TRANSFORMACION DE LA ENERGIA ELECTRICA EN ENERGIA TERMICA

1. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

 
 
I. OBJETIVOS

C

Comprobar la conversión de energía eléctrica en energía térmica.

II. FUNDAMENTO

Se conoce, que el flujo de electrones formado de una corriente eléctrica, a través 
de  un  conductor,  produce  una  disipación  de  energía en  forma  de  calor.  Esta 
manifestación  calorífica,  llamada  “efecto  joule”,  es  la  responsable,  de  la 
incandescencia  del  filamento  de  las  lámparas,  utilizadas  como  medio  de 
iluminación, y podamos disponer de 
Cuando  se  establece  una  diferencia  de  potencial,  entre  los  extremos  de  un 
conductor,  los  electrones  “libres”,  quedan  sometidos  a  la  acción  del  campo 
eléctrico  y  se  desplazan  en  el  sentido  del  campo.  En  su  avance  ch
átomos, perdiendo en estos choques energía cinética, que se transforman en calor. 
La energía calorífica se hace evidente y se aprecia con la elevación de temperatura 
en el conductor. 
Conocemos que: 
C
om C
pr
b
a
        l
q=It ………………………(2)

Si reemplazamos (2) en (1)  tendremos:
TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

S
Comprobar la conversión de energía eléctrica en energía térmica.
FUNDAMENTO TEORICO
Se conoce, que el flujo de electrones formado de una corriente eléctrica, a través 
de  un  conductor,  produce  una  disipación  de  energía en  forma  de  calor.  Esta 
manifestación  calorífica,  llamada  “efecto  joule”,  es  la  responsable,  de  la 
incandescencia  del  filamento  de  las  lámparas,  utilizadas  como  medio  de 
iluminación, y podamos disponer de homos eléctricos, estufas, planchas, etc.
Cuando  se  establece  una  diferencia  de  potencial,  entre  los  extremos  de  un 
conductor,  los  electrones  “libres”,  quedan  sometidos  a  la  acción  del  campo 
eléctrico  y  se  desplazan  en  el  sentido  del  campo.  En  su  avance  ch
átomos, perdiendo en estos choques energía cinética, que se transforman en calor. 
La energía calorífica se hace evidente y se aprecia con la elevación de temperatura 
esieó dgC
om C
pr eíéótói.íSeó,sqói.íSul
q=It ………………………(2)
Si reemplazamos (2) en (1)  tendremos: 
FISICA EXPERIMENTAL III
1 
 
Comprobar la conversión de energía eléctrica en energía térmica. 
Se conoce, que el flujo de electrones formado de una corriente eléctrica, a través 
de  un  conductor,  produce  una  disipación  de  energía en  forma  de  calor.  Esta 
manifestación  calorífica,  llamada  “efecto  joule”,  es  la  responsable,  de  la 
incandescencia  del  filamento  de  las  lámparas,  utilizadas  como  medio  de 
homos eléctricos, estufas, planchas, etc. 
Cuando  se  establece  una  diferencia  de  potencial,  entre  los  extremos  de  un 
conductor,  los  electrones  “libres”,  quedan  sometidos  a  la  acción  del  campo 
eléctrico  y  se  desplazan  en  el  sentido  del  campo.  En  su  avance  chocan  con  los 
átomos, perdiendo en estos choques energía cinética, que se transforman en calor. 
La energía calorífica se hace evidente y se aprecia con la elevación de temperatura 

W=trabajo
q=carga
eléctrica
t= tiempo
I=intensidad

2. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ CTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL III
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

2 
 
f
om f
pr
j
E“
y haciendo:  f
om f
pr f, tendremos:  ” r fáz….(3) 
Se conoce también que: 
P=
j
"
 …………….(4)                        P= potencia 
Reemplazando (3) en (4):  
P=VI …………….(5)       (potencia eléctrica) 
En virtud de (3) y por la ley de ohm: V=RI, tendremos: 
W=R
p
!  (joule)         o        Q=W=0.24R
p
!    (Cal)………..(5) 
La relación (5) nos permite calcular el calor suministrado por una Resistencia R, por 
la que circula una intensidad I, en un tiempo “t”. 
ENERGIA ELECTRICA
 
La energía eléctrica es la transportada por la corriente eléctrica. 
Es la forma de energía más utilizada en las sociedades industrializas. Si miras a tu 
alrededor,  verás  multitud  de  objetos  que  usan  la  energía  eléctrica  para  su 
funcionamiento. Esto se debe a estas características: 
• Capacidad  para  transformarse  con  facilidad  en  otras  formas  de  energía 
(lumínica: bombillas; calorífica: estufas).  
• Es posible transportarla a largas distancias con bajos costes y rendimiento 
relativamente alto (no se pierde excesiva energía). 
Se  denominan  centros  o  centrales  de  generación  las instalaciones  donde  de 
transforma  la  energía  primaria  o  secundaria  en  energía  de  consumo.  Si  esta 
energía de consumo es eléctrica, la central recibe el nombre de central eléctrica. 

3. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ CTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL III
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

3 
 
Una vez generada, esta energía de consumo debe ser trasportada hasta los puntos 
donde se necesite. Ya en ellos, será distribuida: viviendas, alumbrado de las calles, 
industrias, etc. 
ENERGÍA TÉRMICA O CALÓRICA  
Es una forma de energía que proviene de otros tipos de energía. Todo lo que hay 
en  el  ambiente  están  compuestos  por  partículas  muy pequeñas  llamadas 
moléculas, que siempre están en movimiento y no se perciben a simple vista. Al 
moverse, las moléculas chocan entre sí generando calor. Por lo tanto, el calor está 
directamente relacionado con el movimiento, es decir, el movimiento genera calor. 
Un organismo viviente puede generar energía térmica al realizar algún movimiento 
y energía química al ingerir alimentos y transforma estos para crear la suficiente 
energía que necesita el cuerpo. 
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 
Existen  diversos  tipos  de  centrales  eléctricas  que vienen  determinados  por  la 
fuente  de  energía  que  utilizan  para  mover  el  rotor.  Estas  fuentes  pueden  ser 
convencionales (centrales hidráulicas o hidroeléctricas, térmicas y nucleares) y no 
convencionales (centrales eólicas, solares, mareomotrices y de biomasa). 
Dentro de las energías no convencionales, las energías solares y eólicas son las que 
mayor implantación tienen en la actualidad, pero de está experimentando el uso 
de  otras  energías  renovables,  como  la  oceánica,  además  de  la  utilización  de 
residuos orgánicos como fuente de energía. 
Si  el  agua  desciende  hasta  un  embalse  situado  a  menor  altura  para,  con 
posterioridad, ser bombeada hasta que alcance el embalse superior, con objeto de 
utilizar de nuevo, nos encontramos frente una central hidráulica de bombeo. Este 

4. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

tipo de central se construye en zonas donde existe la posibilidad de que en ciertas 
épocas  del  año  no  llegue  suficiente  agua  al  embalse  superior  y,  por  tanto  se 
necesite un aporte del in
• Centrales Térmicas
En estas centrales, la energía mecánica, 
necesaria  para  mover  las  turbinas  que 
están  conectadas  al  rotor  del 
generador,  proviene  de  la  energía 
térmica  (debida  al  movimiento  de 
moléculas)  contenida  en  el  vapor  de 
agua  a  presión, resultado  del 
calentamiento del agua en una gran caldera. 
 
III. MATERIALES











TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    
tipo de central se construye en zonas donde existe la posibilidad de que en ciertas 
épocas  del  año  no  llegue  suficiente  agua  al  embalse  superior  y,  por  tanto  se 
necesite un aporte del inferior. 
Centrales Térmicas 
En estas centrales, la energía mecánica, 
necesaria  para  mover  las  turbinas  que 
están  conectadas  al  rotor  del 
generador,  proviene  de  la  energía 
térmica  (debida  al  movimiento  de 
moléculas)  contenida  en  el  vapor  de 
resultado  del 
calentamiento del agua en una gran caldera.  
MATERIALES
Fuente de C.C.
0 – 12v
FISICA EXPERIMENTAL III
4 
 
tipo de central se construye en zonas donde existe la posibilidad de que en ciertas 
épocas  del  año  no  llegue  suficiente  agua  al  embalse  superior  y,  por  tanto  se 

5. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    


































1 multímetro
Cables de
conexiones
TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
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1 multímetro
Cables de
conexiones
Hilo Nichrome de 0.5mm de
diámetro y 80 cm de largo

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5 
 

Hilo Nichrome de 0.5mm de
diámetro y 80 cm de largo

6. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    


































Vaso precipitado
TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
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Soporte Universal, nuez,
varilla
Termómetro de 0-150ºC
Vaso precipitado
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6 
 
Soporte Universal, nuez,
150ºC

7. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
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IV. PROCEDIMIENTO

1. Enrolle el hilo de nichrome
solenoide. Deje unos 8 cm de hilo por cada extremo, sin enrollar.
2. Mida con el óhmetro la resistencia del hilo de nichrome.
3. Arme el equipo como la figura.









4.
Conecte los cables de conexión a la salía de 12 V de corriente alterna y a los 
terminales del hilo de nichrome. Mantenga el interruptor S abierto.
5. Coloque en el recipiente unos 200 c
 
 
 
TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    
PROCEDIMIENTO
Enrolle el hilo de nichrome alrededor de un lapicero para darle forma de un 
solenoide. Deje unos 8 cm de hilo por cada extremo, sin enrollar.
Mida con el óhmetro la resistencia del hilo de nichrome. 
R= 0.95 K" # 950 " 
Arme el equipo como la figura. 
Conecte los cables de conexión a la salía de 12 V de corriente alterna y a los 
terminales del hilo de nichrome. Mantenga el interruptor S abierto.
Coloque en el recipiente unos 200 c$
%
 de agua en el vaso de precipitado.
FISICA EXPERIMENTAL III
7 
 
alrededor de un lapicero para darle forma de un 
solenoide. Deje unos 8 cm de hilo por cada extremo, sin enrollar. 
Conecte los cables de conexión a la salía de 12 V de corriente alterna y a los 
terminales del hilo de nichrome. Mantenga el interruptor S abierto. 
de agua en el vaso de precipitado. 

8. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ
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6. Anote con el 
termómetro la temperatura inicial.






7.
Cierre  el interruptor S y deje pasar la corriente durante 10 minutos. Agite de 
vez en cuando. Tenga cuidado de no golpear el termómetro con el agitador. 
Anote el Amperaje. 
8.
Transcurridos los 10
 
9. ¿Qué  cantidad  de  energía  o  joule,  fueron  necesarios  para  llegar  a  la 
temperatura final? 
TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    


termómetro la temperatura inicial. 
&
'= 20 $C 
Cierre  el interruptor S y deje pasar la corriente durante 10 minutos. Agite de 
vez en cuando. Tenga cuidado de no golpear el termómetro con el agitador. 
I= 2.66 Å 
 minutos anote la temperatura final. 
&
(= 35$C ¿Qué  cantidad  de  energía  o  joule,  fueron  necesarios  para  llegar  a  la 
Sea Ce (H2O)= 1 cal/g°C 
Según las leyes  de la termodinámica: 
FISICA EXPERIMENTAL III
8 
 
Cierre  el interruptor S y deje pasar la corriente durante 10 minutos. Agite de 
vez en cuando. Tenga cuidado de no golpear el termómetro con el agitador. 
¿Qué  cantidad  de  energía  o  joule,  fueron  necesarios  para  llegar  a  la 

9. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ CTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL III
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

9 
 
CemT= Q 
1(200g)(35 – 20)°C = Q 
3000 Cal = Q 
3000 cal ≅12500 J ≅ 12,5 KJ 
10.
¿Qué cantidad de Kilocalorías fueron necesarios para la resistencia R? 
Para la Resistencia R=  0,95KM 
I = Q /T 
Dónde: 
2,66 A=  Q / 600s 
1596 cal = Q ≅ 1,596 Kcal. 

V. CUESTIONARIO

    

Al realizar la práctica, y someter el agua a una determinada fuente de energía,
durante un tiempo, nos hemos dado cuenta que ambas temperaturas son
diferentes, es decir la temperatura aumento con respecto a la temperatura inicial.

*
+= 20 NC                            *
,= 35 NC 
5Apan?ufp26Vnidcpnipr8pN2p . 
Durante 15 minutos. 
1) ¿Cómo se relacionan las temperaturas inicial y final? 

10. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ CTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL III
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

10 
 


 
C
emT= Q 
1(2oog)(15°C)=Q 
3000cal = Q 
3kcal = Q 



Los valores del procedimiento 10 indican la cantidad de calor generada por 
la intensidad de corriente eléctrica, por otro lado, los valores de la pregunta 
2  indica  la  cantidad  de  calor  que  el  cuerpo  necesita  para  aumentar  o 
disminuir temperatura. 




Nosotros  realizamos  la  práctica  de  laboratorio  durante  10  minutos,  y 
notamos que la temperatura aumento en 15 NC , y si lo tenemos durante 20 
minutos (el doble), suponemos que el aumento de la temperatura también 
se duplicara = 30 NC. 
Por lo tanto la temperatura final estaría dada por: 
*
+= 20 NC   +    30  NC    
*
,= 50 NC 
    2)  Con la relación obtenida en la pregunta 1; calcule las calorías  
        Que se obtendrán; conocidos “m”,”&
'”,”&
(”. 
3)  Qué  relación  existe  entre  los  valores  obtenidos  en  el      
procedimiento 10 y la pregunta2. 
4)  Si  en  vez  de  tener  la  fuente  de  alimentación  funcionando 
durante  10  minutos,  lo  hubieras  tenido  20  minutos.  ¿Cuál 
crees que sería la temperatura final del agua? 

11. TR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉTR ANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉ CTRICACTRICACTRICACTRICA      EN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T ÉEN ENERGÍA T É RMIC ARMIC ARMIC ARMIC A FISICA EXPERIMENTAL III
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino    

11 
 






No podríamos llevar a cabo el presente experimento, ya la pila no tiene la 
energía necesaria (0.5 Å), esta energía no es suficiente para poder aumentar 
la temperatura del agua. 






ST = 100°C -  18°C = 82°C 
Utilizaremos las siguientes formulas:     
1.
CemT= Q 
1(1000g)(82°C) = Q 
82000 cal = Q 
2.
I = Q/T   
I = 82000/9000 
I= 9,11A 
3.
R = V/I 
R = 200 / 9,11 
R =21,95M 
5)  Si  en  vez  de  utilizar  la  fuente  de  alimentación  de  C.A 
empleas  pilas  secas  ¿crees  que  el  experimento  se  pueda 
llevar a cabo? Explícalo.
6) ¿Cómo calcularía la resistencia necesaria para construir una 
hornilla eléctrica a 200 V y haga hervir un litro de agua en 
15 minutos, en el supuesto de que la temperatura inicial sea 
de 181C?