potencia en circuitos de cd

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OBJETIVOS
Determinar la potencia disipada en un circuito resistivo de c-d.
Demostrar que esta potencia se puede encontrar mediante tres métodos diferentes.
EXPOSICIÓN
La potencia eléctrica de un circuito de c-d se puede encontrar utilizando la ecuación:
P=E×1En donde: (1)
P=potencia en watts I=corriente en amperesE=voltaje en volts Puesto que el voltaje E y la corriente I están relacionadas por la resistencia R (de acuerdo con la ley de Ohm), se pueden derivar dos nuevas expresiones de la ecuación (1). Cuando se substituye E por IR, la ecuación (1) se convierte en:
P=IR×I P=I2R (2)
y, puesto que,
I=ERtambién se puede subsistir I con E/R en la ecuación (1)P=ER×E (3)
P=E2RPor lo tanto, ahora se puede calcular la potencia de cualquier circuito de c-d, usando el término de R y E o I (no es necesario conocer el valor de ambos a la vez).
NOTA: El dispositivo que disipa la potencia calculada debe ser una resistencia pura y no debe tener ninguna impedancia. (La impedancia es otra forma de resistencia que se usaen circuitos de c-a y que se estudiara en un Experimento de Laboratorio posterior.)
La ley de la conservación de la energía requiere que la potencia disipada por cualquier número de elementos de resistencia, sea igual a la potencia proporcionada por la fuente. Este hecho se verificara experimentalmente en este Experimento de Laboratorio.
Cuando la energía eléctrica llega a una resistencia, seconvierte inmediatamente en calor, con el resultado de que la resistencia se calienta. Mientras mayor es la potencia eléctrica proporcionada, tanto mayor será la temperatura, hasta que llega a un punto en que la resistencia o cualquier componente cercano se queman. Para mantener una temperatura aceptable, las resistencias que deben disipar grandes cantidades de potencia, se fabrican en mayortamaño, en tanto que las que se disipan menos potencia, tienen dimensiones más reducidas.
En consecuencia, es evidente que el tamaño físico de una resistencia depende no de su valor de resistencia sino casi exclusivamente de la potencia que debe disipar. A esto se debe que las lámparas de 100 watts son más grandes que las de 60 watts. El mayor tamaño favorece a un mejor enfriamiento tanto porconvección, como por radiación.
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
Módulo de fuente de energía (0-120V c-d) EMS 8821
Módulo de resistencia EMS 8311
Módulo de medición de c-d (200V, 500 mA) EMS 8412
Cables de conexión EMS 8941
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!¡No haga ninguna conexión cuando la fuente este conectada! ¡Debe desconectar la corriente después de efectuar cada medición!
Examine las resistencias 300, 600 y 1200 ohms, en el Modulo de Resistencia EMS 8311
Escríbalas de acuerdo con su orden de capacidad para dispara calor.
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¿Cuál resistencia puede manejar con seguridad la mayor potencia?

Usando losMódulos EMS de Resistencia, Medición de CD y de Fuente de energía, conecte el circuito ilustrado en la Figura 9-1, teniendo cuidado de que concuerden las polaridades con las indicadas con los medidores. Cerciórese de que el interruptor de la fuente de alimentación este en la posición off y que a la perilla del control del voltaje de salida se le ha dado toda la vuelta en sentido contrario al de lasmanecillas del reloj.
Conecte la fuente de energía. Haga girar la perilla de control del voltaje de salida hasta que el voltímetro de R1 indique 120V c-d. Mida la corriente que pasa por R1.
IR1=__________ADeje que el circuito funcione durante tres minutos aproximadamente. Mientras tanto, calcule y escriba la potencia que disipa R1IR1______A×ER1_____V=PR1_____WReduzca el voltaje a cero y...