Download Ejercicios Repaso Tema

Repaso Tema 10
1
FyQ 3ºESO
De los siguiente circuitos, ¿en cuáles circula corriente eléctrica ? ¿por qué?
Solución:
En el primero, porque es un circuito cerrado, existe un generador y cables conductores. Es el único que lucirá la
bombilla. En los demás, alguna de estas condiciones no se cumplen.
2
Definir los siguientes conceptos:
a) Corriente eléctrica.
b) Circuito eléctrico.
Solución:
a) Es el movimiento ordenado de cargas por un conductor.
b) Es un conjunto de dispositivos por los que puede circular una corriente eléctrica.
3
¿Qué significa que la d.d.p o voltaje de una pila de petaca es 4,5 voltios?
Solución:
Significa que la pila comunica a cada culombio de carga una energía de 4,5 julios.
4
¿Para qué sirve el amperímetro?¿Cómo se coloca en un circuito eléctrico? Si quieres saber la intensidad
de corriente que pasa por la bombilla del circuito siguiente, ¿dónde colocarás el amperímetro? Dibújalo.
Solución:
El amperímetro sirve para medir la intensidad de corriente eléctrica en un circuito eléctrico. Se coloca en serie con
los dispositivos del circuito. En este circuito se podrá colocar de dos formas:
5
¿Para que por un circuito circule una corriente eléctrica, qué condiciones es necesario que se cumplan?
Solución:
Que el circuito esté cerrado.
Debe de haber un generador.
El circuito debe de empezar en un polo del generador y terminar en el otro.
El circuito debe estar formado por materiales que sean conductores.
6
¿Qué funciones tienen los conductores, receptores y generadores, componentes de los circuitos
eléctricos?
Solución:
Conductores: Son materiales en cuyo interior hay electrones que se pueden mover. Conectan los distintos
dispositivos de un circuito.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Receptores: Son elementos en los que se transforma la energía suministrada por los generadores en otras formas
de energía. Pueden ser resistencias, motores, bombillas…
Generadores: Son los que suministran energía a las cargas para que se muevan por los conductores.
7
Dibuja un circuito que contenga una pila, una bombilla, un interruptor abierto y cables de conexión.
Solución:
8
¿Están bien colocados los amperímetros en la circuitos siguientes?
Solución:
a) Sí, porque está en serie con los dispositivos del circuito.
b) No, porque está en paralelo con la bombilla.
c) El A1 no, porque está colocado en paralelo, mientras que A2 y A3 sí, porque están en serie.
9
¿Para qué sirven el amperímetro y voltímetro en un circuito eléctrico? Describe las características de cada
uno de ellos. Dibuja un circuito en el que junto a otros dispositivos, figuren un amperímetro y un voltímetro
bien colocados.
Solución:
El voltímetro sirve para medir la d.d.p. entre dos puntos cualesquiera de un circuito. El amperímetro sirve para
medir la intensidad de corriente eléctrica en un circuito eléctrico.
El voltímetro está graduado en voltios y se conecta en paralelo con los dispositivos entre los que se quiere medir.
El amperímetro está graduado en amperios y se conecta en serie con los elementos del circuito. Un posible circuito
sería:
10 ¿Para qué sirve el voltímetro? ¿Cómo se conecta en un circuito eléctrico? En el circuito de la figura,
¿dónde y cómo podemos conectarlo correctamente? Dibújalo.
Solución:
El voltímetro sirve para medir la d.d.p. entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se conecta en paralelo con los
dispositivos eléctricos que se quiere medir. En el caso de la figura, podemos poner uno entre los extremos de la
pila y otro entre los de la bombilla.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
11 Si el número de electrones que pasan por la sección de un filamento de una bombilla durante media hora
19
es de 2,5• 10 electrones, ¿qué intensidad de corriente circula por la bombilla?
Solución:
2,5·1019 electrones =
2,5·1019 electrones
= 4 culombios
6,25·1018 electrones /culombio
q
4 culombios
4
I= =
=
= 0,0022 amperios
t 0,5·60·60 segundos 1800
12 En el circuito siguiente, se introducen los cables en una disolución de sal común, como indica la figura.
¿Lucirá la bombilla? ¿Por qué?
Solución:
Sí. Porque en la disolución hay iones que se mueven de un cable (electrodo) al otro gracias a la energía que
proporciona la pila, por lo que el circuito no queda cortado.
13 Señalar si son verdaderas o falsas las siguientes igualdades. Escribirlas bien en el caso de que sean falsas.
b) 14 A = 14 julios/minuto
-2
c) 14 mA =1,4 • 10 A
d) 1 mA = 1 000A
e) 1 µA = 0,000 001 A
f) 10 mA= 0,01 julios/s
-6
g) 12 µA = 12 • 10 A
Solución:
a) Falso. 14 A = 14 culombios/s
b) Verdadero.
-3
c) Falso. 1 mA = 10 A
d) Verdadero.
-3
e) Falso. 10 mA = 10 •10 A = 0,01 culombios/s
f) Verdadero.
14 Cuando los pájaros están sobre cables de conducción eléctrica no se electrocutan. ¿Qué imprudencia
tendrían que cometer para que sí lo hicieran?
Solución:
Tendrían que tocar con alguna parte de su cuerpo, por ejemplo con un ala, el otro cable, ya que formarían un
cortocircuito y la corriente eléctrica pasaría a través de ellos, provocándoles la muerte.
15 ¿Cuántos electrones pasan por la sección de un conductor en 10 minutos, si la intensidad de corriente es
de 0,5 mA?
Solución:
Repaso Tema 10
−3
FyQ 3ºESO
q = I·t = 0,5·10 ·10·60 = 0,3culombios · 6,25·10 electrones/culombio = 1,875·10 18 electrones
18
16 Sabemos que los electrones libres de un metal conductor se mueven desordenadamente. ¿Qué será
necesario para que este movimiento se convierta en una corriente eléctrica?
Solución:
Para que exista una corriente eléctrica será necesario que los electrones libres se muevan todos en el mismo
sentido. Para ello, es preciso que haya una diferencia de potencial que los impulse a moverse ordenadamente.
17 Tenemos un amperímetro con tres escalas; 0-0,5 mA; 0-0,5 A; 0-1 A.
a) Si la intensidad de corriente es del orden de 0,2 A, ¿qué escala utilizaremos para medirla?
b) Si no supiéramos el orden de magnitud de la medida, ¿qué escala deberemos utilizar primero?
