Efecto Joule su concepto y caracterizticas.pptx

Que es el efecto joule

1. EFECTO DE JOULE

2. ¿QUÉ ES EL EFECTO JOULE? El efecto Joule es un fenómeno que consiste en el desprendimiento de calor producido por el movimiento de electrones o corriente eléctrica impactando sobre un material. Dicho de otra forma, es la manifestación térmica de la resistencia eléctrica. La energía cinética de los electrones se convierte así en energía térmica, calentando ese material por el que están circulando. Fue descubierto por James Prescott Joule en el año 1841.

3. Conversión de energía: El efecto Joule describe la conversión de energía eléctrica en calor. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor con resistencia eléctrica, parte de la energía eléctrica se transforma en calor debido a las colisiones entre los portadores de carga (generalmente electrones) y los átomos del conductor. Proporcionalidad: La cantidad de calor generado por el efecto Joule es directamente proporcional al cuadrado de la corriente eléctrica que fluye a través del conductor, a su resistencia eléctrica y al tiempo durante el cual fluye la corriente. Esto se describe por la ley de Joule. CARACTERÍSTICAS

4. Aumento de temperatura: El efecto Joule causa un aumento de temperatura en el conductor a medida que la energía eléctrica se disipa en forma de calor. Cuanto mayor sea la corriente eléctrica y la resistencia del conductor, mayor será el calor generado y, por lo tanto, mayor será el aumento de temperatura. Dependencia del material: La cantidad de calor generado por el efecto Joule depende del material del conductor y de su resistividad eléctrica. Los materiales con mayor resistividad generarán más calor para una misma corriente y resistencia que los materiales con menor resistividad. CARACTERÍSTICAS

5. El efecto Joule tiene su aplicación en los sistema de calefacción eléctricos. Pero no es muy recomendable como sistema de calefacción principal o en primeras viviendas, ya que no es demasiado eficiente energéticamente, se produce una gran pérdida de energía. Y, otro inconveniente, es el sobrecalentamiento de los sistemas eléctricos, lo que obliga a implementar disipación del calor en estos aparatos para que no se estropeen. INCONVENIENTES Y APLICACIONES DEL EFECTO JOULE Ejemplos de aplicación: Las bombillas con filamento: el filamento es una resistencia que, al pasar la corriente, se calienta y se pone incandescente. Electrodomésticos que generan calor: como el secador de pelo, la tostadora o el horno eléctrico.

6. El efecto Joule es un fenómeno físico que se produce cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor con resistencia y genera calor. Algunos ejemplos de aplicaciones del efecto Joule son: Calefacción: Las estufas eléctricas, los calentadores de agua, los calentadores de ambiente, las planchas, los hornos, los secadores de pelo, entre otros. Bombillas incandescentes: El filamento de la bombilla se calienta y se pone incandescente. Fusibles eléctricos: Si se excede el flujo de corriente, se genera suficiente calor para fundir el fusible. Equipos de procesamiento de alimentos: Se hace pasar corriente a través del alimento, que se comporta como una resistencia eléctrica, y se libera calor. EJEMPLOS DEL EFECTO JOULE

7. L a cantidad de calor producido por el efecto Joule en un conductor está determinada por la ley de Joule, que establece que la cantidad de calor Q producido es directamente proporcional al cuadrado de la corriente eléctrica I, la resistencia R del conductor y al tiempo t durante el cual fluye la corriente, y se expresa matemáticamente como: FÓRMULAS Donde: Q es la cantidad de calor generado en  Joules [J] . I es la intensidad de la corriente eléctrica en amperios [A] . R es la resistencia eléctrica del conductor en ohmios [Ω] . t es el tiempo durante el cual fluye la corriente en segundos [s] .

8. FÓRMULAS Donde: Q es calor generado por Joules (J) P es potencia (W) t es tiempo (s) Otras maneras de encontrar el calor generado son las siguientes: Sabemos que Por lo tanto la fórmula nos queda así: Sabemos que Por lo tanto la fórmula nos queda así:  

9. EJERCICIOS DEL EFECTO JOULE La plancha eléctrica: Determina que cantidad de calor se produce, en 5 minutos, la resistencia de la plancha eléctrica de 30 si por ella circula una corriente eléctrica de 5A. En unidades de Joule y en calorías Datos: Fórmula Operaciones Q= ? 1J = 0.24 cal R= 30𝛺 Q= (5 . 30𝛺 . 300s t= 5m = 300s Q= . Q= 54,000 cal ó 225,000 J  

10. El tostador eléctrico: Determina que cantidad de calor se produce en un tostador eléctrico que tiene una resistencia de 30 si se conecta a una diferencia de potencial de 120 v durante 2 minutos. Datos: Fórmula Operaciones Q= ? I= V/R I= 120V/30𝛺 = 4A R= 30𝛺 Q= (4 . 30𝛺 . 120s V= 120 v Q= 57,600 J t= 2 min = 120s I= ?   EJERCICIOS DEL EFECTO JOULE

11. EJERCICIOS DEL EFECTO JOULE El cautín: Determina el calor desarrollado en 2 minutos por un cautín eléctrico cuya potencia es de 150 w Datos: Fórmula Operaciones Q= ? P= 150 w Q= 150 w . 120 s t= 2m = 120s Q= 150 J/s . 120 s Q= 18,000 J  

12. El Efecto Joule es un principio fundamental en electricidad que explica cómo la corriente eléctrica genera calor al recorrer un conductor. Este fenómeno es crucial en diversas aplicaciones, desde el funcionamiento de electrodomésticos hasta sistemas industriales donde la gestión del calor es esencial. Comprender la relación entre corriente, resistencia y calor es fundamental para el diseño de circuitos eficientes y seguros. El efecto Joule proporciona una base matemática para calcular el calor generado, lo que permite optimizar el uso de materiales y componentes en ingeniería eléctrica. CONCLUSIÓN

13. Caloryfrio , M. I. (2020, junio 23). ¿Qué es el Efecto Joule? Aplicaciones para calefacción. Caloryfrio.com; Caloryfrio . https://www.caloryfrio.com/calefaccion/que-es-el-efecto-joule-aplicaciones-para-calefaccion.html Efecto Joule – definición, fórmula y aplicaciones. (2024, abril 26). MICROCHIPOTLE. https://microchipotle.com/efecto-joule-definicion-formula-y-aplicaciones/ (Practicas, I. [@IdeasPracticasYT]. (s/f). Efecto joule / Ley de joule / IdeasPrácticas /. Youtube . Recuperado el 8 de noviembre de 2024, de https://www.youtube.com/watch?v=ZQDVGoEes5I ¿Qué es el efecto Joule? Definición y formula. (2022, mayo 23). Watiofy . https://watiofy.com/info/faqs/que-es-el-efecto-joule-definicion-y-formula/ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

14. GRACIAS POR LA ATENCIÓN PRESTADA ATTE: EL EQUIPO 4