Trabajo Práctico de Física.

Consigna:

Elaborar un informe, y una factura de electricidad de una familia modelo. El informe debe contener una explicación detallada de la familia y elementos eléctricos usados. La factura de electricidad debe mostrar, por cada ambiente de la vivienda, los artefactos, marca, tiempo de uso diario y semanal, potencia, y energía consumida por día y mensual. Además se debe indicar el gasto total que tiene esa familia. Elaborar conclusiones.

Hemos tomado una familia tipo, que puede vivir en Buenos Aires. Esta familia está formada por el padre, la madre, el hijo y la hija. El padre tiene unos 40 años, la madre 38, el hijo 13 y la hija 11. Viven en una casa pequeña, pero tiene el tamaño justo para una familia con esas cualidades.

La vivienda tiene las siguientes características: el cuarto de los padres (en suite, con un baño), el cuarto de los hijos, un baño, un closset, una cocina, un lavadero, un living y un comedor diario. Además, tiene un pequeño pasillo que va desde el comedor diario hacia los dormitorios, y un pequeño balcón, con una reja protectora, que da al frente de la calle. (el departamento es un semipiso, al frente, y comparte el palier con otro departamento)

[Plano de la vivienda]

Los elementos eléctricos utilizados por esta "pequeña comunidad" , son los que van a marcar, cada dos meses, el gasto de electricidad, de consumo eléctrico., de energía consumida por todos sus artefactos.

Si analizamos el dormitorio de los hijos, observamos que hay una radio, la cual es usada 2 horas por día, ya que mientras los chicos hacen los deberes, y no necesitan concentrarse demasiado, pueden usarla y relajarse un poco, al ritmo de su grupo o sintonía favorita. Además, tienen un velador, en el escritorio, el cual usa un bombillo de 40 W (que es usado 1 hora por día), y el dormitorio, tiene además, 2 bombillos de 100 W. (que se mantienen encendidos media hora a la mañana, 1 a la tarde, y 1 hora y media a la noche). Por último tienen un aire acondicionado electrónico.^[1].

En el dormitorio de los padres encontraremos un televisor, Panasonic, que se usa 2 horas por día, un radio despertador (conectado las 24 horas), dos veladores, que son encendidos dos horas por día, y 2 bombillos de 100 W, que se encienden 3 horas por día. Además hay un aire acondicionado, usado la misma cantidad de tiempo que el dormitorio de los hijos), una radio, usada media hora por día, y la videocassetera, que se encuentra conectada las 24 horas. El baño que se encuentra dentro del dormitorio de los padres, tiene un bombillo de 100 W, encendido 1 hora por día, y un bombillo de 40 W, del botiquín, usado 10 minutos por día.

En el closset, ubicado al final del pasillo, hay únicamente, un bombillo de 100 W, que es encendido 20 minutos por semana.(Tomando este dato como que se enciende 2 días, diez minutos cada vez.)

En el otro baño hay un bombillo de 100 W (que se enciende 1 hora por día.)

En el pasillo que está en la zona de los dormitorios, el closset y el baño, hay dos bombillos, uno enfrente del dormitorio de los padres, y otro en la zona en que el pasillo dobla, en forma de "L". Estos dos bombillos están encendidos un promedio de 6 horas por día cada uno.

Si observamos la cocina, veremos que hay una procesadora (usada media hora por semana), una freidora (durante una hora por semana porque se utiliza solo un día de la semana, para freír milanesas), una heladera (supuestamente está conectada las 24 horas, pero en realidad la heladera tiene un mecanismo por el cual se enciende seis horas, y se desconecta seis horas, o sea, que consume electricidad 12 horas por día), dos bombillos, mantenidos encendidos 6 horas diarias, y un tubo (de luz), de 36 w. que se enciende 5 horas por cada día.

Por otro lado, en el lavadero encontraremos un lavarropas, que es utilizado casi media hora por día, para el lavado de la ropa de toda la familia, un secarropas, que funciona , también, media hora por día, y un bombillo (de 100 w.) que se enciende 6 horas por día.

En el comedor diario, hay funcionando dos bombillos de 100 w., encendidos 4 horas por día, una tostadora y un microondas. Además hay un ventilador, que consume 100 w. Y que funciona 3 horas en los días de verano, y en invierno, funcionará, como los aires acondicionados, media hora por semana.