Solución:
a) Para que la medida fuera precisa, se utilizaría la escala 0-0,5 A, porque la mayor no sería precisa y la otra, dada
el orden de la intensidad a medir, dañaría el aparato.
b) Habría que comenzar por la escala mayor e ir reduciendo hasta encontrar la más adecuada para la medida.
18 Señalar si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.
a) Para que exista una corriente eléctrica es necesario que el circuito tenga un amperímetro.
b) La intensidad de corriente eléctrica que llega a un nudo es igual a la suma de las intensidades que llegan
a él.
c) La unidad de la intensidad de corriente eléctrica es el culombio.
d) En las bombillas de un circuito eléctrico se consumen electrones.
Solución:
a) Falso. No es necesario que exista un amperímetro, éste sólo sirve para medir la intensidad de corriente eléctrica.
b) Verdadero
c) Falso. La unidad es el amperio, que es igual a la cantidad de culombios que pasan por un conductor en un
segundo.
d) Falso. En las bombillas se conserva la carga, según el principio de conservación de la carga, por lo que no se
consumen electrones.
19 Señala en el esquema del siguiente circuito eléctrico, el sentido convencional que se asigna a la corriente
eléctrica. ¿Es ése su sentido real? Explica por qué.
Solución:
El sentido que por convenio se asigna a la corriente eléctrica es desde el polo positivo del generador al polo
negativo por el exterior de la pila. Está basado en la hipótesis de que lo que circula por el circuito son cargas
positivas, que es lo que se creía antes de descubrirse el electrón. Hoy sabemos que el sentido de la corriente es el
contrario, ya que conocemos el hecho de que lo que circula son los electrones.
20 La intensidad de corriente que pasa por la sección de un conductor es 0,4 mA. ¿Qué carga pasa por él en 2
minutos?¿Y en media hora?
Solución:
q = I·t = 0,4·10−3 ·2·60 = 4,8·10−2 culombios
q = I·t = 0,4·10 −3 ·30·60 = 7,2·10 −1culombios
21 Señalar verdadero o falso en las siguientes afirmaciones.
a) Para que exista corriente eléctrica entre dos puntos es necesario que el potencial sea el mismo.
b) El voltímetro sirve para medir la energía transferida para que se mueva la unidad de carga de un punto a
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
otro de un circuito eléctrico.
c) La conexión de un voltímetro debe hacerse en serie con los distintos dispositivos de un circuito.
d) En un voltímetro con diversas escalas de medición, se comienza por utilizar la escala mayor y si ésta no
marca se utiliza la siguiente menor.
Solución:
a) Falso. Será necesario que exista una diferencia de potencial entre dichos puntos.
b) Verdadero.
c) Falso. La conexión de un voltímetro debe hacerse en paralelo con los elementos del circuito cuya d.d.p. se
quiera medir.
d) Verdadero.
22 ¿Se gastan los electrones en un circuito eléctrico cuando se acaba la pila?
Solución:
Los electrones no se gastan, lo que se gasta cuando se acaba la pila son los reactivos que la componen y que al
reaccionar liberan energía que hace que los electrones libre de los conductores se muevan ordenadamente,
originando la corriente eléctrica.
23 ¿Son correctos los datos del siguiente circuito? ¿Por qué?
Solución:
No, a no ser que consideremos que hay mucha disipación de energía en lo cables conductores. Consideramos que
la energía transferida por los generadores se trasmite integra a los electrones para moverse por los conductores, y
dicha energía se transforma en los receptores.
24 ¿Qué significa que la intensidad de corriente eléctrica es:
a) 5 amperios
b) 5 miliamperios
c) 5 microamperios?
Solución:
5 amperios (5 A), es la intensidad de corriente eléctrica que circula por un punto de un conductor cuando pasa la
carga de 5 culombios cada segundo.
-3
-6
5 milamperios (5mA) es igual a 5·10 amperios y 5 microamperios (5 A) es igual a 5·10 amperios
25 ¿Qué condiciones se deben cumplir para originar y mantener una corriente eléctrica?
Solución:
Debe de haber cargas eléctricas que puedan moverse libremente y se ha de comunicar energía para que se
muevan ordenadamente en el mismo sentido.
26 De los siguientes dibujos de circuitos eléctricos, ¿cuál crees que representa idea de corriente eléctrica?
+ -
+ -
+ -
+ -
¿Por qué?
Solución:
El tercero, porque refleja que las cargas (electrones) se mueven en el mismo sentido y no se gastan al pasar por la
bombilla.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
27 Calcula qué valores marcarán los amperímetros y voltímetros del circuito de la figura.
Solución:
El amperímetro A3: La corriente que llega a A1 es la suma de la que llega a A2 más la que llega a A3. Así:
A3 + 2 amperios = 5 A, según lo cual, A3 marcará 3 amperios.
El voltímetro V2: V2 + 3 voltios = 12 voltios, según lo cual , V2 marcará 9 voltios.
28 En el siguiente circuito en el que todas las bombillas son iguales, ¿qué marcarán los amperímetros 2, 3 y
4?
Solución:
La intensidad general del circuito 0,5 mA, se deriva en dos, de tal manera que las cargas que llegan a la derivación
se reparten en las dos ramas. Como las bombillas son iguales, la intensidad en cada ramal será 0,25 mA. Por
tanto, los amperímetros 2 y 3, marcarán 0,25 mA. Y el 4 marcará lo mismo que el primero, ya que por el principio
de conservación de carga, ésta se conserva.
29 Dado el siguiente circuito eléctrico, describe que elementos lo componen.
Solución:
Una pila, una resistencia con un voltímetro en paralelo, un interruptor cerrado, dos bombillas unidas en serie, un
amperímetro unido en serie y cables de conexión.
30 En el siguiente circuito, ¿qué voltímetro está bien conectado? ¿Por qué? ¿Qué miden los que están bien
colocados?
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
Están bien colocados en 1 y el 2, porque están conectados en paralelo con los extremos de los dispositivos de este
circuito. El 3 está mal colocado porque está en serie. El 1 mide la d.d.p entre los extremos de la pila, y el 2 mide la
d.d.p entre los extremos de la bombilla.
31 ¿Qué tipo de cargas eléctricas se mueven en una corriente eléctrica, según sea sólido, líquido o gaseoso el
medio material por el que se desplazan?
Solución:
Si el material es sólido, son electrones. Si es líquido, son iones. Si es gaseoso, pueden ser iones o electrones.
