Download 15.4. Leyes de Kirchhoff

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PROBLEMAS Y EJERCICIOS
1.- Una corriente permanente de 10 A de intensidad circula por un conductor durante un tiempo de un
minuto. Hallar la carga desplazada. (Sol: 600 C)
2.- Calcula la resistencia eléctrica de una varilla de platino de 50 cm de longitud y 4 mm de diámetro.
(Sol: 4,259 · 10-3 W)
3.- Un alambre que mide 500 cm, presenta una resistencia de 1 kW. ¿Qué longitud deberá tener para
obtener una resistencia de 300 W? (Sol: 1,5 m)
4.- La resistencia de un alambre de aleación de aluminio es 100 · 10-6 W teniendo un largo de 18,36 m y una
resistividad similar a la de la plata. Calcular el diámetro del alambre. (Sol: 61,917 mm)
5.- Una corriente de 0,5 A de intensidad ha circulado por un conductor durante media hora. ¿Cuántos
electrones han pasado? (Sol: 5,616 · 1021 electrones)
6.- La corriente que circula por un circuito doméstico es de 6 A. Si una bombilla, por la que circula una
intensidad de sólo 1,2 A, está encendida las 24 horas del día, ¿cuánta carga circulará? Expresa el resultado
en C y en número de electrones. (Sol: 103.680 C; 6,47 · 1023 electrones)
7.- Ordena de menor a mayor resistencia, las siguientes resistencias: 124 kW, 0,025 MW, 22.000 W, 23 kW y
0,13 MW.
8.- ¿Cuál es la resistencia de una bombilla eléctrica, si conectada a una fuente de 10 V, pasa por ella una
intensidad de 10 mA? (Sol: 1 kW)
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9.- ¿Qué intensidad pasa por una plancha eléctrica que trabaja con 220 V si su resistencia es de 20 W.
(Sol: 11 A)
10.- ¿Qué cantidad de calor suministra una estufa de 2 kW de potencia, en una hora de funcionamiento, si
está conectada a una red de 220 V? ¿Cuál es la intensidad que absorbe? ¿Cuál es su resistencia?
(Sol: 7.200 kJ; 9,09 A; 24,2 W)
11.- La f.e.m. de una pila es 3,31 V y su resistencia interna es de 0,02 W. Se le conecta una resistencia de 3
W. Calcula la intensidad de la corriente y la diferencia de potencial en bornes de la pila.
(Sol: 1,096 A; 3,288 V)
12.- ¿Qué potencia se pierde por efecto Joule en un cable de 10 W de resistencia cuando circulan 15 A?
Calcula también la energía disipada, así como el calor producido en una hora.
(Sol: 2.250 W; 8.100.000 J; 1.944 Kcal)
13.- Una pila seca tiene una f.e.m. de 2,52 V. Halla su resistencia interna si la corriente de cortocircuito vale
25 A. (Sol: 0,1008 W)
14.- La resistencia interna de un acumulador de 12 V es de 2,8 mW. ¿Cuál es, teóricamente, la corriente
máxima en caso de cortocircuito? (Sol: 4.285,7 A)
15.- Calcula la capacidad equivalente del sistema de la figura:
(Sol: 0,625 mF)
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16.- Se conecta un condensador de 120 mF en serie con otro de 80 mF. ¿Cuál es la capacidad equivalente
del conjunto. (Sol: 48 mF)
17.- Dos resistencias de 40 y 20 ohmios se conectan en serie a una tensión de 200 V. Calcula:
a) Resistencia total. (Sol: 60 W)
b) Intensidad que circula por las resistencias. (Sol: 3,33 A)
18.- Dos resistencias de 15 y 75 ohmios se conectan en paralelo a una tensión de 125 V. Calcula:
a) La resistencia total. (Sol: 12,5 W)
b) La intensidad total. (Sol: 10 A)
c) La intensidad por cada una de ellas. (Sol: 8,33 A; 1,67 A)
19.- ¿Qué colores deberá tener una resistencia de 15 kW? (Sol: Marrón-Verde-Naranja-)
20.- Se conectan tres dispositivos en paralelo. La resistencia de uno de ellos es de 900 W y la de otro, de