También encontraremos en esta vivienda, dos estufas: una en la pared enfrente del comedor diario, otra cerca de un baño, y una en un baño, pero no todas se usan todo el tiempo: la del comedor diario, cuando la familia cena tarde y es un día en que hace mucho frío (tomémoslo como una vez cada 1 semana y media, durante 1 hora), la del baño, 10 minutos por día, y la que está cerca del baño, todas las noches (2 horas por día). Todas consumen 1200 w.

En el living observamos dos sectores fácilmente diferenciados: en un costado hay dos sillones largos con una mesa de vidrio, un velador, y varios adornos, en el cual los padres reciben visitas y toman café. (Si tomamos en cuenta que los padres invitan amigos 1 vez por semana, y charlan y toman café en el living durante 1 hora y media, entonces ese bombillo de 40 w. Va a estar encendido una hora y media por semana.

Del otro sector hay otro sillón largo, en el cual los chicos y los padres suelen sentarse para ver una película, (o incluso van todos, cuando la programación otorga un clásico digno de volver a ver. Además, allí se encuentra el fax-modem, y la computadora, que es usada un promedio de una hora por día, para las planillas de cálculos del padre, o los jueguitos de los chicos. Además, hay un antiguo tocadiscos Sony, que el padre compró algunos años atrás, y que lo suele usar cuando viene algún amigo u familiar, para revivir juntos la música de los más famosos intérpretes de los "antiguos" discos. Los bombillos del living, están encendidos 5 horas por día.

Por último, hay en el balcón, un bombillo de 100 w., que funciona 1 hora por semana, porque todos los días, a la noche, algún miembro de la familia sale al balcón a despejarse un poco.

Datos complementarios.

• Los bombillos se han tomado como "Osram", pero existen más marcas, como "Philips", etc. En realidad se usan bombillos de cualquier marca.

• Los bombillos de 40 w. son los de veladores, y los de 100 w. son de lámparas o dormitorios (del techo)

• Todos los consumidores se conectan a una tensión de 220 v.

• Se ha colocado el tiempo semanal a los artefactos que tienen un uso irregular, y cuyo uso en tiempo diario puede calcularse, solamente, mediante un promedio del uso semanal.

• La energía consumida por día es el tiempo de uso por día por la potencia.

• La energía consumida por mes es la energía consumida por día por 30.

• La potencia es la variación de energía consumida por la variación de tiempo. (DE/Dt= j/s (w)

DE= P.t (j)

Conclusiones del trabajo:

Todos los artefactos eléctricos de la vivienda están en un circuito en paralelo. (En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela.)

En una vivienda, como la red domiciliaria puede soportar una cantidad de consumo determinado, cuando la corriente no sobrepase la carga máxima permisible, el conductor se calienta un poco. Como la cantidad de calor que desprende, depende de la intensidad de la corriente, cualquier sobrecarga de corriente del conductor provoca un calentamiento excesivo. Con corrientes intensa, un conductor grueso puede calentarse a tal grado, que se queme su aislamiento y toda la red se destruya, o quemarse e incendiarse. Para que ésto no suceda, se colocan fusibles especiales, cuyo objetivo es desconectar automáticamente la línea, si por ella la corriente aumenta más allá de las normas permisibles. En las viviendas, ésto es más que importante, ya que, intenta ayudar a que no haya accidentes, que lastimen a un miembro de la familia, o se destruyan artefactos eléctricos.

Luego de ver la factura telefónica de esta familia modelo, podemos concluir que los aparatos de mayor consumo transforman energía eléctrica a térmica. Los ventiladores transforman la energía eléctrica en mecánica, y las estufas de eléctrica a térmica.

También observamos que los artefactos que consumen mayor energía son los que menos tiempo se usan (por ejemplo estufa, freidora, aspiradora), y los que menos consumen se usan más (por ejemplo, radio, radio despertador, bombillos, video cassetera)

El artefacto de la vivienda que más consume en una vivienda familiar es una freidora (con 2000 w.), y el que menos consume es el radio despertador (con 2 w.)

Aunque suena irónico, es más barato ver televisión (incluyendo la videocassetera), que leer un libro (de noche, usando un velador.)

Las radios pueden tener una gran diferencia de consumo depende la marca. En este caso, la Sanyo consume 10 w. y la Fisher 66 w.

También observamos que, generalmente, los artefactos de mayor tamaño son los que consumen más, y los más pequeños, los que consumen menos; así que es importante observar cada elemento en particular, ya que, el usar un artefacto eléctrico muy poco tiempo, puede costar mucho más que usar un artefacto (sea más grande o más pequeño) durante un tiempo más largo.