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UNIVERSIDAD CATÓLICA SAN PABLO Carrera profesional: Ingeniería Industrial Curso: Física II Tema: CIRCUITOS DE CORRIENTE

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UNIVERSIDAD CATÓLICA SAN PABLO Carrera profesional: Ingeniería Industrial Curso: Física II Tema: CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA Docente: Luis Alberto Montoya Portugal PREGUNTAS PARA EL ANALISI S 1. Explique la diferencia entre la resistencia de carga de un circuito y la resistencia interna de la batería. 2. ¿Cómo conectaría a los resistores de manera que la resistencia equivalente fuera mayor que la resistencia individual más grande? Dé un ejemplo con tres resistores. 3. ¿Cómo conectaría a los resistores de manera que la resistencia equivalente fuera menor que la resistencia individual más chica? Dé un ejemplo con tres resistores. 4. Cuando los resistores están conectados en serie, ¿cuál de los siguientes conceptos sería el mismo para cada resistor: diferencia de potencial, corriente, o potencia? 5. Cuando los resistores están conectados en paralelo, ¿cuál de los siguientes conceptos sería el mismo para cada resistor: diferencia de potencial, corriente, o potencia? 6. ¿Por qué las aves pueden posarse sobre los cables de alto voltaje sin que se electrocuten? 7. ¿Cuál es la resistencia interna de un amperímetro ideal? ¿Y la de un voltímetro ideal? ¿Podrán los medidores alcanzar en la práctica alguna vez estos ideales? 8. Cuando se transmite energía eléctrica a grandes distancias, la resistencia de los alambres se vuelve importante. ¿Por qué? ¿Qué método de transmisión daría como resultado menos energía desperdiciada: elevada corriente y bajo voltaje o baja corriente y elevado voltaje? Explique su respuesta. 9. ¿Los faros de un automóvil están conectados en serie o en paralelo? ¿Cómo puede comprobarlo? 10. Hay dos leyes de la conservación implícitas en las leyes de Kirclhoff. ¿Cuáles son? 11. ¿Un cortacircuitos está conectado en serie o en paralelo en relación con el aparato que protege? 12. Suponga que cae de un edificio y en la caída logra sujetarse s un alambre de alto voltaje. Si el alambre lo resiste mientras cuelga de él, ¿se electrocutará? Si el alambre se rompe, ¿será prudente seguir sujeto a un extremo del alambre mientras cae? 13. Si la corriente a través del cuerpo es la que determina cuan seria una descarga, ¿por qué vemos advertencias de alto voltaje en vez de alta comente cerca de los equipos eléctricos? 14. Si los faros de su automóvil están encendidos cuando enciende el motor, ¿por qué baja su intensidad cuando éste se enciende? 15. ¿En cuál bombilla de 120 V el filamento tiene mayor resistencia: en una de 60 W o en una de 120 W? Si las dos bombillas se conectan en serie a una línea de 120 V, ¿a través de cuál bombilla habrá una mayor caída de voltaje? ¿Y si se conectan en paralelo? Explique su razonamiento. 16. Dos bombillas de 120 V, una de 25 W y otra de 200 W, se conectaron en serie a través de una línea de 240 V. En ese momento parecía una buena idea, pero una bombilla se fundió casi de inmediato. ¿Cuál fue y por qué?

17. Se conecta un número de bombillas idénticas a una batería de linterna, a) ¿Qué pasa con el brillo de cada bombilla a medida que se agregan más y más de ellas al circuito, si se conectan i) en serie, y ii) en paralelo? b) ¿La batería durará más si las bombillas están en serie o en paralelo? Explique su razonamiento. 18. En el circuito que se ilustra en la figura se conectan tres bombillas idénticas a una batería de linterna. ¿Cómo se compara la luminosidad de las bombillas? ¿Cuál es la más luminosa? ¿A través de cuál bombilla pasa la mayor corriente? ¿Cuál bombilla tiene la mayor diferencia de potencial entre sus terminales? ¿Qué pasa si la bombilla A se desenrosca de su entrada? ¿Y si lo mismo se hace con la bombilla B? ¿Y con la C?. Explique su razonamiento.

