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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 2ª Unidad 1. Calcular la capacidad de un condensador cilíndrico que consta de un conductor cilíndrico de radio a y carga +q concéntrico; con un cascarón cilíndrico de radio b y carga –q (b > a). La longitud del condensador es L; se supone que es mucho mayor que los radios a y b para despreciar los efectos en los extremos. C 20 L ln ba 2. Un cable coaxial está compuesto de un conductor macizo cilíndrico en el centro, y por fuera un conductor cilíndrico. Suponga que el espacio entre los dos conductores es aire. El radio del conductor interno es 5.0 mm, y el del conductor externo es 5.0 cm. radio interior. Suponga que el conductor del centro tiene una carga de C/m y que el conductor de afuera está colocado a tierra. Use el teorema de Gauss para determinar el campo eléctrico en cualquier punto entre los dos conductores. ¿Cómo se ven las superficies equipotenciales? ¿Cómo cambiaría el resultado si el conductor externo no estuviera aislado? Mantos cilíndricos concéntricos 3. Un condensador de 4 F cargado a 400 V, y otro de 2 F cargado a 200 V, se ponen en contacto entre sí, con la placa positiva de uno conectado a la negativa del otro. Determinar, después de haberse conectado: a) La carga eléctrica de cada condensador. b) La diferencia de potencial entre las placas de cada condensador. Q1=1600 [μC]; V1=300 [V]; Prof. Juan Retamal G. [email protected] Q2=400 [μC] V2=600 [V] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 4. En un condensador de placas paralelas se ponen dos dieléctricos llenándose como se muestra en la figura. Demostrar que la capacidad del condensador lleno esta dada por: A 2 C 0 1 d 2 1 2 5. En un condensador de placas paralelas se ponen dos dieléctricos llenándolo como se muestra en la figura. Demostrar que la capacidad del condensador lleno esta dada por: C 1 2 0 A 1 2 d 1 2 2 6. Una placa de dieléctrico de espesor b se introduce entre las placas de un condensador de placas paralelas cuya separación de placas es d. Demostrar que la capacidad de este condensador es: 0 A C d ( 1) d b 7. Calcule la capacitancia equivalente de la combinación de tres capacitores de la figura. Ct = 2.4 [μF] Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 8. En la figura la capacitancia de cada uno de los condensadores es de 4F. Calcule la carga y la energía almacenada en cada uno de los capacitores. Q1=12[μC]; Q2=12[μC]; Q3=48[μC]; U1=18 [μJ]; U2=18 [μJ]; U3=288 [μJ]; 9. Los capacitores de la figura inicialmente estaban descargados. Determine el voltaje de cada uno de los tres capacitores después de cerrar el interruptor S. Si luego se introduce una hoja de material de constante dieléctrica = 4, que llena completamente el espacio entre las placas del capacitor de 12 F, calcule el nuevo potencial en cada uno de los capacitores V1=50/3[V]; V2=40/3[V]; V3=40/3[V] V1=70/3[V]; V2=20/3[V]; V3=20/3[V] 10. Cuatro descargados capacitores son inicialmente conectados como muestra la figura. Los valores de ellos son C1=4F, C2= 2F, C3=5F y C4=8F. Calcule la diferencia de potencial entre los puntos A y B. Va - Vb = 220/9 [V] Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 11. Calcular la resistencia de un hilo de cobre a una temperatura de 35 ºC, si su resistencia a 5 ºC es de 72 . Coeficiente de temperatura del cobre, = R35 = 80.64 4•10-3 ºC-1. 