NO ME SALEN
(APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
ELECTRICIDAD
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EM 33) ¿Qué sucedería si se conectaran a los 220 V de la línea una tostadora (500 W) en serie
con un evaporador de tabletas contra mosquitos (1 W)?
a) Ambos artefactos funcionarían de manera prácticamente normal.
b) No funcionará ninguno de esos aparatos.
c) El evaporador insecticida funcionaría de manera prácticamente normal mientras que la
tostadora no funcionaría.
d) La tostadora funcionaría de manera prácticamente normal mientras que el evaporador de
insecticida no funcionaría.
e) No funcionaría la tostadora y se quemaría el evaporador.
f) Se produciría un gran cortocircuito. |
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Vos ya sabés que entre conectar a 220 V en casa, con corriente alterna, o conectar a una batería, con corriente continua, no cambian las leyes de la corriente: Ohm y potencia. Se resuelve igual.
Bien, tenemos dos artefactos que funcionan a diferente potencia, de modo que deben tener diferente resistencia. Podemos usar ese dato de potencia para calcular sus respectivas resistencias. Pero ojo: esa potencia es la que desarrollan (dando calor) cuando están bien conectadas, o sea, en forma directa a la fuente de potencial (en este caso, el enchufe de casa). |
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Acá están las representaciones de ambos artefactos correctamente conectados.
Pottost = 500 W
Potevap = 1 W
Como potencia es Pot = ΔV² / R
Rtost = 97 Ω
Revap = 48.400 Ω
Cada artefacto funciona con una corriente que podríamos calcular, it e ie; pero no lo vamos a hacer porque no nos interesan. |
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La cuestión es que ahora conectamos los dos artefactos en serie... y se pudre todo. |
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La resistencia equivalente de la serie, Req, es directamente la suma de ambas resistencias:
Req = Rtost + Revap
Req = 48.497 Ω
De modo que la corriente que sale ahora del enchufe, is, vale:
is = ΔV / Req
is = 4,54 mA
Y esa es la corriente que atraviesa los artefactos cuando están conectados de ese modo bochornoso. |
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Conociendo esa corriente y el valor de las resistencias, podemos calcular la potencia que disipan los artefactos, Pot', en esta nueva conexión. Recordá que la potencia también puede calcularse así: Pot = i² . R
Pot'tost = (4,54 mA)2 . 97 Ω = 2 mW
Pot'evap = (4,54 mA)² . 48.400 Ω = 0,99 W
Fijate que la nueva potencia del tostador es miles de veces más chica que la necesaria para tostar. En cambio la del evaporador es casi la misma que necesita para ahuyentar a los mosquitos. Entonces... |
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c) El evaporador insecticida funcionaría de manera prácticamente normal mientras que la
tostadora no funcionaría.
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| Desafío: Sin hacer cuentas... ¿te animás a decir con qué corriente funciona el evaporador cuando está correctamente conectado? |
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| Algunos derechos reservados.
Se permite su reproducción citando la fuente. Agradezco a Ignacio Bosio por el envío de una errata. Última actualización nov-10. Buenos Aires, Argentina. |
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