Energía y potencia eléctrica. Efecto Joule 23
En una red de 240 V se instalan una lámpara de 100 W y una estufa de 3 kW. Calcula:
a) Resistencia de la lámpara.
b) Intensidad que circula por la estufa.
c) Cuánto cuesta tener enchufados los dos aparatos durante 2 horas si un kWh vale 0,15 euros.
Solución:
Datos: VA – VC = 240 V; P1 = 100 W; P2 = 3 kW
a) Por estar en serie, la intensidad de corriente que pasa por la lámpara y por la estufa es la misma y la diferencia de potencial de la red es igual a la suma de las diferencias de potencial de lámpara y de la estufa.
Resistencia de la lámpara.
Aplicando la ley de Ohm:
VA – VB = I R1
Potencia eléctrica:
P1 = (VA – VB) I
Sustituyendo en la expresión de la ley de Ohm:
P1 = I R1 I = I2 R1 → R1 = P1/I2
Intensidad de corriente:
P = (VA – VC) I → I = P/(VA – VB) = (P1 + P2)/(VA – VB)
b) Del apartado a) se sabe que la intensidad de corriente que circula por la red es 12,92 A, que es la misma que pasa por la estufa.
c) Datos: t = 2 h; coste = 0,15 €/kWh
Energía consumida:
E = P t
E = 3,1 kW·2 h = 6,2 kWh
Importe = 6,2 kWh·(0,15 €/kWh) = 0,93 €