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Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
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? 
DATOS:
2 focos 60w
1 foco de 100w
Bomba de 120 v y 5A 
FORMULA:
P= V*I
SUSTITUCION
P= (120 V )(5 A ) = 600 watt 
1.1 Anota tu resultado anterior en kilowatts ( kW ).
 0.6 Kw
2. ¿Cuánta energía gastaron los aparatos antes de la descarga atmosférica, es decir, al estar encendidos 45 minutos?DATOS:
2 focos A de 60w = 120w
1 foco I de 100w
Bomba de 600w
Tiempo 45 min = 2700 s
FORMULA:
P = 
Equivalencia:
1 joule = 1 W
2.1 Primero calcula la energía gastada por la bomba en Joules ( J ).
 DESPEJE SUSTITUCION:
E1= P*T E= ( 600W ) ( 2700s)
 E= 1 620 000 J
 E= 1.62 X106 JOULES
2.2. Ahora, indica el gasto de energía de los focos ahorradores en J.
 DESPEJE SUSTITUCION:
E2= P*T E= ( 120W ) ( 2700s)
 E= 324 000 J
 E= 324 X103 JOULES
2.3. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco incandescente en J.
 DESPEJE SUSTITUCION:
E3= P*T E= ( 100W ) ( 2700s)
 E= 270 000 J
 E= 270 X103 JOULES
2.4. Finalmente, suma la energía utilizada por los dispositivos eléctricos presentes en la casa de Rosalía para obtener la energía total en J.
Bomba E1 = 1 620 000 J 2 focos A E2= 324 000 J Foco I E3= 270 000 J
E total = 1 620 000 + 324 000 + 270 000 = 2214000 Joules
 E total = 2.214 x 106 Joules 
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 *DATOS:
2 focos A de 60w = 120w= 0.12Kw
1 foco I de 100w = 0.1 Kw
Bomba de 600w= 0.6 Kw
Tiempo 45 min = 0.75 hora
COSTO 1Kw.h= $0.956
EQUIVALENCIA:
Kw =
Kw = = 0.12 KW
Kw = = 0.1 KW
Kw = = 0.6 KW
FORMULA: DESPEJE
P = E/T E = P*T
Bomba E1 = ( 0.6 Kw)(0.75h)= 0.45 KWH 
1 kw = $0.956
0.45kw = x costo Bomba costo= (0.956 )( 0.45) = $ 0.4302 Kwh
2focos A E2= ( 0.12 Kw)(0.75h)=0.09 kwh costo= (0.956 )( 0.09) = $ 0.0860 kwh Foco I E3 = ( 0.1 Kw)(0.75h)=0.075 kw h costo= (0.956 )( 0.075) = $ 0.0717 kwh 
GASTO TOTAL =$0.4302+$0.0860+$0.0717= $ 0.5879
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. 
 DIAGRAMA
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	10 m
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
 +500 μC.
8 metros
 
 -8000μC
6 metros
DATOS.
Lado a= 6m
Lado b = 8 metros
q1= -8000 μC
q2= 500 μC
TEOREMA DE PITAGORAS
C2 = a2 + b2
C=
FORMULA:
F =K
K= 9x109 Nm2/c2
SUSTITUCION:
C= = = = 10 m
Distancia r = 10 m
Cálculo de la Fuerza de Atracción
F =K
SUSTITUCION
F=
F= =
F = = -360N
5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico generado por el transformador en el punto donde se sitúa la bomba de agua?
DATOS
F= -360N
q = -8000x10-6C
FORMULA
E =
SUSTITUCION
E= = 45000 N/C = 45X103 N/C
6. ¿Cuál fue la intensidad de corriente eléctrica del relámpago, si duró 0.0016 segundos? FORMULA
I =
DATOS
Q= 8000X10-6 C
t= .0016 s
SUSTITUCION
I = 
I = 5 C/s 		 RESULTADO 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?
DATOS DE LA BOMBA
V= 120V
I= 5A
FORMULA
R =
SUSTITUCION
R = 
R= 24Ω
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 el plano cartesiano que representa el ahorro de Rosalía. Considera que el eje x son los días y el eje y son los ahorros.
DATOS
	días vs 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
 Ahorro vs días
Ahorro
$
días
 
8.2 Con base en el plano cartesiano:
8.2.1 ¿Cuánto habrá ahorrado Rosalía hasta el día 7?
$ 210.00 pesos ahorro hasta ese día
8.2.2 ¿Cuál fue el total de su ahorro durante los 15 días?
$ 450.00 pesos ahorro en 15 días
8.2.3 ¿En qué día pudo haber cubierto el total de los gastos?
El día 13 ya que hasta ese día ahorro $390.00 pesos
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?
Generalmente se considera una relación de gran intimidad, algunos matemáticos han descrito esta ciencia como una “herramienta esencial para la física”, y la física ha sido descrita como “una fuente rica de inspiración y conocimientos en matemáticas”.
Las consideraciones de que la matemática es el lenguaje de la naturaleza pueden ser encontrada en las ideas de Pitágoras: la convicción de que los “números dominan el mundo” y que “todo es número”.
9.2 Menciona en 5 renglones ¿Cuál ley electromagnética utilizas más en tu vida diaria? ¿por qué?
Los fenómenos electromagnéticos tienen aplicaciones muy importantes en disciplinas como la ingeniería, la electrónica, la salud, la aeronáutica o la construcción civil, entre otros. Se presentan en la vida diaria, casi sin darnos cuenta, en las brújulas, los parlantes, los timbres, las tarjetas magnéticas, los discos rígidos.
Yo considero que la Ley de Faraday es una de las más usadas, ya que muchos de los electrodomésticos funcionan con motores eléctricos.
Referencias: 
Cajal, A. “Importancia de la Matemáticas para Abordar Situacionesde la Física” lifeder.com https://www.lifeder.com/importancia-matematicas-abordar-fisica/
Raffino, (15/04/2020) “ELECTROMAGNETISMO” 
https://concepto.de/electromagnetismo/
Imágenes tomadas de: importancia.org https://www.importancia.org/energia-electrica.php