domingo, 16 de agosto de 2015

Ejercicios Resueltos de Corriente Eléctrica


Ley de Ohm generalizada: resistencia interna 

Una pila de fem 20 V conectada a una resistencia de 8 \Omega produce una corriente de 2 A. ¿Cuál es su resistencia interna?

SOLUCIÓN

Aplicando la ley de Ohm generalizada:
I = \frac{\Delta V}{R + r}\ \to\ r = \frac{\Delta V}{I}-R

Sustituimos los valores:
r = \frac{20\ V}{2\ A} - 8\ \Omega\ \to\ r = \bf 2\ \Omega





Ley de Ohm y asociación de resistencias en paralelo 

Una fuente de 120 V alimenta un circuito que tiene un interruptor calibrado para que la corriente fluya a 20 A. ¿Cuántas resistencias de 30 \Omega se pueden conectar en paralelo, antes de poner en marcha el circuito con el interruptor?

SOLUCIÓN

Según la ley de Ohm:
I = \frac{V}{R}\ \to\ R = \frac{V}{I} = \frac{120\ V}{20\ A} = 6\ \Omega

La asociación en paralelo de las resistencias de 30\ \Omega debe suponer un total de 6\ \Omega:
\frac{1}{R_T} = \frac{x}{R_i} = \frac{x}{30\ Omega}\ \to\ R_T = \frac{x}{30}

Despejando y sustituyendo:
x = \frac{30\ \Omega}{6\ \Omega} = \bf 5

Serán 5 las resistencias que se pueden conectar en paralelo.




Potencia y energía eléctrica 

Un horno microondas de 1 200 W de potencia se usa para calentar durante cinco minutos un recipiente con alimentos en su interior. Establece la cantidad de energía emitida durante ese tiempo si sabes que el horno se conecta a una red de 110 V.


SOLUCIÓN

Este problema se puede hacer prescindiendo del dato del voltaje al que está conectado el horno. La potencia es el cociente entre el trabajo eléctrico (o variación de la energía) y el tiempo durante el que trabaja el electrodoméstico: P = \frac{W}{t}. La energía transferida es igual al trabajo eléctrico, por lo tanto: W = P\cdot t
Sustituyendo:
W = \Delta E = 1\ 200\ W\cdot 5\ min\cdot \frac{60\ s}{1\ min} = \bf 3,6\cdot 10^5\ J





Problema corriente eléctrica 

Calcula cuál es la indicación del amperímetro en el circuito de la figura:



SOLUCIÓN


I = 1,29 A




Relación entre potencia e intensidad de corriente 

Un reproductor de MP3 funciona con un voltaje de 3,7 V y usa 0,095 W de potencia. Halla la corriente que proporciona la batería del reproductor.


SOLUCIÓN

La potencia es el cociente entre la energía y el tiempo: P = \frac{E}{t}. La energía, en función de la corriente eléctrica es: E = I\cdot t\cdot \Delta V. Podemos escribir:
P = \frac{I\cdot t\cdot \Delta V}{t}\ \to\ I = \frac{P}{\Delta V}

Sustituyendo los datos que nos dan:
I = \frac{0,095\ W}{3,7\ V} = \bf 2,57\cdot 10^{-2}\ A
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