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PROBLEMAS CORRIENTE
ELÉCTRICA
PROBLEMA #1
Una estación de servicio carga una batería usando una
corriente de 5.7 A durante 7.0 horas. ¿Cuánta carga pasa
a través de la batería?
PROBLEMA # 2
Una corriente de 1.00 A fluye a través de un alambre.
¿Cuántos electrones están fluyendo y pasando por un
punto dado del alambre durante un segundo? (Nota: La
carga de un electrón = 1.602 x 10-19 C).
PROBLEMA #3
¿Cuál es la corriente en amperes si 1,000 iones de Na+
están fluyendo a través de una membrana celular en un
tiempo de 6.5 µs? La carga en un ión de sodio es la
misma que la que tiene un electrón, pero de signo
positivo.
PROBLEMA #4
¿Qué voltaje producirá una corriente de 0.25 A al pasar
por una resistencia de 3,000 Ω?
PROBLEMA #5
¿Cuál es la resistencia de un tostador si 110 V producen
una corriente de 3.1 A?
PROBLEMA #6
Un aparato eléctrico conduce una corriente de 5.5 A a
110 V. a) Si el voltaje cayera un 10%, ¿Cuál sería la
corriente, asumiendo que nada mas cambia? b) Si la
resistencia del aparato se redujera en un 10%, ¿Qué
corriente estaría pasando a lo largo del circuito a 110 V?
PROBLEMA #7
Una batería de 9.0 V se conecta a un foco cuya resistencia
es de 1.6 Ω. ¿Cuántos electrones dejan la batería cada
minuto?
PROBLEMA #8
Una secadora de pelo conduce 9.0 A cuando se conecta a
una línea de 120 V. a) ¿Cuál es su resistencia? b) ¿Cuánta
carga pasa a través de la secadora durante 15 minutos?
PROBLEMA #9
Si una batería de 12 V hace pasar una corriente de 0.50 A
a través de una resistencia, ¿Cuál es el valor de dicha
resistencia? y ¿Cuántos joules de energía está perdiendo
la batería cada minuto?
PROBLEMA #10
Un pájaro se para sobre una línea de transmisión eléctrica
que conduce 2,500 A. La línea tiene una resistencia de 2.5
x 10-5 Ω por metro y las patas del pájaro están separadas
4.0 cm. ¿Qué voltaje recibe el pájaro?
PROBLEMA #11
¿Cuál es la resistencia de un alambre de cobre de 3.0 m
de largo y de 1.5 mm de diámetro? (Nota: la constante de
resistividad del cobre ρ= 1.68 x 10-8).
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PROBLEMA #12
¿Cuál es el diámetro de un alambre de tungsteno de 1.00
m de largo y cuya resistencia es de 0.22 Ω?
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PROBLEMA #13
Compara la resistencia de un alambre de aluminio de 10.0
m de largo y de 2.0 mm de diámetro con la resistencia de
un filamento de cobre de 15.0 m de largo y 2.5 mm de
diámetro.
PROBLEMA #14
¿Puede un alambre de cobre tener la misma resistencia
que un alambre de tungsteno de la misma longitud?
Proporciona detalles numéricos. (Nota: ρCu = 1.68 x 10-8,
ρTu= 5.6 x 10-8).
PROBLEMA #15
Cierto alambre de cobre tiene una resistencia de 10.0 Ω.
¿En qué punto debe cortarse el alambre de tal manera
que la resistencia del primer pedazo obtenido sea 7 veces
la resistencia del otro pedazo?
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PROBLEMA #16
¿Cuánto debe incrementarse la temperatura de un
alambre de cobre (que originalmente se encuentra a 20
oC, para elevar su resistencia en un 20%?
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PROBLEMA #17
Un pedazo de alambre de aluminio se conecta a una
fuente de voltaje de 10 V generando una corriente de
0.4212 A a 20 oC. El alambre se coloca en un nuevo
ambiente a temperatura desconocida, donde la nueva
corriente registrada es de 0.3618 A. ¿cuál es la
temperatura desconocida?
PROBLEMA #18
Estima a qué temperatura el cobre tendrá la misma
resistividad que presenta el tungsteno a 20 oC.
