Download Asig1_3105_Spr05

ASIGNACION 1. A Revisar a Partir del 3 de Febrero.
1. La carga de un electrón es de 1.6 x 10-19 C. a) ¿Cuánto selectrones pasan por un
punto dado en un conductor en 20 s para una corriente de 10 A?
b) ¿Cuánta corriente se tiene si pasan 3.2 x 1021 electrones en 16 s?
2. La corriente en un conductor varía de acuerdo a la relación
4t  24(1 e4t ) A 0  t  10s
i  
10 t
0
a) Grafique la función.
b) Calcule la carga transferida entre 0 s y 10 s
c) Grafique la función q(t) de la carga en el punto dado.
3. En un cuerpo o en el espacio, cuando entre dos puntos existe una diferencia de voltaje,
ésta se debe a la existencia de un campo eléctrico. El campo eléctrico, denotado por E, se
mide en V/m, y es igual al voltaje entre los dos puntos, dividido por la distancia entre
dV
ellos. [ Matemáticamente, E 
en el caso general, y E= V/s en el caso E constante o
ds
uniforme]. ¿Cuánto trabajo se hace al mover 10 nC de carga una distancia de 68 cm por
un campo eléctrico uniforme de E = 80 kV/m ?
4. 1 caballo de fuerza (horspower, medido como hp) es igual a 0.746 kW. ¿Cuánta
energía entrega un motor de 20 hp en 20 min?
5. Una bombilla incandescente toma 0.5 A en su operación a 120 V, durante 8 horas cada
día.
a) ¿De cuántos watts es la bombilla, y cuánto cuesta operarla un mes (30 días) si el kwh
cuesta 21 centavos?
b) Una bombilla de las llamadas ahorradoras proporciona igual luminosidad, pero
consumiendo tan sólo 14 W. ¿Qué corriente pasa por la bombilla, y cuánto es el ahorro
por mes en el consumo? Si la bombilla ahorradora costo $ 4.97 contra $1.24 del costo de
la bombilla incandescente, ¿en cuánto tiempo se recupera la inversión?
c) ¿ Cuántos electrones fluyen por cada una de las bombillas en una hora?
d) Un barril de petróleo provee ********. Si en una casa se sustituyen diez de las
bombillas incandescentes por bombillas ahorradoras, y no tomamos en cuenta las
pérdidas de energía en el suministro, ¿cuántos barriles de petróleo se ahorran en un año?
6. Para el voltaje expresado como v(t )  V mcos(t  ) V , Vm recibe el nombre de
amplitud, medido en V,  es la frecuencia angular, medido en rad/s, y  es la fase
(medido en radianes o en grados). t es el tiempo, medido en segundos.
a) ¿Cuál es el período del voltaje?
b) Calcular el voltaje promedio y el voltaje RMS para v.
2
7. Una corriente rectificada de media onda es periódica, donde un período se puede
expresar como
I sin(t ) 0  t  
i (t )   m
  t  2
0
De igual manera, una rectificada de onda completa es
i (t )  I m sin(t )
a) Graficar ambas corrientes.
b) ¿Cuál es el período de cada corriente?
c) Para cada onda, calcular el valor promedio y el RMS.
8 . Encuentre el valor promedio y el cuadrado del valor RMS para una señal (corriente o
voltaje) función del tiempo t, expresado por
f (t )  Ao  A1 cos( ot  1 )  A2 cos( 2 ot   2 ) , donde  o  2 / T ,
siendo T el período de la función (verifique esta afirmación)
9. Extendiendo el problema anterior, encuentre el valor promedio y el cuadrado de RMS
para
f (t )  A0 
N
 Ah cos( h ot   h )
h 1
10. Encuentre el valor promedio y el valor RMS de la siguiente onda periódica:
A
-T
T
2T
t