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• Nicole Ponce Aguiño

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FÍSICA II

TAREA DE CORRIENTE Y RESISTENCIA

P.4 1T 2019

1. Un alambre de 10.0 m de longitud está formado por 5.0 m de cobre seguidos de 5.0 m de aluminio, ambos con un diámetro de 1.4 mm. Se aplica una diferencia de potencial de 85 mV a través del alambre completo. a) ¿Cuál es la resistencia total (suma) de los dos alambres? b) ¿Cuál es la corriente en el alambre? c) ¿Cuáles son los voltajes a través de la parte de aluminio y a través de la parte de cobre?

2. Un resistor cilíndrico hueco con radio interior r1, radio exterior r2 y longitud l está hecho de un material con resistividad  (figura). a) Muestre que la resistencia está dada por radialmente hacia fuera.

para corriente que fluye

b) Evalúe la resistencia R para el caso de un resistor hecho de carbón con radio interior de 1.0 mm, radio exterior de 1.8 mm y longitud de 2.4 cm. (Considere = 15 x 10 – 5 .m). c) ¿Cuál es la resistencia en el inciso b) cuando la corriente fluye paralela al eje del cilindro?

3. Puede usarse un pequeño calentador de inmersión en un automóvil para calentar una taza de agua para café o té. Si el calentador puede calentar 120 mL de agua de 25°C a 95°C en 8.0 min, a) ¿cuánta corriente aproximadamente extrae el calentador de la batería de 12 V del automóvil? b) ¿Cuál es su resistencia? Considere que el constructor asegura una eficiencia del 75%.

4. Un alambre redondo de tungsteno de 1.0 m de largo debe alcanzar una temperatura de 3100 K cuando por él fluye una corriente de 15.0 A. ¿Qué diámetro debe tener el alambre? Considere que el alambre pierde energía sólo por radiación (emisividad e = 1.0) y que la temperatura del entorno es de 20°C. 5. Un material de resistividad se modela como un cono truncado de altura h, según se muestra en la figura. El extremo inferior tiene un radio b, en tanto que el extremo superior tiene un radio a. Suponga que la corriente está uniformemente distribuida en cualquier sección transversal circular del cono, de forma que la densidad de la corriente no dependerá de la posición radial. (La densidad de corriente variará dependiendo de su posición a lo largo del eje del cono.) Determine la resistencia entre ambos extremos del cono.

6. a) ¿Cuál es la diferencia de potencial Vad en el circuito de la figura? b) ¿Cuál es el voltaje terminal de la batería de 4.00 V? c) En el punto d del circuito se insertan una batería con fem de 10.30 V y una resistencia interna de 0.50 , con su terminal negativa conectada a la terminal negativa de la batería de 8.00 V. Ahora, ¿cuál es la diferencia de potencial Vbc entre las terminales de la batería de 4.00 V?

7. Un individuo cuya resistencia corporal medida entre sus manos es de 10 k toma por accidente las terminales de una fuente de energía de 14 kV. a) Si la resistencia interna de la fuente de energía es 2000 , ¿cuál será la corriente a través del cuerpo del individuo? b) ¿Cuál es la potencia disipada en su cuerpo? c) Si la fuente de energía debe hacerse segura incrementando su resistencia interna, ¿de cuánto debería ser la resistencia interna para que la corriente máxima en la situación anterior sea de 1.00 mA o menor?