidad de corriente.  

P = I·V

I = 60W/120V

I = 0.5 A

Ahora, en un día hay 86400 segundos, calculamos la carga.

Q = 0.5A · 86400 s

Q = 43200 C → Carga eléctrica

Sabemos que un electrón tiene una carga de  −1,6 × 10⁻¹⁹ C, entonces:

Electrón = 43200 C/1.6x10⁻¹⁹ C

Electrón = 2.7x10²³ electrones → Cantidad de electrones.

----------------------------------------------------------------------------------------------

SEGUNDO EJERCICIO.

Planteamos la ecuación de carga, tenemos:

Q = I·t

Q = 85x10⁻³ A · 43200s

Q= 3672 C → Carga que libera en 12 horas

Ahora, recordemos que la energía es igual a la potencia por tiempo, tenemos:

E = P·t

Definimos la potencia como voltaje por intensidad, tenemos:

E = V·I·t

E = 1.2 V · 85x10⁻³ A · 12 h

E = 1.224 Wh → Energía que libera (watts-hora)

----------------------------------------------------------------------------------------------

TERCER EJERCICIO.

Ahora, recordemos que la corriente viene dada por ampere (A), por tanto tenemos que realizar un análisis dimensional:

I = 0.8 A-h/10h

I = 0.08 A → Corriente que suministra

Recordemos que la potencia relacionar la corriente con el voltaje.

P = V·I

P = 6V· 0.08A

P = 0.48 W → Potencia que proporciona

Sabemos que tenemos un tiempo de 10 horas, por tanto procedemos a calcular los kWh

E = 0.48 W · 10 h

E = 4.8 Wh

Transformamos a kWh, tenemos:

E = 0.0048 kWh → Energía almacenada