12. Un micrófono de 50 de resistencia se alimenta mediante una pila de fem 3 V, cuya resistencia interna es de 2 . El micrófono se conecta en serie con una resistencia de 8 . Determinar la intensidad de la corriente eléctrica que circula por el micrófono. I = 0.05 A 13. Cuatro resistencias, R1 = 20 , R2 = 60 , R3 = 30 y R4 = 80 , están asociadas en paralelo. Se las conecta a una fuente de 12 V. Calcular la intensidad de corriente en cada resistencia y la intensidad de corriente total. I1 = 0.6 A ; I2 = 0.2 A ; I3 = 0.4 A ; I4 = 0.15 A ; IT = 1.35 A 14. Un circuito eléctrico consta de diez pilas asociadas en serie. Si la fem de cada pila es de 1,25 V y su resistencia interna de 0,03 , calcular la intensidad de corriente que circula a través del circuito, cuando la resistencia exterior de éste es de 499,7 . I = 0.03 A 15. Un circuito eléctrico consta de seis pilas asociadas en paralelo. La fem de cada pila es de 1,5 V y su resistencia interna de 0,5 . Si la resistencia exterior del circuito es de 500 , determinar la intensidad de corriente que atraviesa el circuito. I = 3 10-3 A 16. Determinar el error relativo que se comete al medir la diferencia de potencial en los extremos de una resistencia eléctrica de 50 mediante un voltímetro cuya resistencia es de 50 . La resistencia de 50 está en serie con un generador de 12 V y resistencia interna r = 1 . Prof. Juan Retamal G. [email protected] er = 1.9% Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 17. Determinar la resistencia total para ambos circuitos de la Figura Re = 1081 Re = 9.8 A 18. Determinar la resistencia eléctrica de las aristas de un cubo, hecho de hilo conductor, al conectarlo a un circuito entre dos vértices opuestos. La resistencia de cada arista del cubo mide R Re = 5/6R 19. Dada la red de la Figura, calcular: a) La resistencia entre los terminales de entrada. b) ¿Qué tensión aplicada a la entrada hace circular por la resistencia de 4 una corriente de intensidad 1 A? Re = 4 V = 46.7v 20. Dada la red de la Figura, determinar las intensidades de corriente que circulan por los conductores. i1 = 1 A ; i2 = 1 A ; i3 = 2 A Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 21. Sea la red de la Figura. Determinar las intensidades que circulan por cada una de las ramas. i1 = 0.82 A ; i2 = 0.54 A ; i3 = 1.36 A 22. Aplicando las reglas de Kirchhoff, hallar la intensidad de la corriente que circula por la resistencia de 4 de la red de la Figura. i1=1.4A; i2=1.4A; i3=3.0A i4=1.8A; i5=4.8A; i6=3.2A 23. En el circuito de la Figura 10.19, ¿cuál es el potencial del punto M? ¿Qué resistencia habría que colocar en el punto N para que VM = 8 V? VM=15V; RN=7 24. La rapidez de desplazamiento de los electrones en alambre de cobre de 0.30 mm de diámetro es 0.10 mm/s. Calcule la corriente que fluye en este alambre. i = 0.095[A] 25. Un alambre de cobre transporta una corriente de 8.0 A. La rapidez de desplazamiento de sus electrones es 0.15 mm/s. Indique el diámetro del alambre. d = 2.2[mm] Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 26. Un alambre lleva una corriente de 1.5 A. ¿Cuántos electrones cruzan cierta área del alambre en 1 s? n = 9.375 1018 27. Un cargador de baterías suministra una corriente e 3.0 A durante 5.0 h a un acumulador de 12 V. ¿Cuál es carga total que pasó a través del acumulador? ¿Cuánta energía había acumulada en la batería si se supone que la carga fue la ideal en 90%? q = 54000[C]; U = 0.4[MJ] 28. La corriente del haz de electrones de TV es e 6.0 A ¿Cuántos electrones chocan con la pantalla en cada segundo? N = 3.75 1018 29. En el oro y en el cobre cada átomo contribuye con un electrón de conducción. Calcule la rapidez de desplazamiento de los electrones en un alambre de oro de 1.0 mm de diámetro por el que fluye una corriente de 4.0A. vd = 0.54[mm/s] 30. Suponga que en el aluminio, metal polivalente, cada átomo contribuye con tres electrones de conducción. Calcule la velocidad de corrimiento de los electrones en un alambre de aluminio de 1.0 mm de diámetro por el que fluye una corriente de 4.0 A. vd = 0.176[mm/s] 31. El haz de protones (iones H+) de un ciclotrón de 30 MeV es de 0.50 A. ¿Cuántos protones chocan con el blanco por segundo, y cuánta energía se deposita en el blanco durante 10 s si los protones quedan inmóviles dentro del blanco? Si el blanco es un bloque de plomo de 10 g, inicialmente a temperatura ambiente, ¿cuál sería su temperatura al final de los 10 s si no se eliminara la energía depositada por el haz? Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 32. Se conecta un resistor de 15 corriente de 9.0 A en el resistor, ¿cuál la diferencia de potencial entre las terminales de la fuente de voltaje? V = 135[V] 33. Un resistor de 18 se conecta a una batería de 12 V. ¿Cuánta corriente suministra la batería? i = 0.67[A] 34. Se conecta un resistor con una batería de 6.0 V. Si la corriente que fluye de la batería es de 1.2 A, ¿cuál es la resistencia del resistor? R = 5[Ω] 35. Se hará una resistencia de 47 enrollando un alambre de platino. Sólo se debe usar 1.8 g de platino. ¿Cuál deberá ser el diámetro del alambre de platino? d = 0.04[cm] 36. Un foco tiene un filamento de tungsteno cuya resistencia a la temperatura ambiente es de 100 . ¿Cuál es su resistencia a la temperatura funcionamiento de 1800 ºC? R1800 = 918.8[Ω] 37. Un conductor de potencia, de dos alambres, lleva una corriente de 150 A. Si los conductores se hacen de cobre y la caída de voltaje no debe exceder de 0.20 V por Kilómetro ¿cuál debería ser el diámetro de cada uno de los alambres? ¿Cuál es la masa de esta línea por una longitud de 150m (la distancia aproximada entre las torres)? 38. Un alambre de 0.20 mm de diámetro y 5.0 m de longitud tiene una resistencia de 8.0 . El alambre se pasa a través de una serie de dados hasta que se ha reducido su diámetro a 0.050 mm. Suponiendo que no hay pérdida de material y que el proceso de hilado no cambia la resistividad del alambre, determinar la resistencia del alambre después del hilado. Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 39. ¿A qué temperatura tendrá la misma resistencia un alambre de cobre de determinada longitud que un trozo de alambre de aluminio de la misma longitud y diámetro mantenido a la temperatura ambiente? 40. Encuentre la dimensión de la resistividad en términos de [M], [L], [T] y [Q], siendo [Q] la dimensión de la carga (coulomb). 41. En ciertas aplicaciones se usan termómetros de resistencia. Suponga que un resistor de alambre enrollado está hecho de alambre de aluminio de 0.200mm de diámetro y 60.0m de longitud ¿Cuál es su resistencia a temperatura ambiente? Si se usa este resistor como termómetro ¿con qué precisión ha de medirse su resistencia para determinar cambios de temperatura de 0.2 °C? 42. Frecuentemente se usa alambre de tungsteno en los focos incandescentes. Si el diámetro del alambre es de 0.10 mm, ¿qué longitud debe tener el filamento para que la resistencia del foco sea 14 a 18000K? 43. El alambre eléctrico se fabrica de cobre o de aluminio. ¿Con qué relación de diámetros de alambre para los dos materiales, tendrán tanto, resistencia como longitudes iguales? ¿Cuál es la relación de las masas de estos dos alambres de distinto material? 44. La resistencia de un carrete de alambre de cobre de 0.080 mm de diámetro es de 25 a temperatura ambiente. ¿Qué longitud tiene el alambre? Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 45. Un alambre de aluminio de 30 m de longitud tiene una resistencia de 2.4 . ¿Cuál es su diámetro? 46. Una resistencia de alambre enrollado se fabrica con manganina. ¿Qué longitud de alambre de manganina de 0.040 mm de diámetro se necesita para fabricar una resistencia de 200 ? 