Guia de fisica

CORRIENTE ELÉCTRICA a. El coeficiente de resistividad de un conductor es de 0, 02 .mm / m y su longitud de 50m . Calcular su sección transversal si su resistencia es de 10 . Solución: Datos:
0, 02 mm m
2
2

, L

50m , R 10

y A ?

Formula: R

L A

, entonces, A

L R

0, 02

.mm 2 m 10

50 m 0,1mm
2

b. Un conductor de 50m de longitud, tiene una resistencia de 10 y unradio de 1mm . Calcular su coeficiente de resistividad. Solución: L 2 2 2 r (3,14)(1mm) 3,14 mm y la sección transversal es A R A Entonces,
RA L

0, 628

mm m

2

c. Un alambre de 4m de longitud, tiene un diámetro de 1mm y una resistividad de 0, 02 .mm / m . Si en sus extremos hay una diferencia de potencial de 10 voltios, calcular la intensidad de la corriente que le atraviesa. Solución: L2 2 r , se calcula el área y la resistencia, así, A 0, 785mm y R 0,10 ; A V iR ; R A V La corriente viene dada por i 100amp R 4. Suponga que usted desea construir un alambre uniforme con 1 gramo de cobre. Si el alambre tiene una resistencia R 0, 500 , y si todo el cobre es usado, ¿cual será (a) su longitud L y (b) el diámetro de ese alambre? Nota: resistividad del cobre es Solución: (a) densidadde masa transversal) y V en
A (área del alambre o sección M mV m AL volumen V AL (volumen del alambre). Se despeja la sección transversal del alambre A y se sustituye
m

2

1, 70 x10

8

.m y densidad de masa es

m

8, 92 x10

3

kg / m3

masa

M

R

L A M

L
mL

m

L

2

, despejando

L

de esta expresión se obtiene la longitud del

M

alambre L

MRm

1, 82m
M
m

(b) diámetro: V El diámetro es 2r

AL

M
m

r

2

L

M
m

, entonces r

1, 40 x10 m

4

1

PROBLEMAS: 1. Un conductor tiene una potencia ( P
3 2

) de 100 vatios cuando en sus extremos hay una diferencia de R potencial de 100Voltios. Calcular su diámetro sabiendo que tiene una longitud de 2km y un coeficiente de resistividad de 17 x10 Respuesta:diámetro
mm / m .

V

2

0, 64mm Nota: A

r y diámetro

2

2r
2

2. Un conductor de 600m de longitud tiene una resistencia 20ohms y una resistividad de 0, 02 .mm / m . Calcular el diámetro del conductor. Respuesta: diámetro 0,86mm 3. La barra mostrada en la figura esta hecha de dos materiales, cada conductor tiene una sección transversal de
3x10 m . El primer material tiene unaresistividad de 4 x10
6 2 3

.m y 25cm de longitud, el segundo material

tiene una resistividad de 6 x10

3

.m y 40cm de longitud. ¿Cuál es la resistencia en la barra?

Respuesta: R

378
e V k BT

4. La curva característica corriente-voltaje para un diodo semiconductor es dada por I La letra e
1, 60 x10
19

I 0 exp

1 .

C es la carga del electrón, kB

1, 38 x10

23

J / Kes la constante de Boltzmann,

I0
R

1x10 amperios y T es la temperatura en grados Kelvin. Prepare una tabla de datos para I y

9

V

I

con

V

(0, 400; 0, 440; 0,480; 0,520; 0,560; 0,600)Voltios . (I) Grafique R versus

V para

T 280K , 300K , y 320 K , (II) ¿que ocurre con la resistencia y con la corriente al aumentar la temperatura del diodo de acuerdo a lo mostrado enlos gráficos?
Respuesta: (a) Caso T 280K : se hace una tabla siguiendo este modelo (algunos resultados se muestran en la misma) V (V ) I ( A) R( ) 0,400 0,005 77,3 Luego con estos valores se grafica R en función de V . (b) Caso T 300K : se hace lo mismo que en el caso anterior. (c) Caso T 320K : se hace lo mismo que en el caso anterior. C 1 NOTA: (estas son unidades), exp = exponente, hay que hacertres gráficos (uno para cada J V temperatura), cada tabla es de 3 columnas por 7 filas. 5. Una diferencia de potencial de 0.9V es mantenido a través de un alambre de cobre de 1,50 metros de longitud y tiene una sección transversal de área igual a 0,600mm2. ¿Cuál es la corriente en el alambre? 6. Una corriente eléctrica es dada por la expresión

i t

100sen 120 t , donde i son amperios y t...