19. Si dos resistores R1 y R2 (R2 > R1) están conectados en serie como se ilustra en la figura, ¿cuál de los siguientes enunciados es verdadero? Dé una justificación para su respuesta, a) I1 = I2 = I3 b) La corriente es mayor en R1 que en R2. c) El consumo de potencia eléctrica es el mismo para ambos resistores, d) El consumo de potencia eléctrica es mayor en R2 que en R1. e) La caída de potencial es la misma a través de ambos resistores. f) El potencial en el punto a es el mismo que en el punto c. g) El potencial en el punto b es menor que en el punto c. h) El potencial en el punto c es menor que en el punto b.

20. Si dos resistores R¡ y R2 (R2 > R,) se conectan en paralelo como se ilustra en la figura, ¿cuál de los siguientes enunciados debe ser verdad? En cada caso justifique su respuesta, a) I1 = I2. b) I3 = /4. c) La corriente es mayor en R1 que en R2. d) La tasa de consumo de energía eléctrica es la misma para ambos resistores. e) La tasa de consumo de energía eléctrica es mayor en R2 que en Rl. f) Vcd = Vef = Vab. g) El punto c está a un potencial mayor que el punto d. h) El punto/está a un potencial mayor que el punto e. i) El punto c está a un potencial mayor que el punto e.

21. ¿Por qué baja la intensidad de la luz de los faros de un automóvil cuando éste se enciende?

22. Se conecta una bombilla en el circuito que se ilustra en la figura . Si se cierra el interruptor S, ¿la luminosidad de la bombilla aumenta, disminuye o permanece igual? Explique por qué.

23. Una batería real con resistencia interna que no es despreciable se conecta a través de una bombilla, como se indica en la figura. Cuando se cierra el interruptor S, ¿qué pasa con la luminosidad del foco? ¿Por qué?

24. Si la batería de la pregunta anterior es ideal sin resistencia interna, ¿qué ocurrirá con la luminosidad de la bombilla cuando se cierre S? ¿Por qué? 25. Para el circuito que se ilustra en la figura, ¿qué le sucede a la brillantez de las bombillas cuando se cierra el interruptor S si la batería a) no tiene resistencia interna y b) tiene resistencia interna que no es despreciable? Explique por qué.

26. Cuanto más grande es el diámetro del alambre utilizado en los sistemas de cableado domésticos, mayor es la corriente máxima que puede transportar con seguridad. ¿Por qué? ¿La corriente máxima permisible depende de la longitud del alambre? ¿Depende del material del que esté hecho el alambre? Explique su razonamiento.

PROBLEMAS FUERZA ELECTRO MOTRIZ 27. Una batería tiene una fem de 15.0 V. Cuando entrega 20.0 W de potencia a un resistor de carga externo R, el voltaje terminal de la batería es de 11.6 V. (a) ¿Cuál es el valor de R? (b) ¿Cuál a la resistencia interna de la batería?

28. ¿Cuál es la corriente en un resistor de 5.60  conectado a una batería que tiene una resistencia interna de 0.200  , si el voltaje terminal de la batería es de 10.0 V? (b) ¿Cuál es la fem de la batería? 29. Dos baterías de 1.50 V con sus terminales positivas en una misma orientación- están insertas en serie en el cuerpo de una linterna. Una de las baterías tiene una resistencia interna de 0.255  , la otra una resistencia interna de 0.153  . Cuando el interruptor se cierra, por la lámpara pasa una corriente de 600 mA. ¿Cuál es la resistencia de la lámpara? (b) ¿Qué parte de la energía química transformada aparece como energía interna de las baterías? 30. La batería de un automóvil tiene una fem de 12.6 V y una resistencia interna de 0.080  . Los dos faros juntos presentan una resistencia equivalente de 5.00  (que se supone constante). ¿Cuál es la diferencia de potencial aplicada a las bombillas de los faros (a) cuando representan la única carga de la batería y (b) cuando funciona el motor de arranque, que consume 35.0 A adicionales de la batería? 31. Cuatro baterías AA de 1.50 V en serie se utilizan para energizar un radio de transistores. Si las baterías pueden mover una carga de 240 C, ¿cuánto tiempo durarán si el radio tiene una resistencia de 200  ? 32. Una batería tiene una fem de 9.20 V y una resistencia interna de 1.20  (a) ¿Qué resistencia aplicada a las terminales de la batería extraerá de esta última una potencia de 12.8 W? (b) ¿Y una potencia de 21.2 W?

