ÉNFASIS: DISEÑO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

I

ITOS ELECTRICOS II

MATERIAL DE TRABAJO ACADÉMICO PARA LA

AUTOGESTIÓN DEL CONOCIMIENTO, DESTINADO A

ESTUDIANTES DE SECUNDARIA DE PRIMER GRADO

ESCUELA SECUNDARIA TÉCNICA NÚM. 4 PROF. AGUSTÍN PALESTINA DURÁN

TURNO VESPERTINO

Fuente de información:

Floyd, T., (2007).

Principios de circuitos

eléctricos. México:

Pearson educación.

ESTIMADO ESTUDIANTE:

RECUERDA NO SALIR DE

CASA, PARA CUIDAR TU

SALUD Y LA DE QUIENES

TE RODEAN.

PLAN DE ACTIVIDADES II.- MAYO-JUNIO 2020

Nombre del Profesor: AGUSTÍN PALESTINA DURÁN. Énfasis: Diseño de Circuitos Eléctricos

Grado: 1er Grupos: A, B, C, D, E, F Turno: Vespertino

Estimado estudiante: A continuación, se mencionan los aspectos a considerar para el trabajo que

desarrollarás a distancia para el aprendizaje del Énfasis de Diseño de Circuitos Eléctricos. Se te

proporciona un documento electrónico mismo que puedes descargar en tu teléfono, Tablet o

computadora, o bien puedes imprimir. Recuerda que lo fundamental es estudiar y desarrollar tus

actividades académicas “SIN SALIR DE CASA”, para cuidar tú salud, la de tus seres queridos y de tu

comunidad. Deberás realizar los productos en tu libreta y fotografiarlos o escanearlos. Pongo a tu

disposición el siguiente correo electrónico para aclarar cualquier duda, y para que me envíes tu

trabajo. circuitoselectri1@hotmail.com El período de entrega será el señalado en la tabla de

actividades.

Objetivo: Facilitar el aprendizaje referido a Circuitos Eléctricos, mediante estrategias pedagógicas para el trabajo autónomo a distancia.

Contenido central: “La electricidad” Tema integrador: La salud Recursos: Documento Electrónico, Libreta de la asignatura, lapiceros.

TEMA ACTIVIDAD PRODUCTO FECHA DE ENTREGA

LA RELACIÓN DE CORRIENTE, VOLTAJE Y RESISTENCIA

Leer las páginas 1 a la 4 y resolver el cuestionario y los ejercicios.

-Cuestionario contestado. -Ejercicios resueltos.

Viernes 22 de Mayo

CÁLCULO DE LA

CORRIENTE Leer las páginas 5 a la 8 y resolver los ejercicios

-Ejercicios resueltos

Viernes 29 de Mayo

CÁLCULO DEL VOLTAJE

Leer las páginas 8 a la 10 y resolver los ejercicios

-Ejercicios resueltos

Viernes 5 de junio

CÁLCULO DE LA

RESISTENCIA Leer las páginas 10a la 12 y resolver los ejercicios

-Ejercicios resueltos

Viernes 12 de junio

LA REL ACIÓN DE CORRIENTE, VOLTAJE Y RESISTENCIA 3 ◆

V + –

– +

LA RELACIÓN DE CORRIENTE, VOLTAJE Y RESISTENCIA

Ohm determinó experimentalmente que si el voltaje a través de un resistor se incrementa, la corriente a través del resistor también lo hará; y, asimismo, si el voltaje disminuye, la corriente hará lo mismo. Por ejemplo, si el voltaje se duplica, la corriente se duplicará. Si el voltaje se re- duce a la mitad, la corriente lo hará también. Esta relación se ilustra en la figura 3-1, con indica- ciones de medidor relativas de voltaje y corriente.

] FIGURA 3–1

Efecto en la corriente por el

cambio de voltaje con la

resistencia a un valor

constante. R R

(a) Menos V, menos I (b) Más V, más I

Ohm también determinó que si el voltaje se mantiene constante, menos resistencia produce más corriente, y, además, más resistencia produce menos corriente. Por ejemplo, si la resistencia se reduce a la mitad, la corriente se duplica. Si la resistencia se duplica, la corriente se reduce a la mitad. Este concepto se ilustra mediante las indicaciones de medidor presentes en la figura 3-2, donde la resistencia se incrementa y el voltaje se mantiene constante.

