Un cable de transmisión de Cobre de 100km de largo y 10.0cm de diámetro transporta una corriente de 125A.
a)¿Cuál es la caída de potencial a través del cable?
b)¿Cuánta energía eléctrica se disipa por hora en forma de energía térmica?
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
La presente tarea tiene las siguientes respuestas:
- La caída de potencial a través de cable será de 27.39 V
- La energía eléctrica disipada, por hora, será de 12 324 375 J
¿Resistencia o resistividad?
La resistencia y la resistividad, de forma simplificada, son conceptos que significan lo mismo desde dos puntos de vista diferente. Resistencia se aplica a nivel macroscópico para denotar oposición al paso de la corriente eléctrica, mientras resistividad es la oposición al movimiento de los portadores de carga a nivel microscópico. Ambos conceptos se relacionan a partir de la siguiente ecuación:
- R = ρ(L/A) (1)
- ρ = resistividad del cobre = 1.72×10⁻⁸ Ωm
- L = longitud del cable = 100 km
- Equivalencia: 1 km = 1 000 m ⇒ 100 km×(1 000 m/1 km) = 100 000 m
- Equivalencia: 1 m = 100 cm ⇒ 10 cm×(1 m/100 cm) = 0.1 m
- A = área de la sección transversal del alambre: A = πR² = π(D/2)² = π(0.1 m/2)² = 7.85×10⁻³ m²
- Sustituyendo datos en (1): R = 1.72×10⁻⁸ Ωm×(100 000 m/7.85×10⁻³ m²) = 0.2191 Ω
Cálculo de la caída de potencial en el cable:
La caída de tensión o potencial en el cable se halla a partir de la ley de Ohm y se calcula mediante la ecuación:
- V = RI (2)
- R = resistencia eléctrica del cable = 0.2191 Ω
- I = intensidad de la corriente por el cable = 125 A
- Sustituyendo datos en (2): V = 0.2191 Ω×125 A = 27.39 V
Cálculo de la energía eléctrica disipada en el cable:
La energía eléctrica transformada en calor, por hora, en el cable se halla a partir de la ley de Joule y se calcula mediante la ecuación:
- Q = I²Rt (3)
- I = intensidad de la corriente = 125 A
- R = resistencia eléctrica = 0.2191 Ω
- t = intervalo de tiempo de interés = 1 hora ⇒ 1 h = 3 600 s
- Sustituyendo datos en (3): Q = (125 A)²×0.2191 Ω×3 600 s = 15 625 A²×0.2191 Ω×3 600 s = 12 324 375 J
Para conocer más acerca de resistividad, visita:
brainly.lat/tarea/59891715
Para conocer más acerca de potencia eléctrica, visita:
https://brainly.lat/tarea/46958347
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