47. El coeficiente térmico de la resistividad r 1 T es igual 1 R sólo R T si las dimensiones del conductor no cambian con la temperatura. Demuestre que si el coeficiente de expansión térmica lineal es y el conductor se expande isotrópicamente, entonces 1 R r R T 48. ¿Qué importancia numérica tiene la corrección debida a la expansión térmica al calcular el cambio en la resistencia de un alambre de aluminio? 49. Un pequeño radio de transistores trabaja con 0.5 W ¿Qué corriente le suministra su batería de 9 V? 50. Cuando se conecta un resistor de 6.0 a una batería ideal, se disipan 24 W en este resistor. Calcule la corriente que pasa a través del resistor y la caída de voltaje correspondiente. 51. Demuestre que V2/R tiene la dimensión de potencia. 52. Calcule el consumo promedio de potencia en su hogar. Compruebe el cálculo con el recibo de la compañía de luz. Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 53. Una tetera eléctrica puede calentar 0.50 L de agua desde 20°C hasta 100 ºC en 4.0 min. cuando se conecta a una fuente de 120 V. Sin tomar en cuenta las pérdidas de calor, calcule la resistencia del calefactor de la tetera. 54. Se usa cinta de nicromo de 0.20 mm de espesor para construir un elemento resistivo de un calentador 1500 W que ha de conectarse a una fuente de volta de 120 V. Si la cinta mide 3.0 mm, de ancho, ¿cuál debe ser su longitud?. Si el calentador alcanza una temperatura de 500°C, ¿cuál es el porcentaje de cambio en disipación en relación a los valores a 20°C? 55. Muchos sistemas eléctricos de gran tamaño son enfriados por agua. Un electroimán grande consume 250 A cuando se aplican 100 V en sus bobinas. ¿A qué flujo debe circular el agua de enfriamiento por las bobinas para que el aumento de temperatura no sea mayor de 35°C a corriente máxima? 56. Un horno autolimpiador tiene bobinas de calentamiento cuyo consumo total de potencia es 6.0 kW. El horno se conecta a una fuente de voltaje de 240 V. ¿Cuál es la corriente total que fluye en la unidad durante la auto limpieza? Si la auto limpieza implica el funcionamiento continuo de esas bobinas durante 2.5 h, ¿cuál es el costo de limpieza en un lugar donde la tarifa eléctrica es de Bs. 68 el kWh? 57. Los resistores que se usan en los aparatos de radio y TV se clasifican de acuerdo con su capacidad para disipar potencia. ¿Cuál es el voltaje máximo que se puede aplicar a través de una resistencia de 1/4 Watt y 230 sin dañar el resistor? 58. Una de las causas más frecuentes de los incendios es el calentamiento excesivo de los conductores que maneja corrientes mayores que las Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II especificadas. ¿De qué diámetro es el alambre de cobre que puede conducir una corriente de 20 A sin generar más de 2.0 W de calor por metro de conductor? 59. Una plancha eléctrica es de 1500 W. ¿Cuánta corriente toma este electrodoméstico de una fuente de 110 V? ¿Cuál es la resistencia del elemento calentador? Si elemento calentador está hecho de cinta de nicromo de 1.60 mm x 0.20 mm de sección transversal, ¿cuál debe ser la longitud de esta cinta? El nicromo es una aleación de níquel y cromo que se usa ampliamente en tostadores, calefactores, planchas y aparatos semejantes. 60. Para preparar bebidas calientes se usan mucho los calentadores pequeños de inmersión. ¿Qué potencia y qué resistencia debe tener uno de estos calentadores para usarse en un automóvil (fuente de 12 V) para elevar la temperatura de 0.24 L de agua a temperatura ambiente hasta 90°C en 3.0 min? (Sin tomar en cuenta el calor que se pierde al medio) 61. Un tostador de 1500 W debe usarse con fuente de 110 V. ¿Cuánta corriente emplea este tostador y cuál deberá ser su resistencia? Suponiendo que una parte de las espiras calentadoras se ponen en corto, reduciendo así la resistencia hasta 80% de su valor inicial, ¿cuál el cambio, si es que lo hay, en su consumo de potencia al conectarlo a 110 V como antes? 