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Física II - Biociencias y Geociencias (Curso 2006)
Práctico 5
Corriente Eléctrica – Resistencia – Ley de Ohm
 Ejercicios de musculación:
5.1 La cantidad de carga (en C) que pasa a través de una superficie de área 2 cm2 varía con el
tiempo como q  4t 3  5t  6 , donde t está en s.
a) ¿Cuál es la corriente instantánea a través de la superficie en t=1s?
a) ¿Cuál es el valor de la densidad de corriente?
5.2 La corriente I (en Amperes) en un conductor depende del tiempo como I  2t 2  3t  7 ,
donde t está en s ¿Qué cantidad de carga pasa a través de una sección del conductor
durante el intervalo comprendido entre t  2s y t  4s ?
5.3 Un cable cilíndrico de Plata de 1mm 2 de sección y 5m de largo, conduce una corriente de
0,5A. Determinar:
a) La resistencia del conductor. b) La diferencia de potencial V entre los extremos del
conductor. c) El campo eléctrico E (uniforme) que determina el V en el conductor.
(Resistividad de la Plata   1,59  10 8 .m ).
5.4 Se tiene un cable de Nicromio de radio 0,321 mm.
a) ¿Cuál es la longitud de este si tiene una resistencia de 28 Ω?
b) ¿Cuál es la V entre los extremos de este cable si conduce una corriente de 4,3 A?
c) Calcular la densidad de corriente y el campo eléctrico en el cable en el caso anterior.
(Resistividad del Nicromio   1,5  10 6 .m ).
 Acercándonos al “mundo real”...
5.5 Al considerar la energía eléctrica en un circuito se suele despreciar la energía cinética de
las cargas móviles. En este problema vamos a calcular esta energía cinética para un
alambre de cobre de longitud 1 m y diámetro 1 mm, que conduce una corriente de 1 A.
Los electrones móviles tienen un movimiento aleatorio térmico de alta velocidad más una
lenta deriva debido a la diferencia de potencial entre los extremos del alambre que da al
electrón una velocidad promedio vd. Los electrones tienen una importante energía cinética
media por el movimiento térmico. La deriva de un electrón debido a la diferencia de
potencial agrega una cantidad ½ mevd2 a su energía cinética por encima de su energía
térmica, donde me es la masa del electrón.
a) ¿Cuál es la velocidad de arrastre vd en nuestro alambre cuando la corriente es de 1 A?
Datos: densidad del cobre: 8,95 g/cm3; masa molar del cobre: 63,5 g/mol; número
promedio de electrones móviles por átomo de cobre: 1,3.
b) ¿Cuál es la energía cinética (por encima de su energía térmica) de los electrones en el
alambre?
c) Considerar los electrones que se encuentran en el 1er mm del alambre en un instante
inicial. ¿Cuánta energía potencial eléctrica pierden estos electrones viajando hasta el
final del alambre? La resistividad de cobre es  = 1,7  10-8  m.
5.6 Corriente en la atmósfera: En la atmósfera inferior de la Tierra existen iones negativos y
positivos, creados por elementos radioactivos en el suelo y en los rayos cósmicos del
espacio. En cierta región, la intensidad del campo eléctrico atmosférico es de 120 V/m
dirigido verticalmente hacia abajo. Debido a este campo, los iones con una sola carga e
positiva, que son 620 por cm3, se dirigen hacia abajo con velocidad 1,7 cm/s, y los iones
con una sola carga negativa, -e, 550 por cm3, se dirigen hacia arriba con velocidad 1,7
cm/s.
a) ¿Cuál es la densidad de carga de los iones positivos en el aire?
¿Cuál es la densidad de carga de los iones negativos en el aire?
b) ¿Cuál es la densidad de corriente en el aire? (véase apartado 27.3 de Serway Tomo 2
tercera edición)
c) ¿Cuál es la resistividad del aire según los datos dados?
 Preguntas para pensar, discutir y charlar...
* En los artículos periodísticos de la prensa escrita cuando se describen casos de
electrocutación suelen aparecer oraciones tales como “10000 volts de electricidad
recorrieron el cuerpo de la víctima”, las cuáles son erróneas. Explique por qué.
* ¿Todos los conductores obedecen la ley de Ohm? Dé ejemplos que justifiquen su
respuesta.
* ¿Qué prueba experimental puede dar para demostrar que las cargas eléctricas responsables
de la corriente eléctrica son las mismas que las que se estudian en la electrostática?
* Para que se pueda establecer una corriente eléctrica es necesario que haya un campo

eléctrico en el interior del conductor. Explicar por qué E  0 en el interior de un conductor

en el cual hay una corriente eléctrica, mientras que antes demostramos que E  0 en el
interior de cualquier conductor en equilibrio.
 Para hacer en casa:
5.7 Una corriente i entra por una esquina de una lámina cuadrada de cobre y sale
por la esquina opuesta.
Bosquejar un diagrama vectorial de la densidad de corriente que atraviesa la
lámina de cobre: esto es trazar en diversos puntos dentro del cuadrado que

represente los valores relativos de la densidad de corriente j .
(La idea es realizar más bien conjeturas intuitivas y no un análisis matemático,
para lo cual se puede pensar alguna analogía conveniente de otro fenómeno
similar que conozca como el flujo de agua)