1.000 W. Calcula la resistencia del tercer dispositivo si la resistencia total es de 200 W.
(Sol: 346,15 W)
21.- Se tienen dos resistencias de 10 y 15 W. Se las conecta a una diferencia de potencial de 8 V. Calcula la
intensidad total del circuito y en cada una de las resistencias cuando se las conecta:
a) En serie. (Sol: IT = 0,32 A; I1 = 0,32 A; I2 = 0,32 A)
b) En paralelo. (Sol: IT = 1,33 A; I1 = 0,8 A; I2 = 0,53 A)
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22.- Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito:
(Sol: I1 = 1,6265 A; I2 = 0,9365 A; I3 = 0,69 A;
I4 = 0,375 A; I5 = 1,6265 A; I6 = 2 A)
(Soluciones en valor absoluto)
23.- Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito:
(Sol: I1 = 0,66 A; I2 = 0,059 A; I3 = 0,514 A;
I4 = 1,234 A; I5 = 0,72 A; I6 = 0,72 A)
(Soluciones en valor absoluto)
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24.- En el circuito de la figura, calcula:
a) La intensidad de corriente por cada resistencia.
(Sol: I1=7,06 A; I2=17,63 A; I3=24,69 A)
b) La tensión en cada resistencia.
(Sol: V1=3,53 V; V2=3,526 V; V3=2,469 V)
(Soluciones en valor absoluto)
25.- Calcula la potencia que se pierde en un conductor de cobre de 200 m de longitud y 1,6 mm2 de sección
que alimenta a un ascensor de 4 kW de potencia a una tensión de 220 V. (Sol: 710,74 W – 17,77 %)
26.- ¿Cuál sería la pérdida de potencia si aumentamos la sección de los conductores del ejercicio anterior a
3 mm2? (Sol: 378,84 W – 9,47 %)
27.- Si colocamos una resistencia de 1 k entre los terminales A y B, ¿qué intensidad de corriente circulará
por ésta? (Sol: I = 8,755 mA)
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28.- ¿Cuántos electrones pasan por un conductor en una hora, si la intensidad es de 2 mA?
(Sol: 4,4928 · 1019 electrones)
29.- ¿Cuál será la longitud de un hilo conductor de 1 mm2 de sección, de cobre, para que tenga una
resistencia de 20 W? (Sol: 1.162,79 m)
30.- ¿Cuál es el valor que me indican los colores de las siguientes resistencias?:
a) amarillo, marrón, azul, oro. (Sol: 41 MW ± 5 %)
b) naranja, rojo, amarillo, plata. (Sol: 320 kW ± 10 %)
¿Con qué código de colores indicaríamos los siguientes valores?
c) 170 kW ± 5 % (Sol: Marrón-Violeta-Amarillo-Oro)
d) 15 W ± 10 % (Sol: Marrón-Verde-Negro-Plata)
31.- En el circuito de la figura, calcula:
a) La resistencia equivalente. (Sol: 28,75 W)
b) La intensidad de corriente que circula por cada rama.
(Sol: I20 = I5 = 1,391 A; I10 = 0,5217 A; I15 = 0,3478 A)
c) La potencia que disipa cada resistencia y la que entrega el
generador. (Sol: PG = 55,648 W; P20 = 38,7 W; P5 = 9,675 W; P10 = 2,721 W; P15 = 1,814 W)
NOTA: el valor de las resistencias viene dado en ohmios.
32.- Por una sección de un conductor ha pasado una carga de 120 C en 2 minutos. Calcula la intensidad de
corriente. (Sol: 1 A)
33.- ¿Cuál es la resistencia de un calefactor eléctrico conectado a la red pública de 220 V si deja pasar una
intensidad de 300 mA? (Sol: 733,33 W)
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34.- ¿Qué caída de tensión se produce entre los extremos de una resistencia de 10 kW cuando circule una
corriente de 46 mA? (Sol: 460 V)
35.- A una tensión de 300 V se produce un cortocircuito mediante un conductor cuya resistencia es de 0,005
Ω. ¿Cuál será la intensidad de cortocircuito? (Sol: 60.000 A)
36.- En el circuito de la figura, calcula la intensidad de corriente que circula por cada una de las resistencias:
(Sol: I1 = 2,4157 A; I2 = 1,3197 A; I3 = 1,096 A;
I4 = 0,1624 A; I5 = 1,2584 A; I6 = 1,1573 A)
(Soluciones en valor absoluto)
37.- Calcular el calor desprendido por una lámpara incandescente de 160 W conectada durante cinco horas.
Suponer que el 80 % de la energía se transforma en calor.
(Sol: 552,96 kcal)
38.- Completa la siguiente tabla:
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DIBUJO DE LOS
COLORES
VALOR OHMICO
TOLERANCIA
Plata
Oro
1500Ω
5kΩ
1%
2%
Plata
Plata
3MΩ
5%
3k1Ω
20%
VALOR MÁXIMO
VALOR MÍNIMO