Efecto Joule

Instituto Educativo de Tabasco “Carlos Pellicer Cámara”


Libres por el conocimiento

Efecto Joule

Luis Alberto Cruz Pecero

Roberto Martínez Hernández

Física II 4° gradoGrupo B

Villahermosa, Tabasco, mayo de 2012

Efecto Joule

Cuando circula corriente eléctrica en un conductor, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor y elevala temperatura de éste con lo cual se origina el fenómeno conocido como el Efecto Joule.
El enunciado de la ley de Joule dice que: el calor que produce una corriente eléctrica al circular por unconductor es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de la corriente, a la resistencia y al tiempo que dura circulando la corriente. Matemáticamente se expresa de la siguiente manera:
Q=0.24 I2 Rt
Al observar la expresión matemática anterior encontramos que I2 R es la potencia eléctrica multiplicada por el tiempo, lo cual proporciona la energía consumida, es decir:
T= Pt = I2 RtÉsta cantidad de energía eléctrica es consumida en Joules se transforma en calor, por ello la constante 0.24 representa la equivalencia siguiente:
1 Joule de trabajo = 0.24 calorías de energíatérmica
Por tanto, si queremos conocer la energía consumida por un aparato eléctrico expresada en Joules, de acuerdo con la ley de Joule:
E = T = I2 Rt = Pt en W.S = Joule = J
Como I= V/R, tenemos queI2 = V2 / R2, de donde:
E = T = V2/R o bien, T= Pt en J
Cualquiera de las expresiones es útil para calcular la energía consumida por un aparato eléctrico expresada en Joules.

Existen variosaparatos y dispositivos eléctricos que producen calor como consecuencia del efecto Joule.

Problemas
1.- Por la resistencia de 30 ohms de una plancha eléctrica circula una corriente de 4 A al estarconectada a una diferencia de potencial de 120. ¿Qué cantidad de calor producen en 20 minutos?
Q= 0.24 I2 Rt
Q= 0.24 (4)2 x 30 X 300
Q= 34560 calorías

2.- Un tostador eléctrico de pan tiene una...