Download Guía de Física : Álgebra Vectorial

Document related concepts

Punta de prueba wikipedia , lookup

Amperímetro wikipedia , lookup

Impedancia equivalente wikipedia , lookup

LM317 wikipedia , lookup

Análisis de nodos wikipedia , lookup

Transcript
GUÍA DE EJERCICIOS 9
Fuerza Electromotriz y Circuitos
Ing. Francisco Javier Seijas
Problema 1
Un cable de transmisión de cobre de 100Km de largo y 10cm de diámetro transporta una corriente de 125A. Calcule:
 La caída de potencial entre los extremos del cable
 La energía eléctrica que se disipa en forma de calor por cada hora
Resp: 27,4v; 1,23 x107J
Problema 2
Se conecta un voltímetro ideal a un resistor de 2Ω y a una batería con una fem de 5v y una resistencia interna de 0,5Ω como se
muestra en la figura. Calcular:
 La corriente en el resistor de 2Ω
 Tensión en los bornes de la batería
 Lectura en el voltímetro
Resp: 0v; 5v; 5v
Problema 3
Cuando el interruptor S está abierto la lectura del voltímetro de la batería es de 3,08v. Cuando se cierra el interruptor la lectura del
voltímetro baja a 2,97v y la lectura del amperímetro es de 1,65A. Halle la fem, la resistencia interna de la batería y la resistencia R
del circuito. Suponga medidores ideales.
Resp: ε=3,08v; r=0,067Ω; R=1,8Ω
Problema 4
Se conectan en paralelo un resistor de 32Ω y uno de 20 Ω, y se conecta la combinación entre los bornes de una línea de cc de 240v.
Calcular:
 Resistencia de la combinación en paralelo
 Corriente total a través de la combinación en paralelo
 Corriente a través de cada resistor
Resp: 12,3Ω; 19,5A; resistor de 32Ω: 7,5A; resistor de 20Ω: 12A.
Problema 5
Tres resistores con resistencia de 1,60 Ω, 2,40 Ω y 4,8 Ω se conectan en paralelo a una batería de 28v cuya resistencia interna es
insignificante. Calcular:
 Resistencia equivalente de la combinación
 La corriente en cada resistor
 La corriente total a través de la batería
 El voltaje en los extremos de cada resistor
 Determinar cuál resistor disipa más energía
Resp: 0,8Ω; resistor de 1,6 Ω: 17,5A; resistor de 2,4 Ω: 11,7A; resistor de 4,8 Ω: 5,8A; 35A; 28v en cada uno; resistor de 1,6 Ω:
490w; resistor de 2,4 Ω: 327 w; resistor de 4,8 Ω: 163w; el de menor resistencia
Problema 6
Considere el circuito que se muestra en la figura. La corriente a través del resistor de 6Ω es de 4A, en el sentido que se indica.
Calcular la corriente a través de los resistores de 25Ω y 20Ω.
Problema 7
En el circuito de la figura, calcular;
 La corriente en el resistor R
 La resistencia R
 La fem desconocida
 Corriente en el resistor R si se interrumpe el circuito en el punto x
Resp: 2A; 5Ω ; 42v; 3,5A
Problema 8
En el circuito de la figura, calcular:
 Corriente en el resistor de 3Ω
 Las fem ε1 y ε2
 La resistencia R
Resp: 8A; ε1=36v; ε2=54v; 9Ω
Problema 9
Se carga un capacitor de capacitancia C=455pF con una carga cuya magnitud es de 65,5nC en cada placa. Después se conecta el
capacitor a un voltímetro con una resistencia interna de 1,28MΩ. Calcular:
 Corriente a través del voltímetro inmediatamente después de establecer la conexión.
 Constante de tiempo RC.
Resp: 0,112mA; 0,582ms
Problema 10
Se conecta un capacitor de 12,4μF a través de un resistor de 0,895 MΩ, a una diferencia de potencial constante de 60v. Calcular:
 Carga del capacitor a los tiempos siguientes después de establecer las conexiones: 0,5s; 10s; 20s; y 100s.
 Las corrientes de carga en los mismos instantes
 Grafique los resultados de los incisos anteriores.
Resp: 0,27x10-4C; 4,42x10-4C; 6,21x10-4C; 7,44x10-4C; 6,7x10-5A; 4,27x10-5A; 2,72x10-5A; 1,11x10-5A; 8,19x10-9A;
Problema 11
En el circuito que se muestra en la figura, C=5,9μF, ε=28v y la resistencia interna de la fem es insignificante. Inicialmente el
capacitor está descargado y el interruptor S está en la posición 1. Después se lleva el interruptor a la posición 2 para que el capacitor
se comience a cargar.
 ¿Cuál será la carga del capacitor mucho tiempo después de que se ha llevado el interruptor a la posición 2?
 Cuando el interruptor ha estado en la posición 2 durante 3ms, se mide la carga del capacitor y resulta ser de 110μC. ¿Cuál
es el valor de la resistencia R?
 ¿Cuánto tiempo después de que se ha llevado el interruptor a la posición 2 será la carga del capacitor igual al 99,0% del
valor final hallado en el inciso (a)?