SuarezJimenez Mario M12S4PI

Portada.
Nombre: Mario Suarez Jiménez.
Grupo: M8C3G18-BC-023.
Módulo 12. Grupo C.
Fecha: 16 de Septiembre del 2020.
Facilitador: Laura Leticia Rosas Patterson.
Proyecto integrador: Electricidad y Magnetismo en la vida diaria.

A partir del siguiente caso, responde los planteamientos:
En la casa de Rosalía se encuentran funcionando una bomba de agua, 2 focos
ahorradores de 60 vatios o watts ( W ) y un foco incandescente de 100 W. En las
terminales de la bomba de agua existe una diferencia de potencial de 120 voltios (
V ) y circula una corriente de 5 amperes ( A ).
Después de 45 minutos, la energía eléctrica en casa de Rosalía queda

suspendida, debido a una descarga atmosférica sobre el transformador que
proporciona el suministro eléctrico, lo que también ocasiona que éste se aísle de
la red eléctrica y adquiera una carga eléctrica de -8000 microcoulombs ( μC ). La
bomba de agua también queda cargada después de su operación con una
intensidad de +500 μC. Considera que la bomba de agua de la casa de Rosalía se
encuentra 8 metros al norte del transformador de suministro eléctrico y 6 metros al
este.
1. ¿Qué potencia eléctrica desarrolla la bomba de agua de acuerdo con las

características señaladas?
Bomba de agua: 120V

Corriente: 5A
2 focos ahorradores: 60W c/u 120W por ambos
Foco incandescente: 100W
P= V * I
P= 120V * 5A
P= 600W
1.1. Anota tu resultado anterior en kilowatts ( kW ).
P= 600W ÷ 1000
P= 0.6 kW
2. ¿Cuánta energía gastaron los aparatos antes de la descarga atmosférica,

es decir, al estar encendidos 45 minutos?
2.1. Primero calcula la energía gastada por la bomba en Joules ( J ).
P = 600W
t= 45 minutos = 2700 s
E
P=
t
E= P * t
E= 600W * 2700 s
E= 1,620,000 J
2.2. Ahora, indica el gasto de energía de los focos ahorradores en J.
E= P * t
E= 120 W * 2700 s
E= 324,000 J
2.3. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco

incandescente en J.
E= P * t
E= 100 W * 2700 s
E= 270,000 J
2.4. Finalmente, suma la energía utilizada por los dispositivos eléctricos

presentes en la casa de Rosalía para obtener la energía total en J.
1,620,000 J + 324,000 J + 270,000 J = 2,214,000 J

3. ¿Cuál es el costo del consumo de energía eléctrica de los aparatos, si el
precio de 1 kilowatt-hora ( kW ∙ h ) es de $ 0.956? Recuerda que para calcular
los kW ∙ h se debe multiplicar la potencia de cada aparato en kW por la
fracción de hora que estuvieron funcionando:
kWh = kW ∙ h
45 minutos = 0.75 horas
Bomba de agua = 600 W = 0.6 kW
Focos ahorradores = 120 W = 0.12 kW
Foco incandescente = 100 W = 0.1 kW
E= P * t
Bomba de agua = 0.6 kW * 0.75 h = 0.45 kW ∙ h

Focos ahorradores = 0.12 W * 0.75 h = 0.09 kW ∙ h
Foco incandescente = 0.1 kW * 0.75 h = 0.075 kW ∙ h
Bomba de agua = 0.45 kW ∙ h * $0.956 = $0.4302

Focos ahorradores = 0.09 kW ∙ h * $0.956 = $0.08604
Foco incandescente = 0.075 kW ∙ h * $0.956 = $0.0717
Costo total = $0.4302 + $0.08604 + $0.0717 = $0.58804
4. Si tanto el transformador como la bomba de agua quedaron

eléctricamente cargadas, ¿cuál es la fuerza de atracción entre éstas?
Recuerda que la distancia d es la distancia más corta entre las cargas: la
hipotenusa del triángulo rectángulo cuyos catetos son 8 m al norte y 6 m al
este, los cuales separan al transformador de la bomba de agua.
C=√ a2 +b 2
C=√ 82 +62C=√ 64+36C=√ 100C = 10 m
q1 = -8000 μC = -8000 * 10-6 C

q2 = 500 μC = 500 * 10-6 C
r= 10 m
m2
k = 9 * 109 N 2
c
9 m 2 (q 1)(q 2)
F = 9 * 10 N 2
c (r )2
m 2 (−8000∗10−6 C)(500∗10−6 C)
F = 9 * 109 N
c2 (10 m)2
m 2 −0.000004 C
F = 9 * 109 N
c2 ( 10 m )2
−36000 N m2
F=
(10 m)2
−36000 N m 2
F=
100 m 2
F = -360 N
5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico generado por el transformador
en el punto donde se sitúa la bomba de agua?
q = -8000 μC = -8000 * 10-6 C
F = -360 N
F
E=
q
−360 N
E=
−8000∗10−6 C
N
E = 45000
C
6. ¿Cuál fue la intensidad de corriente eléctrica del relámpago, si duró 0.0016

segundos?
q = -8000 μC = -8000 * 10-6 C
t = 0.0016 s
q
I=
t
−8000∗10−6 C
I=
0.0016 s
I = -5 A
7. Debido a la descarga atmosférica, la bomba de agua se averió y debe
remplazarse el devanado del motor. ¿Qué valor de resistencia debe tener
este devanado para que la bomba de agua funcione perfectamente?
Voltaje = 120 V
Intensidad = 5 A
V
R=
I
120V
R=
5A
R = 24 Ω
8. Por lo sucedido, Rosalía se percata de que sus gastos por mes, serán de $
375.00, por lo que decide ahorrar diariamente $ 30.00 durante 15 días.
8.1.
Ahorro Construye
$500 el plano
$450 cartesiano
$400 que
$350
representa
el ahorro de
$300
Rosalía.
$250 Considera
$200 que el eje x
$150 son los
días y el eje
$100
y son los
$50 ahorros.
$0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Días Ahorro
1 $30
2 $60
3 $90
4 $120
5 $150
6 $180
7 $210
8 $240
9 $270
10 $300
11 $330
12 $360
13 $390
14 $420
15 $450
8.2 Con base en el plano cartesiano:

8.2.1 ¿Cuánto habrá ahorrado Rosalía hasta el día 7?
$210.00
8.2.2 ¿Cuál fue el total de su ahorro durante los 15 días?
$450.00
8.2.3 ¿En qué día pudo haber cubierto el total de los gastos?
En el día 13
9. Responde las preguntas siguientes sobre el electromagnetismo y las

matemáticas:
9.1 Redacta en mínimo 5 renglones.

¿Cuál es la importancia de las matemáticas en el estudio de fenómenos
electromagnéticos?
La importancia que tienen las matemáticas es que nos ayudan a estudiar y

comprender estos fenómenos naturales y poder realizar ecuaciones para un
fenómeno. Y a través de esto se nos ha permitido crear instrumentos que se
utilizan bastante en el día a día, así como equipos médicos, de los cuales se
utilizan para realizar radiografías, interruptores y motores por inducción. Y gracias
a las matemáticas también se comprenden los resultados que nos dan estos
instrumentos.
9.2 Menciona en 5 renglones

¿Cuál ley electromagnética utilizas más en tu vida diaria? ¿por qué?
La ley electromagnética que se utilizaría más en la vida diaria sería la ley de

Ampere, ya que tiene que ver con un campo magnético estático con una corriente
eléctrica que es igualmente estática.
Y todo esto se puede relacionar con los transformadores de energía que se
utilizan todos los días para transformar la corriente que se obtiene a otra corriente
eléctrica que pueda ser utilizada por los equipos.

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Módulo 12. Grupo C.

Fecha: 16 de Septiembre del 2020.

Facilitador: Laura Leticia Rosas Patterson.

Proyecto integrador: Electricidad y Magnetismo en la vida diaria.

Después de 45 minutos, la energía eléctrica en casa de Rosalía queda

1. ¿Qué potencia eléctrica desarrolla la bomba de agua de acuerdo con las

Bomba de agua: 120V

2 focos ahorradores: 60W c/u 120W por ambos

Foco incandescente: 100W

2. ¿Cuánta energía gastaron los aparatos antes de la descarga atmosférica,

2.1. Primero calcula la energía gastada por la bomba en Joules ( J ).

2.2. Ahora, indica el gasto de energía de los focos ahorradores en J.

2.3. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco

2.4. Finalmente, suma la energía utilizada por los dispositivos eléctricos

1,620,000 J + 324,000 J + 270,000 J = 2,214,000 J

Bomba de agua = 0.6 kW * 0.75 h = 0.45 kW ∙ h

Bomba de agua = 0.45 kW ∙ h * $0.956 = $0.4302

Costo total = $0.4302 + $0.08604 + $0.0717 = $0.58804

4. Si tanto el transformador como la bomba de agua quedaron

C=√ 82 +62C=√ 64+36C=√ 100C = 10 m

q1 = -8000 μC = -8000 * 10-6 C

6. ¿Cuál fue la intensidad de corriente eléctrica del relámpago, si duró 0.0016

8.2 Con base en el plano cartesiano:

9. Responde las preguntas siguientes sobre el electromagnetismo y las

9.1 Redacta en mínimo 5 renglones.

La importancia que tienen las matemáticas es que nos ayudan a estudiar y

9.2 Menciona en 5 renglones

La ley electromagnética que se utilizaría más en la vida diaria sería la ley de

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