RESISTORES EN SERIE Y PARALELO 33. La corriente en un circuito cerrado que tiene una resistencia R1 es de 2.00 A. La corriente se reduce a 1.60 A cuando se añade el resistor adicional R2 = 3.00  , en serie con R1. ¿Cuál es el valor de R1? 34. (a) Determine la resistencia equivalente entre los puntos a y b de la figura. (b) Si entre los puntos a y b se aplica una diferencia de potencial de 34.0 V, calcule la corriente en cada resistor.

35. Una bombilla marcada "75 W [a] 120 V se atornilla en un porta-lámpara en el extremo de un cable largo de extensión, en el cual cada uno de los dos conductores tiene una resistencia de 0.800  . El otro extremo de la extensión se enchufa en una toma a 120 V. Dibuje un diagrama de circuito y determine la potencia real entregada a la bombilla en este circuito.

36. Cuatro alambres de cobre de igual longitud están conectados en serie. El área de sus secciones transversales es de 1.00 cm2, 2.00 cm2, 3.00 cm3 y 5.00 cm2, respectivamente. A la combinación se le aplica una diferencia de potencial de 120 V. Determine el voltaje aplicado al alambre de 2.00 cm2. 37. Considere el circuito que se muestra en la figura. Determine (a) la corriente en el resistor de 20.0  y (b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b.

38. Con el propósito de medir la resistencia eléctrica del calzado a una placa de tierra metálica a través del cuerpo del usuario, la American National Standards Institute (ANSI) especifica el circuito que se muestra en la figura. La diferencia de potencial V aplicada al resistor de 1.00 M  se mide con un voltímetro de alta resistencia, (a) Demuestre que la resistencia del calzado está dada por

 50.0V  V  Rzapatos  1.00M  V   (b) En una prueba médica, la corriente a través del cuerpo humano no debe exceder los 150  A. ¿Puede la corriente especificada en el circuito de la ANSÍ exceder los 150  A? Para poder decidir, piense en una persona de pie y descalza sobre una placa de tierra.

39. Tres resistores de 100  están conectados como se muestra en la figura. La potencia máxima que puede ser entregada sin riesgo a cualquiera de los resistores es de 25.0 W. (a) ¿Cuál es el voltaje máximo que se puede aplicar a las terminales a y b? Para el voltaje determinado en el inciso (a), ¿cuál es la potencia entregada a cada resistor? ¿Cuál es la potencia total entregada?

40. Utilizando sólo tres resistores 2.00  , 3.00  y 4.00  determine 17 valores de resistencia que pueden obtenerse mediante combinaciones de uno o más resistores. Tabule las combinaciones en orden de resistencia creciente. 41. La corriente en un circuito se triplica al conectar un resistor de 500  en paralelo con la resistencia del circuito. Determine la resistencia del circuito antes de conectar el resistor de 500  . 42. Una batería de 6.00 V suministra corriente al circuito que se muestra en la figura. Cuando el interruptor de doble posición S está abierto, como se muestra, la corriente en la batería es de 1.00 mA. Cuando el interruptor se cierra en la posición 2, la corriente en la batería es de 2.00 mA. Determine las resistencias R1, R2, R3.

