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• Mario Alberto Eraso Quintero

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UNIVERSIDAD TECNOLÒGICA DE PEREIRA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS 2014 FISICA 2. Primer semestre Taller - electricidad

 OPCIÓN MÚLTIPLE:

resistencia del alambre A se relaciona con la del alambre B mediante: A. RA = 2RB B. RA = RB C. RA = 4 RB D. RA= RB/4

Las preguntas de 1 al 7 son de selección múltiple con única respuesta. 1.

En el circuito que se ilustra en la figura 5.1 la corriente en el resistor de 4  es I4. La corriente que fluye en el resistor de 12  es: A. I12 = 3I4 B. I12 = 0,75I4 C. I12 = 1,5I4 D. I12 = I4/3

5.

Si en el circuito de la figura 5.3 disminuye la resistencia de R2, A. La caída de voltaje a través de R2 disminuye. B. La corriente a través de R1 es constante. C. La corriente a través de R1 aumenta D. La potencia disipada por R2 disminuye.

Figura 5.1 2.

3.

Cuando dos resistores idénticos se conectan en paralelo con una batería, la potencia total disipada por ellos es de 40 W. Si posteriormente se conectan esos mismos resistores en serie con la misma batería, la potencia total disipada será: A . 80 W B. 40 W C. 20 W D. 10 W

Figura 5.3

6.

Tres resistores idénticos R1 = R2= R3 están conectados a una batería, como se ilustra en la figura 5.4. La potencia disipada es:

De acuerdo a la figura 5.2

Figura 5.2 Una de las ecuaciones es correcta: A. 4I1  2I5  6I3  10 B. 3I 4  2I5  5I6  12

A. Máxima en R1 B. Mínima en R1 C. La misma en R1que en la combinación paralela de R2 y R3 D. Igual en R1 que en R2 o R3. Figura 5.4 7. En el circuito que se muestra en la figura 5.5, el voltaje entre los extremos del resistor de 2.0  es de 18,0V ¿Cuáles son la fem de la batería y la corriente a través del resistor de 6.00  ? A. 18.00 V; 3.00 A B. 27.0 V; 4.50 A C. 9.00 V; 9.00 A D. 12.0 V; 6.00 A

C. 3I 4  4I1  2 D. 4I1  2I5  6I3  0 4.

Dos alambres cilíndricos de cobre tienen la misma resistividad y están a la misma temperatura. El alambre A tiene el doble de largo del alambre B. La

Figura 5.5

1

5.

 EJERCICIOS ELECTRICIDAD Y RESISTENCIA Material

(Ω•m)

10-8

Material

 (Ω•m)

Plata

1.47 ×

Germanio puro

0.60

Cobre

1.72 × 10-8

Silicio puro

2300

Oro

2.44 × 10-8

Aluminio

2.75 × 10-8

Ámbar

5.0x1014

Tungsteno

5.25 × 10-8

Vidrio

1010 - 1014

Acero

20 × 10-8

Mica

1011 - 1015

Plomo

22 × 10-8

Cuarzo(fundido)

7.5 × 1017

Nicromo

100 × 10-8

Azufre

1015

Carbono puro(grafito)

3.5 × 10-5

Madera

108 - 1011

Un foco alimentado por una batería tiene un filamento de tungsteno. Cuando se cierra inicialmente el interruptor que conecta el foco a la batería y la temperatura es de 200C, la corriente en el foco es de 0,860 A. Después que el foco ha permanecido encendida durante 30 s, la corriente es de 0,220 A. ¿Cuál es la temperatura del filamento en ese momento? R/ 6670C.  CIRCUITOS

AISLADORES

Para el circuito mostrado en la figura 5.6, determínese la corriente en cada resistor y la corriente que sale de la batería. R/ 20,0 A, 8,00 A, 5,00 A y 33,0 A

Figura 5.6 6.

Tabla 1.Resistividad a temperatura ambiente (200C)

Calcule las resistencias equivalentes que pueden reemplazar a las redes entre las terminales para las figuras 5.7 a- b R/ a) 8,0  , b) 11,0 

Tabla 2.Coeficientes de temperatura de la resistividad (valores aproximados cerca de la temperatura ambiente) 1.