32 Para poner de manifiesto la existencia de la corriente eléctrica en un circuito, es necesario que sea
percibida por nuestros sentidos. ¿Qué dispositivos se pueden disponer en un circuito eléctrico para poder
observarla?
Solución:
Se pueden poner como receptores diversos dispositivos que ponen de manifiesto los efectos de la corriente
eléctrica. Así, si ponemos una bombilla, comprobaremos el efecto luminoso. Si introducimos los dos extremos de
los conductores del circuito en un vaso que contenga una disolución de una sal, comprobaremos a través de las
burbujas que se producen en los electrodos, el efecto químico. Si ponemos una resistencia, notaremos el calor
disipado, comprobando el efecto térmico de la corriente. Si ponemos un motor eléctrico, veremos como se mueve,
comprobando el efecto mecánico. Si ponemos una brújula al lado de los conductores, observaremos como se
mueve la aguja imantada, comprobando el efecto magnético.
33 Una bombilla de linterna que tiene la inscripción de 3,5 voltios, ¿se puede conectar a una pila de 9 voltios?
¿Qué ocurrirá? ¿Por qué?
Solución:
Se fundirá , ya que la energía que transfiere por unidad de carga la pila es de 9 julios y el filamento de la bombilla
sólo está preparado para transformar 3,5 julios, por lo que el exceso de energía que le llega hará que aumente su
temperatura y se funda.
34 ¿Hay corriente eléctrica en una pila cuando está en una estantería de una tienda? Justifica tu respuesta.
Solución:
No. Es necesario que la pila esté conectada a un circuito eléctrico para que aporte la energía, que se produce en
las reacciones químicas de los materiales que la componen, a los electrones de los conductores para que se
muevan y transformen dicha energía en los distintos receptores del circuito.
35 ¿Por cuál de los dos conductores siguientes circula más intensidad de corriente eléctrica?
Conductor A: Por una sección del mismo pasan 9 culombios en 2 horas.
-4
Conductor B: Por una sección del mismo pasan 2,5 •10 en 2 décimas de segundo.
Solución:
Conductor A :
9C
q
I= =
= 1,25·10 −3 A = 1,25 mA
t
2 horas·3600 s/hora
Conductor B:
q 2,5·10 -4 C
I= =
= 1,25·10 −3 A = 1,25 mA
t
0,2 s
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Así pues, por ambos circula la misma intensidad.
36 Responde a las siguientes cuestiones:
a) Un voltímetro lleva tres escalas: una de 0 a 3 voltios, otra de 0 a 12 voltios y otra de 0 a 36 voltios. Si sólo
sabes que el orden de la d.d.p que se quiere medir está entre los márgenes de la escala mayor, ¿cuál
utilizarás primero? ¿Por qué?
b) En el caso de que supieras que la medida es del orden de 0 a 1 voltios, ¿qué escala utilizarías ? ¿Por
qué?
Solución:
a) Utilizaría primero la escala de 0 a 36 voltios, y después iría reduciendo a la siguiente 0 a 12 , hasta encontrar las
más adecuada a la medida a realizar. La razón es que se dañaría el aparato si, por ejemplo, se utiliza una escala
de 0 a 3 voltios, para una medida de 20 voltios.
b) En este caso, el más adecuado y sin miedo a estropear el voltímetro será la escala de 0 a 3 voltios. En las otras
escalas la observación de la medida sería menos precisa.
37 En los siguientes circuitos, si las bombillas son iguales, ¿qué marcará cada voltímetro, si la pila es de 4,5
voltios? ¿En qué te basas?
Solución:
En el circuito A, los voltímetros 1, 2 y 3 marcarán 1,5 voltios cada uno, porque la d.d.p entre los extremos de la pila
es igual a la suma de la d.d.p .entre los extremos de cada una de las bombillas.
En el circuito B, el voltímetro 4 marcará 4,5 voltios, porque la d.d.p. entre los extremos de la pila es igual a la d.d.p.
entre los extremos de cada bombilla.
38 ¿Qué intensidad de corriente marcarán los amperímetros A2 y A3 en el siguiente circuito eléctrico? ¿Por
qué?
Solución:
Marcarían lo mismo que el amperímetro 1, es decir 5 mA. La razón es que los amperímetros miden la cantidad de
cargas que circulan por unidad de tiempo, y el número de cargas, según el principio de conservación de la carga,
es el mismo antes que después de los distintos elementos del circuito.
39 Una bombilla de una linterna tiene una inscripción en la que pone 3,5 V. ¿Quiere decir esto que comunica
3,5 julios de energía a cada culombio de carga? Explicar.
Solución:
No. El voltaje es una propiedad de los generadores, no de los elementos del circuito. Cuando un generador está
conectado a un circuito, es capaz de transformar dicha energía para esa cantidad de carga.
40 Dos pilas de distinto tamaño indican en su lateral 1,5 voltios. Si la energía que transfieren por unidad de
carga es la misma, ¿en qué se diferencian?
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
El tamaño influye en su duración, ya que la cantidad de reactivos que tienen es mayor y por tanto, la energía
desprendida será mayor.
41 En un circuito con resistencias en serie, ¿a quién es igual la resistencia equivalente a las asociadas? ¿Y si
están en paralelo?
Solución:
En serie, la resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias.
En paralelo, la inversa de la resistencia equivalente es igual a la suma de las inversas de cada una de las
resistencias.
42 Para una misma resistencia, si vamos variando la d.d.p. con una fuente de alimentación desde 1,5 V a 12 V,
¿qué sucederá con la intensidad de corriente? ¿Por qué?
Solución:
Al aumentar la d.d.p. la intensidad de corriente aumentará, si tenemos en cuenta que se cumple la ley de Ohm. La
razón es que la intensidad de corriente eléctrica y la d.d.p. son directamente proporcionales.
43 Define las unidades de intensidad de corriente, voltaje y resistencia en el S.I.
Solución:
Amperio: es la intensidad de corriente que circula por una sección de un conductor, cuando pasa la carga de 1
culombio en 1 segundo.
Voltio: es la d.d.p. que es necesario establecer para que circule una intensidad de corriente de un amperio a través
de una resistencia de 1 ohmio.
Ohmio: es la resistencia eléctrica de un conductor por el que circula una intensidad de corriente de 1 amperio
cuando se aplica a sus extremos una d.d.p. de 1 voltio.
