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CAPÍTULO 27: POTENCIA ELÉCTRICA 239I ¼ P V ¼ 60 W120 V ¼ 0:50 A27.3 [I] Un motor eléctrico consume 5.0 A de una línea de 110 V. Determine la potencia aportada y la energía, enJ y kW · h, suministrada al motor en 2.0 h.Potencia P VI (110 V)(5.0 A) 0.55 kWEnergía Pt (550 W)(7200 s) 4.0 MJ (0.55 kW)(2.0 h) 1.1 kW · h27.4 [I] Una plancha eléctrica tiene una resistencia de 20 Ω y consume una corriente de 5.0 A. Calcule el calor,en joules, entregado en 30 s.Energía PtEnergía I 2 2Rt =(5 A) (20 Ω)(30 s) 15 kJ27.5 [II] Un calentador eléctrico tiene una resistencia de 8.0 Ω y consume 15 A de la línea principal. ¿A qué tasase entrega energía térmica, en W? ¿Cuál es el costo de operación del calentador en un periodo de 4.0 h arazón de 10 ¢kW · h?W I 2 2R=(15 A) (8.0 Ω) 1 800 1.8 kWCosto (1.8 kW)(4.0 h)(10 ¢kW · h) 72 ¢27.6 [II] Una bobina disipa 800 cals cuando se suministran 20 V a través de sus extremos. Calcule su resistencia.P (800 cals)(4.184 Jcal) 3 347 JsEntonces, puesto que P V 2 R,R ¼ð20 VÞ23347 J=s ¼ 0:12 Ω27.7 [II] Una línea tiene una resistencia total de 0.20 Ω y suministra 10.00 kW a 250 V a una pequeña fábrica.¿Cuál es la eficiencia de la transmisión?La línea disipa potencia debido a su resistencia. Por consiguiente, se necesita encontrar la corriente en lalínea. Se usa P =VIpara calcular I=P/V. = EntoncesPotencia perdida en la línea I 2 R ¼P 2 10 000 W 2R ¼ ð0:20Ω) ¼ 0:32 kWV 250 VEficiencia potencia entregada por la líneapotencia proporcionada a la línea 10:00 kW¼ 0:970 ¼ 97:0%ð10:00 þ 0:32Þ kW27.8 [II] Un motor de malacate alimentado por una fuente de 240 V consume 12.0 A para levantar una carga de800 kg a razón de 9.00 mmin. Determine la potencia aportada al motor y la salida de potencia, ambas encaballos de potencia, y la eficiencia total del sistema.Potencia aportada IV (12.0 A)(240 V) 2 880 W (2.88 kW)(1.34 hpkW) 3.86 hp 9:00 m 1:00 min 1:00 hpPotencia aprovechada Fy (800 × 9.81 N)¼ 1:58 hpmin 60:0 s 746 J=sEficiencia 1.58 hp de salida¼ 0:408 ¼ 40:8%3.86 hp de entrada27.9 [II] Las luces de un automóvil se dejan prendidas por descuido. Éstas consumen 95.0 W. ¿Cuánto tiempo tardaránen agotarse los 12.0 V de la carga total de la batería, si el consumo relativo de la misma es de 150amperes-hora (A · h)?Como una aproximación, suponga que la batería mantiene su potencial de 12.0 V hasta que se agota. Suconsumo relativo de 150 A · h significa que puede proporcionar la energía equivalente a una corriente de 150A que fluye para 1.00 h (3 600 s). Por consiguiente, la energía total que puede proporcionar la batería eswww.FreeLibros.com