Efectos Del Calentamiento De La Corriente Eléctrica Y Sus Aplicaciones
Antes de ir a la escuela o a cualquier función, nos aseguramos de que nuestra ropa esté bien limpia y no esté arrugada. Y para ello, usamos una plancha para enderezar esa ropa. ¿Por qué sólo usamos una plancha? ¿Cuál es el mecanismo detrás del funcionamiento de una plancha? ¿Y por qué una plancha está siempre caliente? Bueno, esta plancha es el ejemplo más básico de los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica en nuestra vida cotidiana. Hay muchos otros dispositivos que funcionan con los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica. Vamos a estudiarlos a continuación.
¿Cuáles son los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica?
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Cuando una corriente fluye a través de un conductor, se genera energía calórica en el conductor. Los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica dependen de tres factores:
- La resistencia del conductor. Una resistencia más alta produce más calor.
- El tiempo durante el cual la corriente fluye. Cuanto más tiempo, mayor es la cantidad de producción de calor.
- Más alta la corriente la cantidad de generación de calor es también grande.
Por lo tanto, el efecto de calentamiento producido por una corriente eléctrica, I a través de un conductor de resistencia, R durante un tiempo, t viene dado por H = I2Rt.. Esta ecuación es la ecuación de Joule del calentamiento eléctrico.
Símbolos de los componentes
Cómo Evitar Un CortocircuitoLa primera ley de Kirchhoff
La suma de las corrientes eléctricas que entran en un empalme es igual a la suma de las corrientes que salen del empalme. La primera ley de Kirchhoff es una consecuencia natural de la conservación de la carga eléctrica. Si las corrientes que entran en un empalme son positivas, y las que salen del empalme son negativas, la suma de las corrientes es cero.
ΣI = 0
(ΣI = 0 ⇒ I1 + I2 = I3 + I4 + I5)
La segunda ley de Kirchhoff
La suma de las diferencias de potencial eléctrico a lo largo de cualquier bucle cerrado en un circuito de CC es cero. La Segunda Ley de Kirchhoff es una consecuencia de la conservación de la energía. Un cambio en el cambio de potencial eléctrico es igual al cambio de energía eléctrica potencial por unidad de carga.
Si el potencial eléctrico es negativo en la dirección de la corriente eléctrica y el El aumento de potencial es positivo, la suma de los cambios en los potenciales eléctricos a lo largo de cualquier bucle cerrado en un circuito de cc es cero. ΣI = 0
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Cómo Funciona Un ResistorAplicación de los efectos de calentamiento de la corriente
Calentador eléctrico y calentador de agua
Cuando estos aparatos están en conexión con el suministro de electricidad se calientan pero los cables permanecen fríos. Consisten en níquel que tiene una alta resistividad y por lo tanto una alta resistencia. El calor producido es directamente proporcional a la resistencia del material a través del cual fluye la corriente.
Bombilla eléctrica
El filamento de una bombilla eléctrica consiste en tungsteno con un alto punto de fusión. Un filamento está encerrado en una envoltura de vidrio que está llena de nitrógeno y gas argón.
Como la resistencia del fino filamento es muy alta, la cantidad de producción de calor es grande, igual que la corriente eléctrica que fluye a través del filamento. Debido a la gran cantidad de producción de calor, el bulbo de filamento se vuelve blanco caliente. Por lo tanto, el filamento de la bombilla emite luz y calor.
Fusible eléctrico
Los cables que consisten en algunos materiales se funden rápidamente y se rompen cuando una gran corriente eléctrica pasa a través de ellos. Estos cables se utilizan para hacer fusibles eléctricos.
Todos los circuitos eléctricos en todos los edificios consisten en fusibles eléctricos. Hay un límite máximo de corriente que puede fluir con seguridad a través de un circuito. Si por accidente la corriente excede este límite, los cables pueden sobrecalentarse y provocar un incendio. Si hay un fusible adecuado en el circuito, se fundirá y romperá el circuito.
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Cómo Funciona un Giroscopio
Un fusible es, por lo tanto, un dispositivo de seguridad que evita daños a los circuitos eléctricos y posibles incendios. Cuando una gran corriente eléctrica fluye a través de un circuito y, por lo tanto, a través del alambre del fusible, se produce una gran cantidad de producción de calor. Debido a esta gran producción de calor, el hilo fusible se funde y el circuito se rompe, de modo que la corriente deja de fluir por el circuito, lo que evita que el circuito eléctrico se queme. Los fusibles eléctricos tienen valores de 1A,2A,3A,5A,10A.
Plancha eléctrica
El elemento del hierro eléctrico constituye aleaciones con un alto punto de fusión. El calentador eléctrico y el géiser funcionan con el mismo mecanismo.
Ejemplo resuelto para usted
Q. ¿Cuál es la expresión para la energía eléctrica gastada en el flujo de corriente a través de un conductor en términos de resistencia y diferencia de potencial?
a. V2/R b. V/R2
c. VR d. V2R
Sol: a. V2/R
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Diferencias Entre Cable Trifásico Y MonofásicoSi se produce una cierta disipación de energía durante un tiempo determinado, entonces la energía se disipa. La medición de la energía (potencia×tiempo) ocurre en unidades de julios y al incluir el tiempo (t) en las fórmulas de potencia, se puede calcular la disipación de energía de un componente o circuito. Disipación de energía = Pt
or VI*t as P=VI.
Cuando se ignora el factor tiempo, la relación es la siguiente:
P = V2/R as I = V/R
Por lo tanto, la expresión para la potencia eléctrica gastada en el flujo de corriente a través de un conductor en términos de resistencia y la diferencia de potencial es P = V2/R.
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