2
44 ¿Qué resistencia eléctrica ofrece un alambre de cobre de 3 m de longitud y 10 mm de sección en un
-8
circuito eléctrico? ρ =1,68• 10 ohmios • m
Solución:
L
3m
R =ρ
= 1,68·10 -8 Ω m
= 5,04·10 −3 Ω
-6
2
S
10·10 m
45 En un circuito eléctrico con una pila de 4,5 voltios, si disminuimos la resistencia eléctrica, ¿qué sucederá
con la intensidad de corriente? ¿Por qué?
Solución:
Al disminuir la resistencia, la intensidad de corriente será mayor según la ley de Ohm. La razón es que la intensidad
y la resistencia son inversamente proporcionales.
46 ¿Qué gráfica representa el cumplimiento de la ley de Ohm? ¿Por qué?
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
La a) y la c), porque cumplen la relación de proporcionalidad I/V = constante (Resistencia eléctrica)
La b) y la d) no cumplen la relación lineal de proporcionalidad.
47 En el laboratorio hemos hecho un circuito que tenía una pila de petaca de 4,5 voltios, cables conductores,
una resistencia eléctrica y un amperímetro que ha marcado una intensidad de corriente de 0,15 mA. ¿Qué
valor tiene la resistencia?
Solución:
V
4,5 voltios
R= =
= 30 000 Ω
I 0,15·10 −3 amperios
48 Relacionar las unidades en el S.I. con las magnitudes correspondientes.
Intensidad de
corriente
Diferencia de
potencial
Carga
Resistencia eléctrica
Julio
Voltio
Ohmio
Culombio
Amperio
Solución:
Intensidad de corriente-amperio
Diferencia de potencial-voltio
Carga-culombio
Resistencia eléctrica-ohmio
El julio es la unidad de energía, por lo que no lo relacionamos con ninguna magnitud de las que aparecen.
49 ¿De qué factores depende el que un hilo conductor ofrezca mayor o menor resistencia eléctrica? ¿Cómo
influye cada uno de dichos factores?
Solución:
La resistencia eléctrica de un material depende de la clase de material, de su longitud y de su sección. Su relación
viene dada por una proporcionalidad directa con el valor de la resistividad (material) y la longitud del conductor, y
por una relación inversa con la sección del conductor. Así, al aumentar o disminuir la longitud, aumenta o
disminuye la resistencia eléctrica. Y al aumentar o disminuir la sección , la resistencia disminuye o aumenta .
50 En un circuito eléctrico las resistencias están unidas en paralelo. ¿Cómo deberán disponerse en el
circuito? Dibuja un circuito con tres resistencia en paralelo.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
Las resistencias están en paralelo cuando sus extremos están unidos a los mismos puntos de un circuito.
51 Dados los siguientes datos sobre la resistividad de diversos materiales, ¿cuáles utilizarías como cables de
conexión en un circuito eléctrico? ¿Por qué?
-8
a) 1,68· 10 ohmios · m
-1
b) 3· 10 ohmios • m
12
c) 10 ohmios • m
-6
d) 10 ohmios • m
Solución:
Utilizaría el material del a), porque su resistividad es la menor, y cuanto menor sea la resistividad, menor será la
resistencia eléctrica. También es pequeña la resistividad del d).
52 En un circuito eléctrico las resistencias están unidas en serie. ¿Cómo deberán disponerse en el circuito?
Dibuja un circuito con tres resistencias en serie.
Solución:
Las resistencias estarán en serie cuando se intercalan una tras otra en el mismo conductor.
53 Hallar la resistencia eléctrica equivalente a las siguientes asociaciones, teniendo en cuenta que en el caso
a), la resistencia son todas iguales a 2 Ω, y en el caso b), igual a 5 Ω-
Solución:
a)Tres resistencias en serie: R serie = 6 Ω
Dos resistencias en paralelo:
1
1 1 1 1 2
= + = + = ⇒ Rparalelo = 1Ω,
Rpsrslelo R R 2 2 2
Requivalent e = 6 Ω + 1Ω = 7 Ω
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
h) Dos resistencias en serie: R serie = 10 Ω .
En las resistencias en paralelo, en una de las derivaciones, hay dos en serie: 10 Ω y una en paralelo de 5 Ω con
ellas. Por tanto,
1
1 1
2
1
3
10
= +
=
+
=
⇒ Rparalelo =
Ω
Rparalelo 5 10 10 10 10
3
La resistencia equivalent e a las asociadas será : R e = 10 Ω +
10
40
Ω=
Ω
3
3
54 Según la ley de Ohm, establecer la relación de proporcionalidad que existe entre la intensidad de corriente
eléctrica y el voltaje y la resistencia.
Solución:
La relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente eléctrica y la d.d.p o voltaje, es el valor inverso de la
resistencia.
55 De dos hilos conductores del mismo material y del mismo grosor, pero uno 6 veces más largo que el otro,
¿quién ofrece más resistencia eléctrica al paso de la corriente eléctrica?
Solución:
L 
R1 = ρ
L6
S 
= 6R1
 R2 = ρ
6L 
S
R2 = ρ
S 
El hilo 1 tiene una longitud L. El hilo 2 es 6 veces más largo, por lo que este segundo hilo ofrecerá una resistencia 6
veces mayor que el hilo 1, como queda demostrado.
56 Un hilo de hierro de 50 metros de longitud ofrece una resistencia de 20 ohmios en un circuito eléctrico.
-7
¿Qué sección tendrá? =1,01• 10 ohmios • m
Solución:
ρ L 1,01·10-7 Ωm·50 m
S=
=
= 2,525·10 −7 m2 = 0,2525 mm2
R
20 Ω
57 En el circuito de la figura, hallar la resistencia equivalente, la intensidad total, la intensidad que pasa por
cada resistencia y el voltaje entres sus extremos.
Solución:
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Las resistencia equivalent e a las dos en paralelo será :
1
1 1 3 2 5
6
= + = + = ⇒ Rp = = 1,2 Ω
Rp 2 3 6 6 6
5
La resistencia equivalent e total será : Re = 4 + 1,2 = 5,2 Ω
La intensidad total, según ley de Ohm : I =
V 12
= 2,3 amperios.
=
R 5,2
El voltaje :
En la resistencia de 4 Ω : V1 = I R1 = 2,3·4 = 9,2 voltios
En las resitencia s en paralelo : 12 - 9,2 = 2,8 voltios
Las intensidad es :
Por la resistencia de 4 Ω circula la intensidad total : 2,3 amperios.
