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Física II Práctica N0 6:
Corriente, Resistencia
Corriente Continua.
Q
y
Circuitos
3.0 Ω
de
1)
Por un resistor de 50Ω pasa una
corriente de 5 A durante 10 minutos. (a)
Cuánta carga y (b) cuántos electrones pasan
por una sección transversal del resistor en
ese tiempo?
2)
Un alambre de cobre de 2 mm de
diámetro tiene una corriente pequeña pero
mensurable de 100 pA. Calcular: (a) la
densidad de corriente y (b) la velocidad de
arrastre de los electrones.
3)
La banda de un acelerador
electrostático tiene 50 cm de ancho y viaja a
28 m/s. La banda introduce en la esfera una
carga correspondiente a 100.0 µA. Calcular
la densidad de carga superficial de la banda.
50
V
150
2.0 Ω
P
8) La sección del circuito AB absorbe 50 W
de potencia cuando una corriente i=1.0 A
pasa por ella en la dirección indicada. (a)
Hallar la diferencia de potencial entre A y
B. (c) Si el elemento B no tiene una
resistencia interna, ¿cuál es su fem? (c)
¿Cuál Terminal es positiva, la derecha o la
izquierda del circuito B?
i
20Ω
A
B
B
Є
4)
Los devanados de cobre de un motor
tienen una resistencia de 50 Ω a 20 oC.
Cuando el motor está sin carga. Después de
funcionar durante varias horas la resistencia
se eleva a 60Ω. ¿Cuál es la temperatura de
los devanados? No considerar el cambio en
las dimensiones de los devanados. El coef.
de variación de R con T es α=4.3.10-3 1/oC.
9) La figura muestra un circuito que contiene
cinco resistores conectados a una batería
de 12 V. Hallar la caída de potencial en el
resistor de 5.0 Ω.
6Ω
5)
Un calefactor que opera en una línea
de 120 V tiene una resistencia en caliente de
14.0Ω. (a) ¿A qué velocidad se transfiere la
energía eléctrica a energía térmica? (b) A
razón de 5.22 cent/kWh, ¿cuánto cuesta
operar el dispositivo durante 6 h 25 min?
6)
Cierta batería de 12 V de un
automóvil tiene una carga inicial de 125 A.h.
Si se supone que el potencial entre las
terminales permanece constante hasta que la
batería se descarga por completo, ¿cuánto
tiempo puede entregar energía, a razón de
100 W?.
7)
En la figura el potencial en el punto P
es de 100 V. ¿Cuánto vale en el punto Q?
4Ω
12Ω
3Ω
1Ω
12V
10)
En la figura, a) hallar la resistencia
equivalente de la red mostrada. b) Calcular
la corriente en cada resistor. Tomar
R1=100 Ω, R2=50.0 Ω, R3=60 Ω, R4=75.0
Ω y ε=10 V.
R1
R2
R4
R3
Є
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11)
En la figura, hallar la resistencia
equivalente entre los puntos (a) F y H, (b)
F y G.
F
R
R
R
A
R
G
R
corriente por el resistor R. Parte de la
corriente registrada por el amperímetro (i*)
pasa por el voltímetro de modo que la
razón de V y la lectura del amperímetro
(R*=V/i*) da únicamente una lectura
aparente de la resistencia R. Demostrar que
R y R* están relacionadas por:
1/R=1/R*-1/Rv
Notar que cuando Rv→∞, R*→R
Otra opción para medir resistencia se
da en la figura (b). Demostrar que en
este caso, R=R*-RA.
H
R
12) (a) Calcular la corriente por cada fuente
de fem. en el circuito de la figura. (b)
Calcular Va-Vb. Suponer que R1=1. Ω,
R2=2. Ω, ε1=2 V, ε2=4V y ε3=5 V.
R1
R1
A
V
R0
Є3
R
A
ε3
R2
ε1
V
R1
ε2
R0
R1
Є
13) Dado el circuito de la figura, calcular: (a)
la corriente a través de cada resistencia; (b)
la potencia disipada por cada resistencia;
(c) la potencia entregada o absorbida por
cada fem (aclarar); (d) la energía total
disipada por efecto Joule en 5 s.
15)
En la figura, Rs se ajustará en valor
hasta que los puntos a y b tengan el mismo
potencial. Demostrar que cuando se hace
este ajuste se cumple la relación
Rx=Rs(R2/R1)
Este aparato se llama puente de
Wheatstone y permite medir una
resistencia desconocida (Rx) en función de
otra estándar (Rs).
a
R2
R1
V
RX
14) Un voltímetro (resistencia RV) y un
amperímetro (resistencia RA) están
conectados para medir una resistencia R.
La resistencia está dada por R=V/i, donde
V es la lectura del voltímetro e i es la
RS
b
ε
R0
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16)
Un resistor de 10 kΩ y un capacitor
están conectados en serie, y súbitamente se
aplica un potencial V=10 V. El potencial
en el capacitor se eleva a 5 V en 1 µs. (a)
Calcular la constante de tiempo. (b) Hallar
la capacitancia del capacitor.
17)
Un resistor de 5.0 MΩ y un capacitor
de 1.0 µF (inicialmente descargado) están
conectados en un circuito de una sola
malla con una fuente de fem ε=10 V. Un
segundo después de hacer la conexión,
(a)¿cuánto habrá crecido la carga del
capacitor?.
(b)¿cuánto la energía almacenada en el
capacitor?
(c) ¿cuánta energía habrá disipado el
resistor?
(d)Expresar la disipación de energía en el
resistor en función del tiempo.
18)
En el circuito de la figura se cierra la
llave k a t = 0. La batería es de Vo=100 V,
el capacitor de 5 µF y cada resistencia
tiene un valor de 106 Ω (son todas iguales).
19)
En el estado estacionario, la carga en
el capacitor C=5µF es de 1000 µC.
Determinar la corriente que circula por la
batería. Determinar las resistencias R1, R2,
R3.
20)
Si se desconecta la batería, determine
la carga del capacitor en función del
tiempo a partir de este instante.
21)
El circuito de la figura estuvo
conectado durante un tiempo muy largo.
Determine el voltaje del capacitor.
Si la batería se desconecta, en cuánto
tiempo el voltaje del capacitor es un
décimo del voltaje determinado en el punto
(a).
¿Cuánto vale la constante de tiempo
de carga del capacitor?
¿Cuánto vale la energía disipada por
la resistencia R1 en los primeros 10
segundos después que se cierra la
llave?
¿A qué tiempo el potencial del punto
A es Vo/6?
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