43. Calcule la potencia entregada a cada resistor en el circuito que -muestra en la figura.

44. Dos resistores conectados en serie tienen una resistencia equivalente de 690  Cuando están conectados en paralelo, su resistencia equivalente es de 150  Determine la resistencia de cada uno de ellos. 45. Una tetera eléctrica tiene un interruptor multiposición y dos bobinas calefactoras. Cuando sólo una de las bobinas está conectaba, la tetera, bien aislada, hierve toda su capacidad de agua en un intervalo de tiempo t . Cuando sólo está conectada la otra bobina, es necesario un intervalo de tiempo de 2 t para hervir la misma cantidad de agua. Determine el tiempo que se requiere para hervir el líquido cuando ambas bobinas están conectadas (a) en paralelo y (b) en serie. 46. En las figuras, supongamos que R1 = 11.0  , R2 = 22.0  , y que la batería tiene un voltaje terminal de 33.0 V. (a) En el circuito paralelo que se muestra en la figura, ¿a cuál de los resistores se le entrega más potencia? (b) Verifique que la suma de potencia (I2R) que se entrega a cada resistor es igual a la potencia suministrada por la batería (P = IV ). (c) En el circuito en serie, ¿qué resistor utiliza más potencia? (d) Verifique que la suma de las potencias (I2R) utilizadas por cada resistor es igual ¿ la potencia suministrada por la batería (P = IV ). (e) ¿Qué configuración de circuito utiliza más potencia?

47. Cuando dos resistores desconocidos están conectados en serie con una batería, la batería entrega 225 W y transporta una corriente total de 5.00 A. Para la misma corriente total, se entregan 50.0 W cuando los resistores se conectan en paralelo. Determine los valores de los dos resistores. 48. Tres bombillas de 60.0 a 120 V están conectadas a una fuente de potencia de 120 V, como se muestra en la figura. Determine (a) la potencia total entregada a las tres bombillas y (b) el voltaje aplicado a cada una. Suponga que la resistencia de cada bombilla es constante (aun cuando en realidad la resistencia puede aumentar considerablemente en función de la corriente).

49. Un resistor de 32  y otro de 20  están conectados en paralelo, y la combinación se conecta a través de una línea de 240 V de cd. a) ¿Cuál es la resistencia de la combinación en paralelo? b) ¿Cuál es la corriente total a través de la combinación en paralelo? c) ¿Cuál es la corriente que pasa a través de cada resistor? 50. En la figura se muestra un arreglo triangular de resistores. ¿Qué corriente tomaría este arreglo desde una batería de 35.0 V con resistencia interna despreciable, si se conecta a través de a) ab; b) bc c) ac? d) Si la batería tiene una resistencia interna de 3.00  , qué corriente tomar ía el arreglo si la batería se conectara a través de bc?

51. Para el circuito que se presenta en la figura, los dos medidores son ideales, la batería no tiene resistencia interna apreciable y el amperímetro da una lectura de 1.25 A. a) ¿Cuál es la lectura del voltímetro? b) ¿Cuál es la fem ε de la batería?

52. Para el circuito que se ilustra en la figura, determine la lectura del amperímetro ideal si la batería tiene una resistencia interna de 3.26  .

53. Tres resistores con resistencias de 1.60  , 2.40  y 4.80  están conectados en paralelo a una batería de 28.0 V que tiene resistencia interna despreciable. Calcule a) la resistencia equivalente de la combinación; b) la corriente en cada resistor; la corriente total a través de la batería; c) el voltaje a través de cada resistor; e) la potencia disipada en cada resistor.) ¿Cuál resistor disipa la mayor cantidad de potencia: el de mayor resistencia o el de menor resistencia? Explique por qué debería ser así. 54. Ahora, los tres resistores del ejercicio anterior están conectados en serie a la misma batería. Responda las mismas preguntas para esta situación. 55. Potencia nominal de un resistor. La potencia nominal de un resistor es la potencia máxima que éste puede disipar de forma segura sin que se eleve demasiado la temperatura para no causar daño al resistor. a) Si la potencia nominal de un resistor de 15 k  es de 5.0 W, ¿cuál es la diferencia de potencial máxima permisible a través de las terminales del resistor? b) Un resistor de 9.0 k  va a conectarse a través de una diferencia de potencial de 120 V. ¿Qué potencia nominal se requiere? c) A través de una diferencia de potencial variable se conectan en serie dos resistores, uno de 100.0  y otro de 150.0  , ambos con potencia nominal de 2.00 W. ¿Cuál es la máxima diferencia de potencial que se puede establecer sin que se caliente en exceso ninguno de los resistores, y cuál es la tasa de calentamiento generado en cada uno en estas condiciones? 56. Calcule la resistencia equivalente de la red de la figura, y obtenga la corriente en cada resistor. La batería tiene una resistencia interna despreciable.