Por las que están en paralelo, se verifica :
V2 = 2,8 = I2 ·2 y V2 = 2,8 = I3 ·3 , además 2,3 = I2 + I3
I2 =
2,8
2,8
= 1,4 amperios y I3 =
= 0,93 amperios
2
3
58 Señalar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
a) La intensidad que pasa por las resistencias asociadas en serie es la misma que en todo el circuito.
b) El voltaje en un circuito con resistencias asociadas en paralelo es distinto en cada resistencia.
c) La resistencia equivalente a dos resistencias asociadas en paralelo es mayor que si se asocian en
serie.
d) En un circuito con dos bombillas en paralelo, al quitar una bombilla, la otra también se apaga.
Solución:
a) Verdadero.
b) Falso. Es el mismo, porque están conectadas a los mismos puntos del circuito.
c) Falso. La resistencia equivalente a varias asociadas en serie es mayor, porque es igual a la suma de cada una
de ellas.
d) Falso. No se apaga porque el circuito sigue cerrado por la derivación.
59 Según los datos que aparecen en el siguiente circuito, ¿qué marcará el voltímetro y los amperímetros?
¿Qué valor tendrán las resistencias, si son iguales? ¿Y la resistencia equivalente?
Solución:
El voltímetro marcará 12 voltios.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Para los amperímetros: el 1 y el 4 marcarán lo mismo, es decir 6 amperios, porque miden la intensidad de corriente
que pasa por el circuito general.. En cambio, los amperímetros 2 y 3, que están en la derivación, sumarán entre los
dos la intensidad total, 6 amperios, y como las resistencias son iguales, pasarán 3 amperios por cada 1.
Resistenci as :
La equivalent e la podemos calcular a partir de la ley de Ohm :
V
12 voltios
Re = =
= 2Ω
It
6 amperios
1
1
1
1 1
=
+
= +
R e R1 R 2 R R
1 2
= ⇒ R = 4 Ω; cada resistencia será de 4 Ω.
2 R
60 En un circuito con resistencias en serie, ¿cuánto vale la d.d.p. total entre las resistencias? ¿Y si están en
paralelo?
Solución:
Si están en serie, la d.d.p. total es la suma de las d.d.p. de cada resistencia:
V = V1 + V2 + V3 + ...
Si están en paralelo, la d.d.p total es la de cada resistencia, ya que están conectadas a los mismos puntos del
circuito:
V = V1 = V2 = V3 = ...
21
61 ¿A qué voltaje está conectado una resistencia de 50 ohmios, si a través de ella pasan 3,3 • 10
en dos minutos?
electrones
Solución:
q=
3,3·10 21electrones
= 528 culombios
6,25·1018 electrones /culombio
q 528 culombios
I= =
= 4,4 amperios
t 120 segundos
V = I·R = 4,4 amperios·50Ω = 220 voltios
62 En un circuito con varias resistencias en serie, ¿cómo es la intensidad de corriente que pasa por cada una
de ellas? ¿Y si están unidas en paralelo?
Solución:
Si están unidas en serie, la intensidad que circula por cada una de ellas es la misma.
I1 = I 2 = I3 = ...
Si están unidas en paralelo, la intensidad total del circuito es igual a la suma de las intensidades que pasan por
cada una de las resistencias.
I = I1 + I2 + I3 + ...
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
63 Si tenemos dos hilos de cobre de la misma longitud, uno de los cuales ofrece tres veces más resistencia
que el otro, ¿cómo será la relación entre sus secciones?
Solución:
L 
S1 
L
L
=3ρ
⇒ S2 = 3 S1
 R1 = 3 R2 ⇒ ρ
L 
S1
S2
Hilo 2 : R2 = ρ
S2 
Hilo 1: R1 = ρ
Si el hilo 1, ofrece una resistencia tres veces mayor que el hilo 2, éste tiene que ser 3 veces más grueso, como
queda demostrado.
64 En el siguiente circuito hay tres bombillas iguales.
a) ¿Qué marcarán los voltímetros?
b) Si desenroscamos la bombilla 1, ¿qué sucede con las otras?
Solución:
a) Los voltímetros marcarán todos 4,5 voltios, porque están unidos a los mismos puntos del circuito.
b) Las otras dos siguen luciendo, porque el circuito sigue cerrado y pasa corriente por ellas.
65 Dados dos hilos conductores del mismo grosor y longitud, ¿cuál de los dos ofrece menos resistencia
eléctrica?
Solución:
Como son iguales en longitud y sección, la menor resistencia la ofrecerá el hilo que tenga el valor de la resistividad
menor.
66 Si tenemos dos hilos del mismo material y longitud, pero uno tiene una sección tres veces mayor que el
otro, ¿cómo serán entre sí la resistencia de los hilos?
Solución:
L 
R1 = ρ
L
R
S 
= 1
 R2 = ρ
L 
3S 3
R2 = ρ
3S 
El hilo 1 tiene una sección S. El hilo 2, cuya sección es tres veces mayor, tendrá una sección de 3S. Por ser más
grueso, este segundo hilo ofrecerá una resistencia 3 veces más pequeña, como queda demostrado.
67 Un calentador eléctrico tiene una resistencia eléctrica de 50 Ω. ¿Qué intensidad de corriente eléctrica
circula por él al conectarlo a 220 voltios?
Solución:
Repaso Tema 10
I=
FyQ 3ºESO
V 220 voltios
=
= 4,4 amperios
R
50 Ω
2
68 ¿Qué longitud tendrá un hilo de cobre de sección 2 mm para ofrecer una resistencia eléctrica de 100
-8
ohmios en un circuito eléctrico? ρ=1,68• 10 ohmios · m
Solución:
R S 100 Ω·2·10-6 m2
L=
=
= 11 900 m = 11,9 km
ρ
1,68·10 −8 Ω·m
69 En un circuito eléctrico en el que hay una resistencia eléctrica, una fuente de alimentación con la que
vamos variando el voltaje y un amperímetro, se han obtenido los siguientes pares de valores:
d.d.p en voltios
1,5 3
4,5 6
9
12
intensidad en mA
0.3 0,6 0,9 1,2 1,8 2,4
Si se cumple la ley de Ohm, ¿cuánto vale la resistencia ?
Solución:
De hecho cumple la ley de Ohm, pues el cociente entre cada par de valores, V/I es constante. Y su valor es 5 000
Ω.