PROBLEMA #19
Un foco de 100 W tiene una resistencia de 12 Ω cuando
está frío (a 20 oC) y una resistencia de 140 Ω cuando está
caliente. Estima la temperatura del filamento cuando está
prendido, asumiendo un coeficiente de resistividad por
temperatura α= 0.0060/oC
PROBLEMA #20
Un sólido rectangular hecho de carbón tiene sus lados
descansando a lo largo de los ejes X, Y y Z, y sus
longitudes son de 1.0 cm, 2.0 cm y 4.0 cm,
respectivamente. Determina la resistencia de la corriente
que fluye a través del sólido en a) la dirección X, b) la
dirección Y y c) la dirección Z. Asume que la resistividad
ρ= 3.0 x 10-5 Ω∙m.
PROBLEMA #21
10.0 m de alambre consiste de 5.0 m de cobre seguidos
por 5.0 m de aluminio, de igual diámetro (ambos de 1.0
mm). Una diferencia de voltaje de 80 V se aplica a lo largo
del alambre compuesto. A) ¿Cuál es la resistencia total del
alambre? B) ¿Cuál es la corriente que fluye a lo largo del
alambre? C) ¿Cuáles son los voltajes a lo largo de la parte
de aluminio y a lo largo de la parte de cobre?
PROBLEMA #23
El elemento de un horno eléctrico está diseñado para
producir 3.3 kW de calor cuando se conecta a una fuente
de 240 V. ¿Cuál debe ser la resistencia de dicho elemento?
PROBLEMA #24
¿Cuál es el consumo máximo de potencia de un
reproductor de CD de 9.0 V que conduce una corriente
de 350 mA como máximo?
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PROBLEMA #25
¿Cuál es el voltaje máximo que se puede aplicar a una
resistencia de 2.7 kΩ que trabaja a una potencia de ¼ W?
PROBLEMA #26
Una secadora de pelo tiene dos modalidades: una a 600
W y la otra a 1,200 W. a) ¿En qué modalidad esperas que
la resistencia sea mayor? Determina la resistencia en
ambas modalidades.
PROBLEMA #27
¿Cuál es la resistencia y la corriente a través de un foco
de 60 W si se conecta a una fuente de 120 V? repite el
ejercicio para un foco de 440 W.
PROBLEMA #28
Imagina que compraste un foco de 60 W en Europa,
donde la electricidad se entrega a las casas con un voltaje
de 240 V. Si usas el foco en México, qué tan brillante será
comparado con los focos normales de 60 W a 120 V?
Estima cuánta potencia consumirá.
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PROBLEMA #29
¿Cuántos kWh de energía usará un tostador una mañana
si se usa durante 10 minutos? A un costo de 12
centavos/kWh, cuánto se tendrá que pagar por usarlo
durante un mes a razón de 4 veces por semana?
PROBLEMA #30
A un costo de $0.110/kWh, cuánto costará dejar
prendido el foco de la cochera durante todo el día y toda
la noche a lo largo de un año entero?
PROBLEMA #31
Un flash ordinario usa 2 baterías de 1.5 V cada una y
demanda una corriente de 350 mA cuando se prende. A)
Calcula la resistencia del flash y la potencia que es
disipada. B) ¿Cuánto deberá incrementarse la potencia si
se usan 4 pilas conectadas en serie en el mismo flash?
(Ignora los efectos de calentamiento en el filamento) ¿Por
qué no debe intentarse esto?
PROBLEMA #33
Un transistor usado en un circuito está diseñado para una
corriente máxima de 25 mA si opera a 9.0 V. ¿Cuál es la
potencia máxima que puede proporcionar el transistor?
B) ¿cuál sería la corriente si el voltaje aplicado fuera de
solamente 7.0 V?
PROBLEMA #34
¿Cuántos focos de 100 W, conectados a una fuente de
120 V, pueden usarse sin que quemen un fusible de 2.5 A?
PROBLEMA #35
¿Cuál es la eficiencia de un motor de 0.50 HP que
demanda una corriente de 4.4 A cuando se conecta a una
fuente de 120 V?
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PROBLEMA #37
Un horno de 2,200 W se enchufa a una fuente de 240 V. a)
¿Cuál es la resistencia del horno? B) ¿Qué tiempo le
tomará hervir 100 ml de agua asumiendo una eficiencia
del 80%? C) ¿Cuánto costará hacer esto si nos cobran 10
centavos/kWh?
PROBLEMA #39
Un calentador de inmersión puede ser usado en un carro
para calentar una taza de agua para café. Si el calentador
puede calentar 150 ml de agua de 5 oC a 95 oC en 5
minutos, ¿Cuánta corriente demandará de una batería de
12 V y cuál es su resistencia? Asume que el calentador
trabaja con una eficiencia de 60%.
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