Tema 9 La Corriente Electrica

Solucionario

9

La corriente eléctrica
EJERCICIOS PROPUESTOS

9.1 Identifica qué tipo de corriente (continua o alterna) circula por los siguientes aparatos y dispositivos:
a) Una linterna de pilas.
b) Una lámpara de incandescencia.
c) Un calentador eléctrico.
a) Corriente continua.
b) Corriente continua o corriente alterna.
c) Corriente alterna.

9.2 Por la sección de un conductor metálico pasan7,2 ؒ 1019 electrones cada minuto.
a) ¿Cuántos culombios pasan por la sección en ese tiempo?
b) ¿Cuál es el valor de la intensidad de la corriente eléctrica?
c) ¿Es una corriente estacionaria?
1 (C)
ϭ 11,52 C
a) q ϭ 7,2 и 1019 electrones ϭ 7,2 и 1019 (electrones) ᎏᎏᎏ
6,25 и 1018 (electrones)
q
11,52
b) I ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 0,192 A ϭ 192 mA
t
60
c) Sí, porque el valor de la corriente se mantieneconstante con el tiempo.

9.3 Calcula la resistencia eléctrica de un alambre de aluminio de 15 m de longitud y 3 ؒ 10؊6 m2 de sección.
La resistividad del aluminio (ver tabla) es 2,5 и 10–8 ⍀ mϪ1.
L
2,5 и 10Ϫ8 и 15
R ϭ ␳ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ
ϭ 0,125 ⍀
s
3 и 10Ϫ6

9.4 Calcula la resistencia de un alambre de aluminio si circulan por él 3 A al conectarlo a una tensión de 1,5 V.
V Ϫ VЈ
1,5
Despejando la resistencia de laley de Ohm: R ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 0,5 ⍀
I
3

9.5 Si un circuito se conecta a una pila que lleva la indicación 1,5 V, circula por él una corriente eléctrica de 30 mA.
a) Calcula la energía que el generador suministra al circuito cada minuto.
b) ¿Qué carga pasa por el generador en ese tiempo?
W
2,7
b) q ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 1,8 C
ε
1,5

a) W ϭ εIt ϭ 1,5 и (30 и 10Ϫ3) и 60 ϭ 2,7 J

9.6 Un conductor de 30 ⍀ deresistencia eléctrica se conecta a una batería de 6 V de fem. Calcula:
a) La intensidad de corriente eléctrica en el conductor.
b) La energía que suministra la batería al conductor cada hora de funcionamiento.
6
V Ϫ VЈ
a) Aplicando la ley de Ohm: I ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 0,2 A
R
30

104

b) W ϭ εq ϭ εIt ϭ 6 и 0,2 и 3600 ϭ 4320 J

Solucionario

9.7

Señala las principales diferencias entre un amperímetro y unvoltímetro. ¿Cómo es la resistencia interna en
cada caso?
Un amperímetro mide intensidades de corriente, se conecta en serie y tiene una resistencia interna muy pequeña. Un voltímetro mide diferencias de potencial, se conecta en paralelo y tiene una resistencia interna muy
grande.

9.8

Calcula la resistencia interna de un voltímetro que puede medir hasta 100 V y soporta una intensidad de
corrientemáxima de 10 mA.
Sustituyendo en la ley de Ohm:
V Ϫ VЈ
100
R ϭ ᎏ ᎏ ϭ ᎏᎏ
ϭ 10 000 ⍀
I
10 и 10Ϫ3

9.9

2Ω

Calcula cuál es la indicación del aparato de medida del circuito de la
figura.

3Ω
B

A

La resistencia equivalente es:

I = 200 mA

1
1
1
6
1
ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϩ ᎏᎏ ϩ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 1 ⇒ R ϭ 1 ⍀
2
3
6
6
R

6Ω

El aparato es un voltímetro y mide ddp:
VA Ϫ VB ϭ RI ϭ 1 и (200 и 10Ϫ3) ϭ 0,2 V

9.10 Calcula cuál es laindicación del aparato de medida del circuito de la
figura.

2Ω

4Ω

VA _ VB = 1,5 V
B

A

La resistencia equivalente a las dos resistencias en serie (2 y 4 ohmios) es:

3Ω

RE ϭ 2 ϩ 4 ϭ 6 ⍀
Esta resistencia equivalente está en paralelo con la de 3 ohmios. La resistencia equivalente total es:
1
1
1
3
ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϩ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 1 ⇒ RЈE ϭ 2 ⍀
RЈE
6
3
6
El aparato es un amperímetro y mide intensidades decorriente:
VA Ϫ VB
1,5
I ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 0,75 A
2
RЈE

ε = 3,5 V

9.11 En el circuito de la figura, el motor M tiene una fcem
de 1,5 V y una resistencia interna de 1 ⍀. Calcula
la indicación del voltímetro conectado a los bornes
de la pila de 3,5 V de fem y 0,5 ⍀ de resistencia interna.

r = 0,5 Ω

V

El voltímetro conectado a los bornes de la pila mide una
ddp de:

M

V Ϫ VЈ ϭ ε Ϫ Ir
Se calcula laintensidad que recorre el circuito aplicando la ley de Ohm generalizada:
3,5 Ϫ 1,5
ε Ϫ εЈ
I ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏ ϭ 0,33 A
(4,5 ϩ 1) ϩ 0,5
R ϩ r
La lectura del voltímetro será:
V Ϫ VЈ ϭ ε Ϫ Ir ϭ 3,5 Ϫ 0,33 и 0,5 ϭ 3,33 V

Solucionario

105

4,5 Ω

ε' = 1,5 V
r' = 1 Ω

Solucionario
9.12 Una bombilla que lleva la indicación 220 V, 100 W, se conecta a una ddp de 110 V. Calcula:
a) La resistencia eléctrica de la...