70 Sabiendo que en un circuito eléctrico se cumple la ley de Ohm, completar la siguiente tabla.
I(Amperios ) V(voltios) R(Ω)
0,03
0,018
I
Solución:
I(Amperios )
6
V
12
R
250
500
0,03
6
0,018
12
I=
= 0,024
500
V = 0,018·250 = 4,5
R(Ω)
6
R=
= 200Ω
0,03
250
12
500
V(voltios)
2
71 La sección de un cable es 4 mm . Si para una longitud de 20 m ofrece en un circuito eléctrico una
resistencia de 0,084 ohmios, ¿qué resistividad tiene?
Solución:
R S 0,084Ω·4·10 −6 m2
ρ=
=
= 1,68·10 −8 Ω m
L
20 m
2
72 ¿Qué intensidad de corriente circula por un alambre de cobre de 10 m de longitud y 0,2 mm de sección ,
cuando tiene una d.d.p. entre sus extremos de 4,5 voltios?
-8
ρ =1,68• 10 ohmios • m
Solución:
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
L
10 m
= 1,68·10 −8 Ω m
= 8,4·10 −1 = 0,84Ω
S
2·10 -7 m2
V 4,5 voltios
I= =
= 5,35 amperios
R
0,84Ω
R =r
73 En el siguiente circuito, calcular a partir de los datos que se señalan en el mismo, la intensidad total, la
d.d.p. entre cada una de las resistencias y la intensidad de corriente que pasa por cada una de las
resistencias unidas en paralelo.
Solución:
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
La resistencia equivalent e a las asociadas en paralelo será :
1
1 1 1
1
3
4
8
12
=
+ + =
+
+
=
⇒ Re =
= 1,5 Ω
R p 12 4 3 12 12 12 12
8
La resistencia total equivalent e a la de todo el circuito, será :
R e = 4 Ω + 1,5 Ω + 2 Ω = 7,5 Ω
La intensidad total :
I=
V
15 voltios
=
= 2 amperios
Re
7,5 Ω
La d.d.p entre los extremos de cada resistencia :
En la resistencia de 4 Ω : V1 = 2·4 = 8 voltios
En las que están en paralelo : V2 = 2·1,5 = 3 voltios
En la resistencia de 2 Ω : V1 = 2·2 = 4 voltios
En las intensidad es que pasan por las resistencias unidas en paralelo, se verifica : V2 = I (por cada una) · R .
Así :
I12 =
3 voltios
= 0,25 amperios
12 Ω
I4 =
3 voltios
= 0,75 amperios
4Ω
I3 =
3 voltios
= 1 amperio
3Ω
74 En el circuito de la figura y con los datos que sobre él se dan, calcular el valor de las resistencias
señaladas, hallar la resistencia equivalente a todo el circuito, y la d.d.p. en las resistencias R2 y R3.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
I4 = 1,2 A
IT = 1,6 A
IT = 1,6 A
Solución:
La resistencia equivalent e a todo el circuito será :
V total
12 voltios
=
= 7,5 Ω
I total 1,6 amperios
V
9,6 voltios
R1 = 1 =
=6Ω
I
1,6 amperios
R=
La d.d.p en los extremos en paralelo será : V2 = 12 − 9,6 = 2,4 voltios
Se verifica : 2,4 voltios = 1,2 amperios·R4 ⇒ R 4 =
2,4 voltios = 0,4( R2 + R3 ) ⇒ R2 + R3 =
2,4
= 2Ω
1,2
2,4
= 6 Ω; como R3 = 4 Ω ⇒ R2 = 2 Ω
0,4
La d.d.p entre cada una de las resistencias R2 y R3 será :
En la R2 → V2 = I2R2 = 0,4 amperios·2 Ω = 0,8 voltios
En la R3 → V3 = I3R3 = 0,4 amperios·4 Ω = 1,6 voltios
75 En el circuito del dibujo, el amperímetro marca 0,4 mA y la resistencia es de 30 kΩ. ¿Qué lectura indicará el
voltímetro?
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
V = I·R = 0,4·10−3 amperios·30·103 ohmios = 12 voltios
76 ¿Cuántos electrones circulan por un minuto a través de una resistencia de 40 Ω conectada a la red de 220
voltios?
Solución:
220 voltios
I=
= 5,5 amperios
40 Ω
q = I·t = 5,5 amperios·60 segundos = 330 culombios
330 culombios·6,25·1018 electrones /culombio = 2,0625·10 21 electrones
77 Deduce que la inversa de la resistencia equivalente a varias asociadas en paralelo en un circuito eléctrico
es igual a la suma de las inversas de cada una de las resistencias.
Solución:
Utilizamos un circuito con resistencias en paralelo:
V = V1
I = I1 + I2
Según la ley de Ohm, en el circuito en asociación :
I1 =
V
R1
; I2 =
V
R2
Y en el equivalent e :
I=
V
Re
Por tanto :
V
V
V
=
+
Re R1 R 2
1
1
1
=
+
Re R1 R 2
78 Según los datos que aparecen en el siguiente circuito, calcula qué marcará el voltímetro y los distintos
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
amperímetros.
Solución:
V = V1 + V2 + V3 = 6 voltios + 3 voltios + 3 voltios = 12 voltios.
Re = R1 + R2 + R3 = 2Ω + 3Ω + 3Ω = 8Ω
I=
12 voltios
= 1,5 amperios
8Ω
El voltímetro marcará 12 voltios. Los amperímetros marcarán todos 1,5 amperios, porque están en serie y la
cantidad de carga por unidad de tiempo es la misma en todo el circuito.
79 Se tienen dos hilos conductores del mismo material. Si la resistencia de uno de ellos es R, ¿cuánto valdrá
la del otro, cuya longitud es la mitad y la sección doble ?
Solución:
80 En un circuito en el que hay una resistencia de 30 000 Ω, completar los siguientes pares de valores de
d.d.p. medida en voltios y de intensidad de corriente medida en mA.
V
1,5
y
4,5
v
9
12
mA
x
0,1
z
0,2
t
u
Solución:
Repaso Tema 10
1,5
= 30 000Ω;
x
y
= 30 000 Ω;
0,1
4,5
= 30 000 Ω;
z
v
= 30 000 Ω;
0 ,2
9
= 30 000 Ω;
t
12
= 30 000 Ω;
u
FyQ 3ºESO
x=
1,5 voltios
= 0,00005 A = 0,05 mA
30000 Ω
y = 0,1mA·30 000 Ω = 0,1·10 −3 A·30 000 W = 3 voltios
z=
4,5 voltios
= 0,15 mA
30 000 Ω
v = 0,2 mA·30 000 Ω = 0,2·10−3 A·30 000 W = 6 voltios
9 voltios
= 0,3 mA
30 000 Ω
12 voltios
= 0,4 mA
u ==
30 000 Ω
t=
81 En el laboratorio tienes que hallar el valor de una resistencia. Para ello, el material disponible es el
siguiente: cables de conexión, la resistencia, interruptor, amperímetro, voltímetro y pilas de diversos
voltajes (3; 4,5; 6 y 9 voltios). Haz un dibujo con los símbolos de cada uno de los elementos del circuito y
su disposición correcta. Explica cómo determinarías el valor numérico de la resistencia.