57. Calcule la resistencia equivalente de la red de la figura, y determine la corriente en cada resistor. La batería tiene una resistencia interna despreciable.

58. En el circuito de la figura, cada resistor representa una bombilla. Sea R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 4.50  , y ε = 9.00 V. a) Calcule la corriente en cada bombilla, b) Encuentre la potencia disipada por cada bombilla. ¿Cuál, o cuáles, de éstas es la más brillante? c) Ahora se retira la bombilla R 4 del circuito y deja un hueco en el alambre en la posición en que estaba. Ahora, ¿cuál es la corriente en cada una de las bombillas restantes R 1 , R 2 y R 3 . d) Sin la bombilla R 4 , ¿cuál es la potencia disipada en cada una de las bombillas restantes? e) Como resultado de la remoción de R 4 , ¿cuál(es) bombilla(s) brilla(n) más? ¿Cuál(es) brilla(n) menos? Analice por qué hay diferentes efectos en las distintas bombillas.

59. Considere el circuito de la figura. La corriente a través del resistor de 6.00  es de 4.00 A, en el sentido que se indica. ¿Cuáles son las corrientes a través de los resistores de 25.0  y 20.0  ?

60. En el circuito que se aprecia en la figura, el voltaje a través del resistor de 2.00  es de 12.0 V. ¿Cuáles son los valores de la fem de la batería y de la corriente a través del resistor de 6.00  ?

61. Bombillas de tres intensidades. Una bombilla de tres intensidades tiene tres niveles de luminosidad (baja, media y alta), pero sólo dos filamentos, a) Una bombilla de tres intensidades particular conectada a través de una línea de 120 V puede disipar 60 W, 120 W o 180 W. Describa cómo están arreglados los dos filamentos de la bombilla y calcule la resistencia de cada una. b) Suponga que se funde el filamento con la resistencia mayor. ¿Cuánta potencia se disipará en cada una de las tres modalidades de luminosidad baja, media y alta)? c) Repita el inciso b) para la situación en que se funde el filamento con la menor resistencia. 62. Bombillas en serie y en paralelo. Dos bombillas tienen resistencias de 400  y 800  . Si están conectadas en serie a través de una línea de 120 V, calcule a) la corriente que pasa por cada bombilla; b) la potencia disipada por cada una; c) el total de potencia disipada en ambas bombillas. Ahora las bombillas se conectan en paralelo a través de la línea de 120 V. Obtenga d) la corriente a través de cada bombilla; é) la potencia disipada en cada bombilla; f) la potencia total que se disipa en las dos bombillas, g) En cada situación, ¿cuál es la bombilla más luminosa? h.) ¿En cuál situación hay una salida total mayor de luz de ambas bombillas combinadas? 63. Bombillas en serie. Un bombilla de 60 W y 120 V está conectada en serie con otra de 200 W y 120 V, a través de una línea de 240 V. Suponga que la resistencia de cada bombilla no varía con la corriente (Nota: esta descripción de una bombilla da la potencia que disipa cuando se conecta a una diferencia de potencial dada; es decir, una bombilla de 25 W y 120 V disipa 25 W cuando está conectada a una línea de 120 V.) a) Obtenga la corriente a través de las bombillas, b) Encuentre la potencia disipada en cada bombilla, c) Una de las bombillas se funde rápido. ¿Cuál fue y por qué? 64. En el circuito de la figura, un resistor de 20.0  está dentro de 100 g de agua pura rodeada por espuma de poliestireno. Si el agua inicialmente está a 10.0 °C, ¿cuánto tiempo tomará que su temperatura suba a 58.0ºC?

