Fisica

PROBLEMAS RESULTOS PARA PREPARAR EL EXAMEN TERCERO DEPARTAMENTAL DEL CURSO DE FÍSICA III, T. V.

Este conjunto de problemas son para preparar el examen citado, NO RESUELVE EL EXAMEN; el estudio de los mismos es para conocer algunos procedimientos de solución de problemas tipo , que pudieran aparecer en el examen; también no ayuda a emplear adecuadamente los modelos matemáticos útiles parala resolución de problemas específicos , así como las cantidades involucradas y unidades correspondientes.

No resolveremos todos los problemas, solo los tipo, dejando comentarios para los otros, que pueden resolverse aplicando procedimientos idénticos.

INSTRUCCIONES: RESUELVE CUIDADOSAMENTE LOS PROBLEMAS QUE SE MUESTRAN A CONTINUACION, INDICANDO EL PROCEDIMIENTO APLICADO.1.- Para cada uno de las redes que se muestran a continuación, determine la resistencia equivalente, la corriente eléctrica y la caída de potencial en cada resistor.

1).-

AGRUPAMIENTO MIXTO O SERIE-PARALELO.

El problema a continuación es una red de resistores conectados en Serie-paralelo y para analizarla procederemos como sigue:

Primero, demos nombre a losresistores para distinguirlos, porque hay algunos del mismo valor.

-2RPTFIII3D-

Observando la red, podemos afirmar, en primera instancia, que el problema trata de un agrupamiento mixto de resistores y que [pic] están conectados en paralelo; por lo que estando así, los agruparemos para simplificar la red. Además dibujaremos un diagrama nuevo con la reducción y calcularemos el resistorequivalente correspondiente [pic].

[pic]

Con la contracción de los resistores 2 y 4, en el diagrama nuevo, que llamamos diagrama II, han quedado en serie los resistores 2,4 y 5, que agruparemos para continuar simplificando la red. Haremos un diagrama nuevo, diagrama III y su cálculo correspondiente

-3RPTFIII3D-[pic]

En el diagrama III, han quedado en paralelo los resistores 2,4,5 y 1 por lo que procedemos a simplificarlo nuevamente.

[pic]

Por último, han quedado en serie los resistores 2.4.,5,1 y 3 en el diagrama IV por lo que agrupándolos, quedará sólo el resistor equivalente de la red inicial , en el diagrama V-4RPTFIII3D-

[pic]

Como quedo, finalmente, sólo el resistor equivalente de la red y la fuente de tensión; aplicaremos la expresión de la ley de Ohm, [pic] , para determinar cuanta corriente la red demanda de la fuente.

[pic]

Esta corriente es la misma que sale de la fuente en el diagrama IV y atraviesa los resistores:agrupados 2,4,5,1 y el 3, por lo que las corrientes de estos resistores que están en serie tienen corrientes:

[pic]
[pic]

Conocidas las corrientes en las únicas resistencias del diagrama IV, calculemos las diferencias de potencial en sus extremos con la expresión de la ley de Ohm [pic].

[pic]
[pic]Voltajes que sumados nos dan aproximadamente los 6V de la fuente.

-5RPTFIII3D-

Nuestra parada siguiente, es el agrupamiento en el diagrama III. En este se agruparon los resistores 2,4,5 y 1 en paralelo. Si este es el agrupamiento ambos resistores tienen la misma diferencia de potencial, igual a la del agrupamiento 2,4,5,1, calculada en cuando analizamosel diagrama IV, de valor1.9125V. De aquí se deduce que los voltajes de las resistencias 2,4,5 y 1 sin :

[pic]

[pic]

Ahora calcularemos las corrientes el las resistencias 2.4,5 y 1 aplicando la ley de Ohm con la expresión siguiente [pic]:

[pic]

[pic]

Nos toca trasladarnos a el diagrama...