Solución:
Primero, realizaría el circuito de la figura, colocando el voltímetro en paralelo y el amperímetro en serie. Cambiaría
las pilas y por tanto, el voltaje en el circuito, e iría midiendo con el amperímetro, las distintas intensidades de
corriente eléctrica. Así obtendría para cada voltaje de la pila un valor de la intensidad. Después dividiría los
distintos voltajes por las distintas intensidades medidas, con lo cual observaré que cumple la ley de Ohm ,
obteniendo el mismo valor para cada par de valores, salvo error en las medidas. Éste valor será el de la resistencia
eléctrica.
82 En el circuito de la figura, ¿qué indica cada uno de los amperímetros y voltímetros?
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Solución:
Amperímetros: Marcarán la intensidad total del circuito, el 1, 2, 5, y 6. Los otros dos, el 3 y 4, marcarán lo mismo
entre sí, porque las resistencias son iguales, y la suma de las dos será igual a la intensidad total.
1 1 1 2
8
R en paralelo : = + = ⇒ R = = 4 Ω
R 8 8 8
2
R total = 3 Ω + 5 Ω + 4 Ω = 12 Ω
I1 =
V total
24 voltios
=
= 2 amperios
Resistenci a total
12 Ω
Así, A 1 = A 2 = A 5 = A 6 = 2 amperios
Para saber las otras medidas necesito calcular la d.d.p. entre los extremos de cada resistencia.
Así, según ley de Ohm :
V1 = I R 1 = 2·3 = 6 voltios
V3 = I R 3 = 2·5 = 10 voltios
Por tanto, V2 = 24 - 16 = 8 voltios
Los voltímetro s marcarán : 6 , 8 y 10 voltios, respectiva mente.
En las resistencias en paralelo, se verifica :
V2 = I3 ·8 y V 2 = I 4 ·8 ⇒ I 3 = I 4 y como además I 3 + I 4 = 2 ⇒ 2 I 3 = 2 ⇒ I3 = I 4 = 1 amperio.
Es decir, los amperímetr os 2 y 3 marcarán 1 amperio.
83 Deduce que la resistencia equivalente a varias asociadas en serie en un circuito eléctrico es igual a la suma
de cada una de las resistencias.
Solución:
Utilizamos un circuito con resistencias en paralelo.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
V = V1 + V2
Según la ley de Ohm, en el circuito en asociación :
V1 = R 1 I ; V 2 = R 2 I
Y, en el equivalent e :
V = IR e
Por tanto :
I R e = R 1 I + R 2 I = I (R 1 + R 2 )
R e = R1 + R 2
84 Completa la siguiente tabla.
Material Resistencia en Ω Resistivid ad en Ω·m
Al
Ni - Cr
Cu
Au
Solución:
5
30
20
R
2,72·10-8
ρ
1,68·10-8
2,3·10 -8
Longitud en m
Sección en m2
10
3
L
200
S
10-7
3,36·10- 8
9,2·10- 8
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
Material
Resistenci a en Ω
Resistivid ad en Ω·m
Longitud en m
Sección en m 2
Al
5
2,72·10 -8
10
S = 5,44·10 −8
3
10 -7
−6
Ni - Cr
30
ρ = 10
Cu
20
1,68·10 -8
L = 40
3,36·10 -8
Au
R = 50
2,3·10 -8
200
9,2·10 -8
200
R = 2,3·10 -8
L=
9,2·10 -8
20·3,36·10 -8
1,68·10 -8
= 50Ω
= 40 m
ρ=
30·10 −7
= 10 − 6 Ω m
3
S=
2,72·10 -8 ·10
= 5,44·10 −8 m 2
5
85 Se tienen dos hilos conductores del mismo material. Si la resistencia de uno de ellos es R, ¿cuánto valdrá
la del otro, cuya longitud es el doble y la sección la mitad?
Solución:
Hilo 1; R = ρ
L
S
S
2
2L
S
4L
'
R =ρ
= ρ2L : = ρ
= 4R
S
2
S
2
Hilo 2 : L' = 2L
S' =
Como se observa el segundo hilo ofrece una resistencia 4 veces mayor que el primero.
86
Hilo 1; R = ρ
Hilo 2 : L' =
L
S
L
2
S' = 2S
L
L
L
R
R = ρ 2 = ρ : 2S = ρ
=
2S
2
4S 4
'
Como se observa, el segundo hilo ofrece una resistencia 4 veces menor que el primero.
Solución:
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
87 En la gráfica siguiente se han registrado los datos de dos resistencias en dos circuitos. Al variar el voltaje
en una fuente de alimentación se ha medido valores de la intensidad de corriente.
¿Cuál de las dos resistencias, A ó B, es mayor? Para la tensión de 4,5 voltios, ¿qué intensidad de corriente
circula por cada una de las resistencias? ¿Qué valor tienen las dos resistencias? Y para el voltaje de 12
voltios, ¿cuánto valen las resistencias?
Solución:
La resistencia A es mayor que la B. Para el voltaje de 4,5 voltios, la intensidad será para la resistencia A, 9 mA, y
para la B, 18 mA.
La A vale 500 Ω, y la B vale 250 Ω.
Para 12 voltios, y para cualquiera de los voltajes, las resistencias valen también 500 y 250 Ω, porque cumplen la
ley de Ohm.
88 ¿Qué resistencia eléctrica ofrece un hilo de oro de medio metro de longitud y 6 mm de radio en un circuito
-8
eléctrico? ρ =2,3 • 10 ohmios • m
Solución:
S = πR2 = 3,14·62 = 113,04 mm2 = 113,04· 10 -6 m2 = 1,13·10 −4 m2
R = 2,3·10 -8 Ω m
0,5 m
1,13·10 - 4 m2
= 1,017·10 − 4 Ω
89 Calcula la potencia consumida en un circuito que se alimenta con un generador de 12 V y presenta una
resistencia de 600 Ω
Solución:
Aplicamos la ley de Ohm para calcular la intensidad:
V
I=
= 0,02 A
R
P=
E I2 Rt
=
= I 2 R = 0,24 W
t
t
90 Calcula la intensidad que recorre un circuito y su resistencia si consume una potencia de 3 W y su
generador es de 15 V.