65. En el circuito que se muestra en la figura, la tasa a la que R 1 disipa energía eléctrica es 20.0 W. a) Obtenga R 1 y R 2 b) ¿Cuál es la fem de la batería? c) Encuentre la corriente a través tanto de R 2 como del resistor de 10.0  . d) Calcule el consumo total de energía eléctrica en todos los resistores y la que entrega la batería. Demuestre que sus resultados son congruentes con la conservación de la energía.

66. Se necesita un resistor de 400  y 2.4 W, pero sólo se dispone de varios resistores de 400  y 1.2 W. a) ¿Cuáles dos diferentes combinaciones de las unidades disponibles dan la resistencia y potencia nominal requeridas? b) Para cada una de las redes de resistores del inciso a), ¿qué potencia se disipa en cada resistor cuando la combinación disipa 2.4 W? 67. Un cable de 20.0 m de largo consiste en un núcleo interior sólido de níquel, cilíndrico, de 10.0 cm de diámetro, y rodeado por una coraza exterior sólida y cilíndrica de cobre con diámetro interno de 10.0 cm y diámetro externo de 20.0 cm. La resistividad del níquel es de 7.8 X 10-8  • m. a) ¿Cuál es la resistencia de este cable? b) Si se piensa en este cable como en un solo material, ¿cuál es su resistividad equivalente? 68. Cada uno de los tres resistores de la figura tiene una resistencia de 2.4  y disipa un máximo de 36 W sin calentarse en exceso. ¿Cuál es la potencia máxima que el circuito puede disipar?

69. En el circuito que se ilustra en la figura, hay un resistor de 20.0  incrustado en un bloque grande de hielo a 0.00 °C, y la batería tiene una resistencia interna insignificante. ¿A qué tasa (en g/s) el circuito derrite el hielo? (El calor latente de fusión para el hielo es de 3.34 X 105 J/kg.)

LEYES DE KIRCHHOFF Nota: Las corrientes no están necesariamente en la dirección que se muestra en los diagramas para algunos circuitos. 70. El amperímetro que se muestra en la figura da una lectura de 2.00 A. Determine I1, I2 y.

71. Determine la corriente en cada una de las ramas del circuito que se muestra en la figura.

72. El circuito que se muestra en el problema anterior está conectado durante 2.00 min. (a) Determine la energía entregada por cada batería, (b) Determine la energía entregada a cada resistor, (c) Identifique la transformación neta de energía que ocurre en el funcionamiento del circuito y la cantidad total de energía transformada. 73. Utilizando las leyes de Kirchhoff, (a) determine la corriente en cada resistor de la figura. (b) Determine la diferencia de potencial entre los puntos c y f ¿Qué punto se encuentra en el potencial más alto?

74. En el circuito de la figura, determine la corriente en cada resistor y el voltaje aplicado al resistor de 200  .

75. Para el circuito que se muestra en la figura, calcule (a) la corriente en el resistor de 2.00  y (b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b.

76. Calcule la potencia suministrada a cada uno de los resistores que se muestran en la figura.

77. Calcule la diferencia de potencial entre los puntos a y b en la figura, e identifique cuál de los puntos se encuentra a un potencial más elevado.

78. En el circuito que se aprecia en la fi gura, obtenga a) la corriente en el resistor R; b) la resistencia R; c) la fem desconocida  . d) Si el circuito se rompe en el punto x, ¿cuál es a corriente en el resistor R?.

79. Encuentre las fem  1 y  2 en el circuito de la figura, y obtenga la diferencia de potencial del punto b en relación con el punto a.

80. En el circuito que se ilustra en la figura, encuentre a) la corriente en el resistor de 3.00  ; b) las fem desconocidas  1 y  2 ; c) la resistencia R. Note que se dan tres corrientes.

81. En el circuito que se ilustra en la figura, obtenga a) la corriente en cada ramal y, b) la diferencia de potencial V a b del punto a en relación con el punto b.