¿Cuál es la longitud de un tramo de alambre de oro de 0.462 mm de diámetro que tiene una resistencia de 1,00  ? R/ 6,87 m

2.

Se necesita producir un conjunto de alambres cilíndricos de cobre de 3,50 m de largo con una resistencia de 0,125  cada uno. ¿Cuál debe ser la masa de cada uno de estos alambres? (densidad.cobre=8,96x103kg/m3) R/ 15,1 g

3.

Un cubo de aluminio tiene lados de 1.80 m de longitud. ¿Cuál es la resistencia entre dos caras opuestas del cubo? R/ 1,53 x 10-8  .

4.

La corriente en cierto alambre varía con el tiempo según la relación I = 55 A - (0.65 A/s2)t2. a) ¿Cuántos coulombs de carga pasan por una sección transversal del alambre en el intervalo de tiempo entre t = 0 y t = 8.0 s? b) ¿Qué corriente constante transportaría la misma carga en el mismo intervalo de tiempo? R/ a) 329 C b) 41.1 A

Figura 5.7 7.

Considere el circuito que se muestra en la figura 5.8, 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  ? R/ 9,95 A, 7,00 A. Figura 5.8

2

8. En la figura 5.9, encuentre a) la corriente en cada uno

de los resistores y b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b. R/a)1,93A, 0,568A, 1,14A, 0,227A b) 5,68 V

Figura 5.12 12. Calcule la potencia disipada en cada resistor en la

figura 5.13. R/ 800 W, 50W, 25W, 450W  9.

Figura 5.9 LEYES DE KIRCHHOFF Halle la corriente a través de cada uno de los tres resistores del circuito que se muestra en la figura 5.10. Las fuentes de fem tienen una resistencia interna insignificante. R/

Figura 5.13

i2  5.21 A , i5  6.32 A , y i4  1.11 A.

13. a) Encuentre la corriente a través de la batería y de

cada uno de los resistores en el circuito ilustrado en la figura 5.14. b) ¿Cuál es la resistencia equivalente de la red de resistores? R/ a) 10,0 A; 6,00 A; 2,00 A; 4,00 A; 4,00 A y 6,00 A b) 1,40 Ω.

Figura 5.10 10. a) halle el potencial en el punto a con respecto al punto

b de la figura 5.11. b) Si los puntos a y b están conectados mediante un alambre de resistencia insignificante, halle la corriente en la batería de 12,0 V. R/ a) 0,222 V b) 0,464 A

Figura 5.14 

CIRCUITOS RC

14. Se carga un capacitor de capacitancia C = 455 pF con

una carga cuya magnitud es de 65.5 nC en cada placa. Después se conecta el capacitor a un voltímetro con una resistencia interna de 1.28 M  . a) ¿Cuál es la corriente a través del voltímetro inmediatamente después de establecer la conexión? b) ¿Cuál es la constante de tiempo de este circuito R-C? R/ a) 1,12 x 10-4 A b) 5,82 x 10-4 s

Figura 5.11 11. Para el circuito de varias espiras que se muestra en la

figura 5.12, ¿cuál es la corriente a través de cada rama? R. 0,664 A; 0,786 A; 0,0158 A; 1,45 A; 0,770 A

15.

Se carga un capacitor a un potencial de 12,0 V y luego se conecta a un voltímetro con una resistencia interna de 3,40 M  . Al cabo de un tiempo de 4.00 s

3

la lectura del voltímetro es de 3.0 V ¿Cuál es la capacitancia? R/ 8,49 x 10-7 F

16. Se conecta un capacitor de 12,4

 F, a través de un

resistor de 0.895 M  , a una diferencia de potencial constante de 60,0 V. a) Calcule la carga del capacitor a los tiempos siguientes después de establecer las conexiones : 0,5 s, 20,0 s y 100,0 s b) Calcule las corrientes de carga en los mismos instantes. C) Grafique los resultados de los incisos (a) y (b) con respecto a t entre 0 y 20,0 s. R/ a) 0; 2,70 x 10-4C; 4,42 x 10-4 C; 6,21 x 10-4 C; 7,44 x 10-4 C b) 6,70 x 10-5 A; 4,27 x 10-5 A; 2,72 x 10-5 A; 1,11 x 10-5 A; 8,19 x 10-9 A.

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