Fisica.cargas Electricas Y Mas Ejercicios

[pic] |CORRIENTE CONTINUA (I)
CONCEPTOS BÁSICOS |IES La Magdalena.
Avilés. Asturias | |

Ejemplo 1

Solución:

La diferencia de potencial entre A y D (VAD) es de 30 V lo que significa que la diferencia de energía entre el punto A y el D es de 30 J por culombio que circula.

Las cargas saldrán del punto A y recorrerán el circuito transformando la energía eléctrica encalor en las tres resistencias (efecto Joule). ¿Qué cantidad de calor se desprenderá en cada resistencia?

Podemos saber la caída de potencial en cada una (o pérdida de energía eléctrica por culombio) aplicando la ley de Ohm:

VAB = I . RAB = 1/ 6 A . 60 ( = 10 V

VBC = I . RBC = 1/ 6 A . 90 ( = 15 V

VCD = I . RCD = 1/ 6 A . 30 ( = 5 V

Ejemplo 2.

Laresistencia equivalente a tres de 100, 200 y 300 Ω conectadas en derivación valdría:

Que es inferior a la menor de las resistencias conectadas.

Ejemplo 3

Para el circuito de la figura calcular:

a) Intensidad que circula.
b) Diferencia de potencial entre los bornes de cada una de las resistencias.
c) Potencia consumida en cada resistencia.
d) Energíatransformada en calor en la resistencia de 100 Ω al cabo de 8 h.
e) Importe en euros de la energía consumida en la resistencia del apartado anterior si el coste del kW.h es de 0,10 €

Solución:

a) El dato de la intensidad que circula es básico a la hora de resolver problemas de circuitos. Para calcularla has que saber cuál es la resistencia total del circuito. Como lasresistencias están acopladas en serie la resistencia total (equivalente) sería: R = (100 + 40 + 60 ) ( = 200 (

O lo que es lo mismo, el circuito original sería equivalente a:

Aplicando la Ley de Ohm calculamos la intensidad:

b) Volviendo al circuito original, aplicamos la Ley de Ohm a cada una de las resistencias :

Observar que como por todas circula la mismaintensidad se produce la mayor caída de tensión en la resistencia más grande (una mayor cantidad de energía eléctrica se transforma en calor)

c) La potencia consumida viene dada por P = V.I. O en función de la resistencia: P = I 2 R. Luego:

d) Se puede calcular aplicando: E = I 2 R t. Como en este caso ya hemos calculado la potencia:

e) Coste :

Ejemplo 4

Para elcircuito de la figura calcular:

a) Intensidad total que circula.
b) Intensidad en cada una de las ramas de la derivación.
c) Hacer un balance de energía para todo el circuito.

Solución:

a) Para calcular la intensidad de corriente obtenemos la resistencia total del circuito. Vamos reduciendo las asociaciones de resistencias a su resistencia equivalente:Resistencia equivalente de la asociación en paralelo (llamémosla RP)

Podemos calcular ahora la intensidad total aplicando la Ley de Ohm al circuito 2:

b) Para calcular la intensidad que circula por cada una de las ramas, calculamos primero la diferencia de potencial existente entre los extremos de la asociación (VA – VB). Para ello nos situamos en la resistencia RP delcircuito 1 y aplicamos la Ley de Ohm:

Una vez conocida la diferencia de potencial entre A y B, nos situamos en el circuito original y aplicamos la Ley de Ohm a cada una de sus ramas:

Lógicamente se cumple que I = I1 + I2 + I3 = 0,200 A

c) Para hacer un balance de energía vamos a considerar la potencia eléctrica suministrada al circuito por el generador y la potenciaconsumida (transformada en calor) en cada una de las resistencias.

• Potencia eléctrica suministrada al circuito por el generador:

PSUM = VA C . I = 30 V . 0,200 A = 6,00 W

• Potencia consumida en cada una de las resistencias del agrupamiento en paralelo:

PR1 = V A B . I1 = 20 V. 0,100 A = 2,00 W

PR2 = V A B . I2 = 20 V. 0,067 A = 1,34 W

PR3...