] FIGURA 3–2

Efecto en la corriente por el

cambio de resistencia con

el voltaje a un valor

constante.

(a) Menos R, más I (b) Más R, más I

La ley de Ohm describe matemáticamente la relación entre voltaje, corriente y resisten- cia en un circuito. La ley de Ohm se expresa en tres formas equivalentes según qué cantidad se requiera determinar. Como se verá, la corriente y el voltaje son linealmen- te proporcionales. Sin embargo, la corriente y la resistencia son inversamente propor- cionales.

Después de completar esta sección, usted debe ser capaz de:

Explicar la ley de Ohm

Describir la relación entre V, I y R

Expresar I como una función de V y R

Expresar V como una función de I y R

Expresar R como una función de V e I

Demostrar gráficamente que I y V son directamente proporcionales

Demostrar gráficamente que I y R son inversamente proporcionales

Explicar por qué I y V son linealmente proporcionales

V + –

– +

V + –

– +

R 20 Ω

V + –

– +

R 10 Ω

1

4 LEY DE OHM ◆

=

=

Ecuación 3–1

Ecuación 3–2

Ecuación 3–3

La ley de Ohm establece que la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversa-

mente proporcional a la resistencia. Los circuitos mostrados en las figuras 3-1 y 3-2 ilustran la ley de Ohm, dada por la fórmula siguiente:

I V

R

donde: I = corriente en amperes (A) V = voltaje en volts (V)

R = resistencia en ohms (Ω)

Con un valor constante de R, si el valor de V se incrementa, el valor de I se incrementa; si V dis- minuye, I disminuye. Si V se mantiene constante y R se incrementa, I disminuye. Asimismo, si V se mantiene constante y R disminuye, I se incrementa

Con la ecuación 3-1, se puede calcular la corriente cuando se conocen los valores de voltaje y re- sistencia. Manipulando la ecuación 3-1, se puede obtener una expresión para voltaje y resistencia.

V = IR

R V I

Con la ecuación 3-2, se puede calcular el voltaje cuando se conocen los valores de corriente y re- sistencia. Con la ecuación 3-3, se puede calcular la resistencia si se conocen los valores de volta- je y corriente.

Las tres expresiones —ecuaciones 3-1, 3-2 y 3-3— son equivalentes. Simplemente son tres formas de utilizar la ley de Ohm.

La relación lineal de corriente y voltaje

En circuitos resistivos, la corriente y el voltaje son linealmente proporcionales. Lineal significa que si una de las cantidades se incrementa o disminuye en cierto porcentaje, la otra se incremen- tará o disminuirá en el mismo porcentaje, suponiendo que el valor de la resistencia es constante. Por ejemplo, si el voltaje a través de un resistor se triplica, la corriente se triplicará.

EJEMPLO 3–1 Demuestre que si el voltaje presente en el circuito de la figura 3-3 se incrementa a tres veces su valor presente, la corriente triplicará su valor.

V R 10 V 4.7 kΩ

Solución Con 10 V, la corriente es

R 4.7 kΩ

Si el voltaje se incrementa a 30 V, la corriente será

I = V

= 10 V

= 2.13 mA

R 4.7 kΩ

La corriente se fue de 2.13 mA a 6.38 mA cuando el voltaje se triplicó a 30 V.

I = V

= 30 V

= 6.38 mA

2

LA REL ACIÓN DE CORRIENTE, VOLTAJE Y RESISTENCIA 3 ◆

Considere un valor constante de resistencia, por ejemplo, 10 Ω, y determine la corriente con

varios valores de voltaje que van desde 10 V hasta 100 V en el circuito de la figura 3-4(a). Los va- lores de corriente obtenidos aparecen en la figura 3-4(b). La gráfica de los valores I frente a los valores V se muestra en la figura 3-4(c). Advierta que es una gráfica de línea recta. Esta gráfica indica que un cambio en voltaje produce un cambio linealmente proporcional de la corriente. No importa cuál sea el valor de R, suponiendo que R es constante, la gráfica de I frente a V siempre será una línea recta.

I (A)

1

V

(a)

R 10 Ω

(b)

I = V

10Ω

(c)

10 20 30 40 50 60

70 80 90 100

V (V)

$ FIGURA 3–4

Gráfica de corriente contra voltaje para el circuito de la parte (a).

