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Potencia y energía de una
corriente eléctrica
Cuando
la corriente
eléctrica pasa por un circuito se gasta cierta cantidad de
energía. Una corriente continua pasando por un circuito de
diferencia de potencial V
con una intensidad I gasta una
potencia: P =
V·I donde V se mide en voltios, I en amperios y P en vatios.
Teniendo en cuenta la ley de Ohm, podemos decir que la
potencia vale: P
= R·I2 donde la
resistencia R se
mide en ohmios.
La energía consumida en un tiempo t (segundos)
será: W =
R·I2·t julios.
También se utiliza como unidad el kilovatio hora (kwh),
energía consumida por la potencia de un kilovatio durante
una hora. Equivale a 3.600.000 J
Efecto Joule
Cuando
un circuito, o una parte de él, está compuesto por
un
conductor de resistencia R, la energía eléctrica
se
convierte en calor, de acuerdo con la ley de Joule: Q = R·I2·t·0,24
calorías.
El magnetismo
Los
imanes atraen a metales como el hierro o el acero principalmente hacia
sus polos. Los imanes se
atraen entre si por sus polos opuestos y se repelen por sus
polos iguales. La Tierra se porta como un gran
imán. Llamamos polo
norte de un imán al que es atraído
hacia el Norte de la Tierra y polo
sur al que es atraído hacia el Sur.
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Electricidad y magnetismo
Las corrientes
eléctricas crean un campo magnético a su
alrededor, de forma que una brújula se orienta siempre de
forma perpendicular a la corriente (experiencias
de Öersted)
El movimiento relativo entre un imán y un circuito crea una
corriente eléctrica en el circuito (experiencia de Faraday).
La electricidad en la vida diaria
La bombilla: aprovechando el efecto
Joule, convierte energía eléctrica
en luz y calor. Hoy en día las lámparas
halógenas y las llamadas de bajo consumo mejoran
su rendimiento.
El hornillo, el horno y
el calefactor eléctricos aprovechan el efecto
Joule para convertir energía eléctrica en calor
para cocinar los alimentos o mantener nuestra casa caliente. Las cocinas
vitrocerámicas, los hornos microondas y las bombas de calor suponen
mejoras modernas a estos aparatos.
El motor
eléctrico aprovecha la relación
entre campo magnético y corriente para convertir
energía eléctrica en mecánica. Es la
base de muchas máquinas industriales y muchos
electrodomésticos.
La producción de
energía eléctrica
Las centrales
hidroeléctricas transforman
energía mecánica del agua en energía
eléctrica. Su energía es limpia y renovable, pero
precisa
grandes espacios.
Las centrales
térmicas
transforman la energía química o nuclear en
energía eléctrica. Son muy eficientes, pero su
combustible es limitado y son contaminantes. Las térmicas
nucleares contaminan menos, pero es muy difícil almacenar
sus
residuos. Energías
alternativas, como la eólica o la solar, son
inagotables y limpias, pero de bajo rendimiento e irregular
producción.
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