62. Un foco incandescente usa filamento de tungsteno. En su temperatura de funcionamiento de 1830 ºK, el foco toma una corriente de 1.20 A al conectarlo a una fuente de 110 V. Calcule la corriente tomada cuando el foco se conecta por primera vez a la fuente, y la potencia consumida inicialmente; hacer lo mismo para el consumo en condiciones de funcionamiento normal. Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 63. La resistencia entre las terminales A y B de la figura es 2.0 . Calcule la resistencia del resistor R. R=4Ω 64. La potencia total disipada en el circuito de la figura es 20 W. Calcule la resistencia del resistor R. I = 2 A; V2 = 4V; V1 = 6V; R1 = 3 Ω 65. Se conectan en paralelo dos resistores de 6.0 cada uno. ¿Cuál debe ser la resistencia de un tercer resistor para que cuando también se le conecte en paralelo con los otros dos, la resistencia total de la combinación sea 2.0 ? R=6Ω 66. Calcule la resistencia entre las terminales A y B, para la combinación de resistores que se ilustra en la figura RAB = 2 Ω 67. Se corta en cuatro partes iguales un alambre de resistencia R. Se unen después las cuatro secciones en los extremos para formar un conductor trenzado de la cuarta parte de la longitud de alambre original. ¿Cuál es la resistencia del conductor trenzado? Re = R/16 Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 68. Encuentre la resistencia equivalente a resistores de 3 , 6 y 8 conectados en paralelo. Re = 0.625 Ω 69. ¿Cuántos valores distintos de resistencia se pueden obtener usando tres resistores idénticos de 12.0 ? ¿Cuál es la resistencia equivalente de cada una de las combinaciones? Re = 3R; Re = R/3; Re = 3R/2; Re = 2R/3 70. Se conectan en paralelo resistores de 2 , 3 y 6 . La corriente que pasa por el resistor de 6 es de 3 A. Calcular las corrientes en los otros dos resistores. I1 = 9A; I2 = 6A 71. Se le dan al lector tres resistores cuyas resistencias son 2 , 3 y 4 . ¿Cuántos valores distintos de resistencia se pueden obtener mediante combinaciones adecuadas de esos tres elementos? ¿Cuáles son esos valores? Son 8 circuitos semejantes al problema 69 72. La potencia disipada del circuito de la figura es 45 W. Determine la resistencia del resistor R. R = 4Ω 73. Para ajustar la intensidad luminosa de una lámpara de escritorio, se coloca un resistor R variable en serie con la lámpara. Su foco es de 100 W y 110 V. ¿Cuál debe ser el grado de variación de R para que el foco pueda funcionar entre 40 y 80 W? R = 70Ω; R = 15Ω Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 74. Se conectan en serie un resistor de 12 y otro de 8 . ¿Qué resistencia debe tener un tercer resistor, conectado en paralelo con el de 12 para que la resistencia equivalente de toda la combinación sea de 12 ? R = 6Ω 75. Los resistores de la red de la figura son idénticos, y cada uno disipa no más de 10 W: ¿Cuál es la potencia máxima que se puede disipar en esta red? Pt = 20W 76. Calcule las resistencias equivalentes que pueden reemplazar a las redes entre las terminales para las figuras mostradas: Rt = 179/17Ω Rt = 12Ω Prof. Juan Retamal G. [email protected] Rt = 15.8Ω Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 77. Encuentre la corriente en el resistor de 5 de la figura, la potencia disipada en el resistor de 4 y la diferencia de potencial en el resistor de 2 78. Calcule la potencia suministrada por la batería en la figura 79. Calcular la corriente que toma de la batería el circuito de la figura cuando el interruptor S está abierto y cuando está cerrado. ¿Cuánta corriente pasa por el alambre que conecta las terminales A y B cuando S está cerrado? ¿Cuál es la resistencia equivalente entre D y C bajo las dos condiciones? 