Solución:
La potencia se expresa como:
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
⇒
I=
P
3
=
= 0,2 A
V 15
2
P = I · R = V·I
Calculamos la resistencia:
V 15
R= =
= 75 Ω
I
0,2
91 Calcula la energía disipada por efecto Joule en 10 minutos, en un circuito formado por una pila de 4,5 V y
una resistencia de R = 500 Ω
Solución:
Calculamos la intensidad que circula por el circuito
V
4,5
I=
=
= 9·10 −3 A
R 500
E = I 2 Rt = 24,3 J
92 Un dispositivo transforma 12000 J cada hora, otro transforma 4 J cada segundo. ¿Cuál de los dos tiene
mayor potencia?
Solución:
La potencia es la rapidez con que se transforma la energía, lo calculamos dividiendo la energía que se transforma
entre el tiempo que tarda en hacerlo.
E 12000 J
P1 = =
= 3,33 W
t
3600 s
P2 =
E 4J
=
= 4W
t 1s
Tiene más potencia el segundo dispositivo
93 Calcula el valor en Julios de 16 kW h. ¿Cuál de las dos unidades de energía es mayor?
Solución:
Calculamos la relación:
6
1kW h = 1000 W · 3600 s = 1000 J/s · 3600 s = 3,6·10 s
1kW h
16 kW h
=
; x = 5,76·107 J
6
xJ
3,6·10 J
Es una unidad mayor el kW h. Para comprobarlo basta con mirar su equivalencia.
94 Calcula la resistencia que ofrece un circuito si por él circula una intensidad I = 0,06 A y consume una
potencia de 2 W.
Solución:
2
Como P = I · R, despejamos el valor de la resistencia.
P
R = 2 = 556 Ω
I
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
95 Un electrodoméstico ha consumido 14600 J. Calcula la energía consumida en kW h.
Solución:
Calculamos la relación:
6
1kW h = 1000 W · 3600 s = 1000 J/s · 3600 s = 3,6·10 s
1kW h
x kW h
=
; x =0,04 kW h
6
3,6·10 J 14600 J
-6
96 Una pila transfiere una energía de 36• 10 julios a una carga de 4 µC. ¿Qué voltaje tiene?
Solución:
E 36·10 −6 J
V= =
=9V
q 4·10 −6 C
97 Calcula el porcentaje de energía útil de un electrodoméstico que consume 400 W y disipa por efecto Joule
160 J cada segundo.
Solución:
La potencia disipada es: W = 160 W
La potencia útil es : W = 400 - 160 = 240 W
240
%=
·100 = 60%
400
98 En un circuito eléctrico, ¿se consume carga en los distintos dispositivos que lo forman? ¿Y energía?
Solución:
No se consume carga, ya que según el principio de conservación de la carga, en el circuito eléctrico las cargas que
hay antes y después de los dispositivos es la misma.
En cuanto a la energía que llevan las cargas al llegar a los distintos dispositivos, lo que se realiza es una
transformación en otras formas de energía, y por tanto, según el principio de conservación de la energía, ésta
tampoco se consume.
99 ¿Cuántos electrones se mueven entre dos puntos de un circuito cuya d.d.p. es de 10 voltios, al transferirle
-6
una energía de 10 julios?
Solución:
E 10 -6 J
q=
=
= 10 -7 C
V
10 V
10 -7 C
1,6·10
-19
C/e
= 6,25·10 11 electrones .
10 En un circuito de r = 600 Ω, sabemos que la pila transfiere una energía de 1,8 · 10-5 J a una carga de 2
0 µ C. Calcula el voltaje de la pila y la intensidad que circula y la potencia del circuito.
Solución:
Repaso Tema 10
V=
FyQ 3ºESO
7
E 1,8·10 J
=
= 9V
q 2·10 −6 C
El voltaje es:
I=
9V
V
=
= 0,015 A
r
600 Ω
A partir de la ley de Ohm:
La potencia : P = V · I = 0,015 A 3 9 V = 0,135 W
10 Conectamos un calentador de agua por el que circulan 1,2 A, a la red eléctrica (220 V). Calcula la energía
1 que disipa el calentador en 3 minutos.
Solución:
Calculamos la potencia: P = V · I = 1,2 · 220 = 264 W
En cada segundo disipa 264 J. En tres minutos:
E = 264 - 180 = 47520 J
10 ¿Qué cantidad de carga se mueve entre dos puntos de un circuito cuya d.d.p. es de 20 voltios, al
-6
2 transferirle una energía de 2• 10 julios?
Solución:
E 2·10 -6 J
q=
=
= 10 -7 C
V
20 V
10 Un electrodoméstico lleva una indicación de 3,8 kW. Calcula la intensidad que circula por él cuando se
3 conecta a una red de 125 V y a una de 220 V. ¿Por qué crees que se utilizan las redes de 220 V?
Solución:
⇒
I=
P
V
Como P = V · I,
P 3800
I125 = =
= 30,4 A
V
125
P 3800
I220 = =
= 17,27 A
V
220
Al utilizar redes de 220 V la intensidad que circula por las casas es menor de modo que disminuyen los riesgos en
los accidentes domésticos.
10 ¿Qué energía será necesario transferir a 5 culombios de carga para que se muevan entre dos puntos cuya
4 d.d.p. es de 12 voltios?
Solución:
E = V·q = 12 V·5 C = 60 J
10 Una cámara frigorífica lleva una indicación de 0,9 kW. Si se conecta a la red de 220 V, ¿qué energía
5 consume en un día?
Solución:
La potencia indica el consumo que se produce cada segundo. Como en un día hay 60 · 60 · 24 = 86400 s:
E = P · t = 0,9 · 86400 = 77760 kJ.
Repaso Tema 10
FyQ 3ºESO
También se puede resolver directamente en kW:
E = P · t = 0,9 · 24 = 21,6 kW h
10 Un electrodoméstico conectado a 125 V consume 400 W de potencia y proporciona 240 W de potencia útil.
6 Calcula la energía disipada caloríficamente cada hora.
Solución:
La energía disipada es 160 J.
Como en una hora hay 3600 s:
W = 160 · 3600 = 576000 W = 576 kW