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UNIVERSIDAD LIBRE DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÌA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
TUTORIAS
NOMBRE DE LA ASIGNATURA:
MÓDULO DE TRABAJO No.:
TALLER No.:
TÍTULO:
DURACIÓN:
BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA:
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
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CORRIENTE, RESISTENCIA Y CIRCUITOS DE C.C.
2 SESIONES
HALLIDAY, RESNICK, KRANE. Física. Cuarta Edición.
CECSA 1994.
SERWAY, Raymond. Física Tomo II. Cuarta Edición.
McGraw-Hill.1998.
SEARS, Y OTROS. Física Universitaria. Volumen 2 11a
Edición. Pearson. 2004.
http://fisica.colegio.fcaq.k12.ec/jfborja/circ.html
OBJETIVOS:
1. Reconocer las definiciones de: Corriente eléctrica, Densidad de corriente,
Resistividad, Conductividad, Resistencia, Ley de Ohm, Circuito eléctrico,
Leyes de Kirchhoff.
2. Determinar la resistencia de un conductor, dadas su resistividad y sus
dimensiones geométricas.
3. Establecer y aplicar la ley de Ohm a circuitos eléctricos.
4. Establecer y aplicar las leyes de Kirchhoff a circuitos eléctricos.
PREGUNTAS CONCEPTUALES:
1. Una vaca y una persona, están parados en un prado cuando cerca de ellos
cae un rayo. ¿por qué es más probable que resulte muerta la vaca que la
persona? Haga el análisis y dé sus explicaciones. (el fenómeno al que nos
referimos, se llama “voltaje en escalón”.
2. Cinco alambres de la misma longitud y diámetro, se conectan uno a la vez
entre dos puntos que se encuentran a una diferencia de potencial
constante. ¿la energía interna, se desarrollará más rápido en el alambre de
resistencia (a) menor o (b) mayor? Explique.
3. Se aplica una diferencia de potencial V a un alambre de cobre de diámetro
d y longitud L. ¿cuál es el efecto en la velocidad de arrastre de los
electrones (a) al duplicar V, (b) al duplicar L y (c) al duplicar d?
Prof. Mg. José B. Lemus A.
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4. Cuando dos lámparas incandescentes funcionan por separado, tienen
especificaciones de 25 W y 100 W respectivamente. ¿cuál brilla más cerca
de su brillo normal cuando se conectan en serie? Explique.
5. ¿Cuál es la diferencia entre una fuerza electromotriz (Fem) y una diferencia
de potencial (ddp)? ¿La fem crea todas las diferencias de potencial?
Explique su respuesta.
EJERCICIOS:
1. La corriente en un alambre varía como I = (2t2 – 3t + 5) A. ¿cuánta carga
fluye a través de la sección transversal del alambre entre t = 2 s y t = 5 s?
2. Un alambre de longitud l, y sección transversal A, tiene una resistencia R.
¿cuál será la nueva resistencia si con la misma cantidad de material, se
construye un alambre dos veces más largo?
3. Un motor que opera a 220 V, consume una corriente de 10 A mientras
levanta verticalmente un bloque de 2000 Kg. con una velocidad constante
de 2.5 cm/s. encuentre (a) su potencia en caballos de fuerza (HP) y (b) la
eficiencia porcentual de conversión de potencia eléctrica en potencia
mecánica.
4. Un
circuito
típico
en
una
instalación doméstica, se muestra
en la figura. Calcule la corriente a
través de cada dispositivo.
5. Cuando dos resistores R1 y R2 se conectan en paralelo, disipan cuatro
veces la potencia que disipan cuando están conectados en serie, con la
misma fuente de fem. si R1 = 3 Ω, encuentre el valor de R2.
6. Para el circuito de la figura, encuentre la
corriente y la diferencia de potencial en cada
resistor.
Prof. Mg. José B. Lemus A.
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PROBLEMAS:
1. Determinar la resistencia de un alambre cilíndrico de radio a y longitud l,
que tiene una resistividad que varía de acuerdo con la siguiente relación:
⎛
⎝
x⎞
l⎠
ρ = ρ 0 ⎜1 + ⎟ ,
donde ρ0 es una constante
2. Para el circuito mostrado en la figura, determine a qué voltaje se debe
ajustar la fuente variable ε (0V -- 200V), para que fluya una
corriente de 6 A por la
resistencia R3. Tome R1 = R2 =
5 Ω; R3 = 10 Ω; ε1 = 40 V.
3. La figura muestra una batería conectada en los extremos de un resistor
uniforme R0. Un contacto deslizable puede
moverse a lo largo del resistor desde x = 0 cm a la
izquierda hasta x = 10 cm a la derecha. Encuentre
una expresión para la potencia disipada en el
resistor R en función de x. Trace una gráfica de la
función para ε = 50 V, R = 2000 Ω y R0 = 100 Ω.
4. El circuito mostrado en la figura, tiene una resistencia variable Rv (0 Ω 1000 Ω), determine a que
valor de resistencia debe
ajustarse para que el
voltímetro
V, marque
150 V. Con R1 = 250 Ω,
R2 = 200 Ω, R3 = 100 Ω y
ε = 500 V.
Prof. Mg. José B. Lemus A.
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