EJEMPLO 3–2 Suponga que se está midiendo la corriente en un circuito que opera con 25 V. El amperímetro lee 50 mA. Más tarde, se observa que la corriente ha decaído a 40 mA. Suponiendo que la re- sistencia no cambió, se debe concluir que la fuente de voltaje ha cambiado. ¿Cuánto ha cam- biado el voltaje y cuál es su nuevo valor?

Solución La corriente se ha reducido de 50 mA a 40 mA, lo cual es una reducción del 20%. Como el voltaje es linealmente proporcional a la corriente, el voltaje ha disminuido en el mismo por- centaje que la corriente. Al tomar el 20% de 25 V, se obtiene

Cambio de voltaje = (0.2)(25 V) = 5 V

Reste este cambio al voltaje original para obtener el nuevo voltaje.

Nuevo voltaje = 25 V - 5 V = 20 V

Observe que no se necesitó el valor de resistencia para encontrar el nuevo voltaje.

Problema relacionado Si la corriente se reduce a 0 A en las mismas condiciones establecidas en el ejemplo, ¿cuál es el voltaje?

Problema relacionado* Si el voltaje mostrado en la figura 3-3 se cuadruplica, ¿también lo hará la corriente?

V I

10 V 1 A 20 V 2 A 30 V 3 A 40 V 4 A 50 V 5 A 60 V 6 A 70 V 7 A 80 V 8 A 90 V 9 A

100 V 10 A

10 V–100 V

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

R = 10 Ω

3

4 LEY DE OHM ◆

La relación inversa de corriente y resistencia

Como se ha visto, la corriente varía inversamente con la resistencia tal como lo expresa la ley de Ohm, I = V/R. Cuando la resistencia se reduce, la corriente se incrementa; cuando la resistencia se incrementa, la corriente se reduce. Por ejemplo, si el voltaje de la fuente se mantiene constan- te y la resistencia se reduce a la mitad, la corriente se duplica; cuando la resistencia se duplica, la corriente se reduce a la mitad.

Considere un valor constante de voltaje, por ejemplo, 10 V, y determine la corriente con va- rios valores de resistencia que van desde 10 Ω hasta 100 Ω en el circuito de la figura 3-5(a). Los va- lores obtenidos se muestran en la figura 3-5(b). La gráfica de los valores I contra los valores R aparece en la figura 3-5(c).

I (A)

10 V R

10 K –100 K

(a)

$ FIGURA 3–5

(b)

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

(c)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

R (Ω)

Gráfica de corriente contra resistencia para el circuito de la parte (a).

REPASO DE LA

SECCIÓN 3-1

Las respuestas se

encuentran al final

del capítulo

1. La ley de Ohm define la relación entre tres cantidades básicas. ¿Cuáles son estas cantida-

des?

2. Escriba la fórmula de la ley de Ohm para corriente.

3. Escriba la fórmula de la ley de Ohm para voltaje.

4. Escriba la fórmula de la ley de Ohm para resistencia.

5. Si el voltaje a través de un resistor de valor fijo se triplica, ¿la corriente se incrementa o dis-

minuye, y en cuánto?

6. Si el voltaje a través de un resistor fijo se reduce a la mitad, ¿cuánto cambiará la corriente?

7. Existe un voltaje fijo a través de un resistor, y se lee una corriente de 1 A. Si se reemplaza

el resistor por otro con el doble de resistencia, ¿cuánta corriente se leerá?

8. En un circuito el voltaje se duplica y la resistencia se reduce a la mitad. ¿Se incrementaría

o reduciría la corriente y, si lo hace, en cuánto?

9. En un circuito, V = 2 V e I = 10 mA. Si V cambia a 1 V, ¿cuál será el valor de I?

10. Si I = 3 A a cierto voltaje, ¿qué valor tendrá si el voltaje se duplica?

V = 10 V

R (K) I (A) 10 1.000 20 0.500 30 0.333 40 0.250 50 0.200 60 0.167 70 0.143 80 0.125 90 0.111 100 0.100

RESOLVER ESTA ACTIVIDAD

ACTIVIDAD 1

4

CÁLCULO DE L A CORRIENTE 7 ◆

CