Blanca M12

Blanca Estrella Pérez Martínez
Proyecto integrador. Electricidad y

magnetismo en la vida diaria
M12-REC-111223-008
18/Enero/2024
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 30 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 -6000 microcoulombs ( μC ). La bomba de agua también queda cargada después de su
operación con una intensidad de +600 μC. Considera que la bomba de agua de la casa de
Rosalía se encuentra 12 metros al norte del transformador de suministro eléctrico y 5
metros al este.
1. ¿Qué potencia eléctrica desarrolla la bomba de agua de acuerdo con las

características señaladas?
Datos Formula
V= 120 v p=V ∗I
I= 5 A
P= ‽
Sustitución y desarrollo
p=(120 v )(5 A )
p=600 w
La potencia eléctrica es de 600w
1.1. Anota tu resultado anterior en kilowatts ( kW ).

1Kw = 1000w
‽ = 600w. 600 ÷ 1000=0.60 Kw

0.60 kw
2. ¿Cuánta energía gastaron los aparatos antes de la descarga atmosférica, es decir, al

estar encendidos 30 minutos?
2.1. Primero calcula la energía gastada por la bomba en kilowatts-hora ( kW-h ).
Datos Desarrollo
La Bomba de agua 0.60 Kw
Tiempo 30 min. = 0.5 h E=(0.60 Kw )(0.5)=0.3 Kw /h
energía gastada por la bomba fue de 0.3 kw/h
2.2. Ahora, indica el gasto de energía de los focos ahorradores en kilowatts-hora ( kW-h ).
Datos Desarrollo
2 focos ahorradores de 60 w cada uno (60 w)(2)=120 w
Tiempo 30min. = 0.5 h 120 ÷ 1000=0.12 Kw
1Kw = 1000 w
E=(0.12 Kw )(0.5 h)=0.6 Kw /h
La energía gastada por los focos

ahorradores fue de 0.6 kw/h
2.2. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco incandescente en

kilowatts-hora ( kW-h ).
Datos Desarrollo
Foco incandescente de 100w (100 w)÷(1000 w)=0.10 Kw
Tiempo 30 min. = 0.5h E=(0.10 kw)(0.5 h)=0.05 Kw /h
1Kw= 1000w
La energía gastada por el foco incandescente fue de 0.05 kw/h
2.3. Finalmente, suma la energía utilizada por los dispositivos eléctricos presentes en la
casa de Rosalía para obtener la energía total en kilowatts-hora ( kW-h ).
Datos Desarrollo
Focos ahorradores = 0.06 Kw/h 0.06+ 0.05+0.30=0.41 Kw /h
Foco incandescente = 0.05 Kw/h
Bomba de agua = 0.30 Kw/h
La energía total utilizada fue de 0.41 kw/h
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:
Datos Desarrollo
Costo de 1 kilowatt-hora es de $0.956 (0.41 kw /h)(0.956)=$ 0.39196

Energía total utilizada 0.41 Kw/h
El costo del consumo de energía eléctrica de los aparatos fue de $ 0.39196

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 12 m al norte y 5 m al este, los cuales separan al transformador de la
bomba de agua.
b Formula
Q²= 600μC c ²=a ²+b ²
5 m Este
c=√ a ²+ b ²
Sustitución y desarrollo
12 m. Norte90°
Hipotenusa c=√(12)²+(5)²
a c=√ 144+ 25
c=√ 169
c c=13 m .
Q¹ =-6000μC
Datos
Q1= -6000μC = -6000×10-6C
Q2= 600μC = 600×10-6C
Hipotenusa = r = 13m.
K= 9×10⁹ N m²/c²
La fuerza de atracción es de -1.917×10²⁰ N
5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico generado por el transformador en el

punto donde se sitúa la bomba de agua?
Datos Formula
E =‽ E = F/Q
F = -1.917×10²⁰N Sustitución y desarrollo
Q1= -6000μC= -6000×10-6C E= -1.917×10²⁰ N / –6000×10-6 C
E = 3.195 × 10²² N/C
La intensidad del campo eléctrico generado es de 3.195×10²² N/C

6. ¿Cuál fue la intensidad de corriente eléctrica del relámpago, si duró 0.0016
segundos?
Datos Formula sustitución y desarrollo

I=‽ I = q/t
T = 0.0016 seg I = - 6000 × 10-6 C/ 0.0016s
Q1 = -6000μC = - 6000 × 10-6 C I = -3.75 A
La intensidad de corriente eléctrica es de -3.75 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?
Fórmula, sustitución y desarrollo

Datos
R= 120v/5A
V = 120 v
R = 14 ohm
I=5A
R=‽
El valor que debe tener la resistencia es de 14 ohm
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. Construye la gráfica que representa el ahorro de Rosalía. Considera que el eje X
son los días y el eje Y son los ahorros.
8.2 Con base en la gráfica anterior:
8.2.1 ¿Cuánto habrá ahorrado Rosalía hasta el día 7?

$210
8.2.2 ¿Cuál fue el total de su ahorro durante los 15 días?

$450
8.2.3 ¿En qué día pudo haber cubierto el total de los gastos?
En el día 13 pudo haber cubierto sus gastos y le sobraban $15
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?
Me parece que las matemáticas son muy importantes e indispensable para el estudio de
los fenómenos electromagnéticos ya que las matemáticas nos permitieron dar valores
numéricos a los fenómenos y nos ayudan a entender y comprender por qué suceden estos
acontecimientos y a dar mantenimiento a las nuevas tecnologías y permitir un óptimo
rendimiento de estás tecnologías.
9.2 Menciona en 5 renglones ¿Cuál ley electromagnética utilizas más en tu vida diaria?
¿por qué?
Bueno en realidad me parece que al no tener conocimiento de estás leyes no sabía si las
utilizaba o no , ahora con los conocimientos que he adquirido me parece que la ley que
más me serviría para mí día a día sería la ley ohm pues yo ocupo calentador eléctrico y
muchas veces se me a descompuesto y no se cuál es la resistencia correcta que debo de
reemplazar y me ha pasado que compro cualquiera por no saber y he tenido problemas en
mis enchufes.

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Proyecto integrador. Electricidad y

En la casa de Rosalía se encuentran funcionando una bomba de agua, 2 focos ahorradores

Después de 30 minutos, la energía eléctrica en casa de Rosalía queda suspendida, debido a

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

La potencia eléctrica es de 600w

1.1. Anota tu resultado anterior en kilowatts ( kW ).

‽ = 600w. 600 ÷ 1000=0.60 Kw

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

2.1. Primero calcula la energía gastada por la bomba en kilowatts-hora ( kW-h ).

Tiempo 30 min. = 0.5 h E=(0.60 Kw )(0.5)=0.3 Kw /h

energía gastada por la bomba fue de 0.3 kw/h

La energía gastada por los focos

2.2. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco incandescente en

Bomba de agua = 0.30 Kw/h

La energía total utilizada fue de 0.41 kw/h

3. ¿Cuál es el costo del consumo de energía eléctrica de los aparatos, si el precio de 1

Costo de 1 kilowatt-hora es de $0.956 (0.41 kw /h)(0.956)=$ 0.39196

El costo del consumo de energía eléctrica de los aparatos fue de $ 0.39196

Q1= -6000μC = -6000×10-6C

Q2= 600μC = 600×10-6C

La fuerza de atracción es de -1.917×10²⁰ N

5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico generado por el transformador en el

F = -1.917×10²⁰N Sustitución y desarrollo

Q1= -6000μC= -6000×10-6C E= -1.917×10²⁰ N / –6000×10-6 C

E = 3.195 × 10²² N/C

La intensidad del campo eléctrico generado es de 3.195×10²² N/C

Datos Formula sustitución y desarrollo

La intensidad de corriente eléctrica es de -3.75 A

7. Debido a la descarga atmosférica, la bomba de agua se averió y debe remplazarse

Fórmula, sustitución y desarrollo

El valor que debe tener la resistencia es de 14 ohm

8.2.1 ¿Cuánto habrá ahorrado Rosalía hasta el día 7?

8.2.2 ¿Cuál fue el total de su ahorro durante los 15 días?

9. Responde las preguntas siguientes sobre el electromagnetismo y las matemáticas:

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