80. Un reóstato es un resistor de alambre enrollado con un contacto deslizante, se puede usar como divisor de voltaje, como se ve en la figura. Esto es, el voltaje a través del resistor RL depende de la posición del contacto deslizante del reóstato. Suponga que el reóstato está hecho con alambre de resistencia uniforme por unidad de longitud, y que la resistencia entre sus terminales es de 10000 , calcule la diferencia de potencial a través del Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II resistor de carga RL cuando el contacto deslizante está en el punto b, siendo a - b = (a - c)/3, si RL = 2000 y si RL = 200000 . ¿Qué conclusiones generales, si es que las hay, se pueden sacar de los resultados? 81. Calcule las corrientes en todas las resistencias del circuito de la figura 82. Investigar los valores desconocidos de las resistencias en el circuito de la figura 83. Calcule las corrientes de las redes de las figuras Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 84. Calcule las corrientes en cada una de las resistencias de la figura 85. Investigue las corrientes en cada una de las resistencias de la figura 86. Calcule la corriente que pasa por cada una de las resistencias de la figura 87. Una batería tiene una fem de 30 V y una resistencia interna de 2.5 . Calcule la corriente en una resistencia de 20 conectada con las terminales de la batería, y la potencia disipada por la resistencia. ¿Cuál es la potencia máxima que puede suministrar la batería a una carga? ¿Cuál debería ser la resistencia de la carga bajo estas condiciones? 88. Se conecta una resistencia variable con una batería, y se mide la potencia disipada por este resistor al variar el valor de la resistencia. Cuando R = 1.80 , la potencia alcanza un valor máximo de 405 W. Calcule la fem y la resistencia interna de la batería. Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 89. Un acumulador de 12 V tiene una resistencia de 0.03 . Durante 3 h se envía una corriente de carga a este acumulador. ¿Cuánta energía queda almacenada en el acumulador durante este tiempo? 90. La resistencia interna de un acumulador de automóvil depende mucho de la temperatura, aumentando al disminuir la temperatura. Suponga que la resistencia interna del acumulador es 0.012 a 5°C, y 0.10 a -15°C, .y que la resistencia de la marcha o motor de arranque es 0.20 , ¿qué corrientes tomará la marcha de este acumulador de 12 V en las mañanas cuando la temperatura sea 5ºC y -15°C? En cada caso, ¿qué potencia se disipa en la resistencia interna del acumulador? 91. Un acumulador de automóvil, de 12 V, tiene resistencia interna de 0.015 . La marcha toma una corriente de 120 A. ¿Cuál es entonces el potencial entre las terminales del acumulador? 92. Cuando se conecta un resistor de 25 con las terminales de una batería, la corriente en el circuito es de 2.00 A. Si se coloca un resistor de 100 en paralelo con el de 25 , la corriente total tomada de la batería es 2.25 A. Calcule la fem y la resistencia interna de la batería. 93. Se balancea el puente de la figura cuando el valor de la resistencia variable es de 132.0 . ¿Cuál es el valor del resistor desconocido RX y cuánta potencia se disipa en este resistor en el equilibrio? Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS Y FISICA ASIGNATURA FISICA II 94. Un circuito alterno al puente de Wheatstone es el "puente de Wheatstone de cursor en alambre" de la figura 65. Si R1 = 3000 y la corriente en el medidor es cero cuando el contacto deslizante está a un tercio de la longitud del alambre, como se indica, ¿cuál es el valor del resistor desconocido RX? Prof. Juan Retamal G. [email protected] Ing. Carmen Saldivia L. [email protected]
