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Nombre ___________________________________________________ No. L. ____
INSTITUTO ORIENTE
QUINTO DE BACHILLERATO GRUPOS “C, D y E”
PROBLEMAS DE CORRIENTE ELÉCTRICA
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?
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).
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).
12. ¿Cuál es el diámetro de un alambre de tungsteno de
1.00 m de largo y cuya resistencia es de 0.22 Ω?
3.
4.
¿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.
¿Qué voltaje producirá una corriente de 0.25 A al
pasar por una resistencia de 3,000 Ω?
5.
¿Cuál es la resistencia de un tostador si 110 V
producen una corriente de 3.1 A?
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?
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?
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?
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?
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?
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.
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).
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?
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%?
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?
18. Estima a qué temperatura el cobre tendrá la misma
resistividad que presenta el tungsteno a 20 oC.
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.
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.
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?
22. ..
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?
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?
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?
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.
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.
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.
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?
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?
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?
32. ..
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?
34. ¿Cuántos focos de 100 W, conectados a una fuente
de 120 V, pueden usarse sin que quemen un fusible
de 2.5 A?
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?
36. ..
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?
38. ..
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%.