82. La batería de 10.00 V de la figura del problema anterior, se retira del circuito y se vuelve a colocar con la polaridad opuesta, de manera que ahora su terminal positiva está junto al punto a. El resto del circuito queda como en la figura. Encuentre a) la corriente en cada ramal y b) la diferencia de potencial V a b del punto a con respecto al punto b. 83. La batería de 5.00 V de la figura anterior se retira del circuito y se sustituye por otra de 20.00 V, con su terminal negativa próxima al punto b. El resto del circuito queda como en la figura. Calcule a) la corriente en cada ramal y b) la diferencia de potencial V a b del punto a en relación con el punto b. 84. En el circuito que se presenta en la figura, las baterías tienen resistencias internas despreciables y los dos medidores son ideales. Con el interruptor S abierto, el voltímetro da una lectura de 15.0 V. a) Calcule la fem  de la batería, b) ¿Cuál será la lectura del amperímetro cuando se cierre el interruptor?

85. En el circuito que se muestra en la figura, ambas baterías tienen resistencia interna insignificante y el amperímetro ideal lee 1.50 A en el sentido que se ilustra. Encuentre la fem  de la batería. ¿Es correcta la polaridad que se indica?

86. En la figura se ilustra un circuito en el que todos los medidores son ideales y las baterías no tienen resistencia interna apreciable. a) Diga cuál será la lectura del voltímetro con el interruptor S abierto. ¿Cuál punto está a un potencial mayor: a o b? b) Con el interruptor cerrado, obtenga la lectura del voltímetro y del amperímetro. ¿Cuál trayectoria (superior o inferior) sigue la corriente a través del interruptor?

87. Calcule las tres corrientes I 1 , I 2 e I 3 que se i ndican en el diagrama del circuito en la figura.

88. ¿Cuál debe ser la fem  en la figura para que la corriente a través del resistor de 7.00  sea 1.80 A? Cada fuente de fem tiene resistencia interna despreciable.

89. Deter mine la corriente que pasa por cada uno de los tres resistores del circuito que se ilustran en la fi gura. Las fuentes de fem tien en resistencia interna insignificante.

90. a) Encuentre la corriente a través de la batería y de cada uno de los resistores en el circuito ilustrado en la figura b) ¿Cuál es la resistencia equivalente de la red de resistores?

91. Calcule el potencial del punto a con respecto al punto b, en la figura. b) Si los puntos a y b se conectan con un alambre con resistencia insignificante, determine la corriente en la batería de 12.0 V.

92. Considere el circuito que se ilustra en la figura. a) ¿Cuál debe ser la fem  de la batería para que una corriente de 2.00 A fluya a través de la batería de 5.00 V, como se muestra? La polaridad de la batería, ¿es correcta como se indica? b) ¿Cuánto tiempo se requiere para que se produzcan 60.0 J de energía térmica en el resistor de 10.0  ?

93. En el circuito de la figura, se mide la corriente que pasa a través de la batería de 12.0 V y resulta ser de 70.6 mA en el sentido que se indica. ¿Cuál es el voltaje terminal V a b de la batería de 24.0 V?

94. En el circuito q ue se ilustra en la figura . t odos los resistores tienen potencia nominal máxima de 1.00 W. ¿Cuál es la fem  máxi ma que la batería puede tener sin que se queme ninguno de los resistores?

95. En el circuito de la figura, la corriente en la batería de 20.0 V es de 5.00 A en el sentido que se indica, y el voltaje a través del resistor de 8.00  es de 16.0 V, con el extremo inferior del resistor a un potencial mayor. Calcule a) la fem (incluida su polaridad) de la batería X; b) la corriente I a través de la batería de 200.0 V (incluido su sentido); c) la resistencia R.

96. Se conectan en serie tres resistores idénticos. Cuando se aplica cierta diferencia de potencial a través de la combinación, la potencia total disipada es de 27 W. ¿Qué potencia se disiparía si los tres resistores se conectaran en paralelo a través de la misma diferencia de potencial?

FORMULAS

R

V I

R

 A

Req  R1  R2  R3  ...

  IV

  I 2R 

(V ) 2 R

1 1 1 1     ... Req R1 R2 R3

I

entrada

 I salida

 V  0 circuito cerrado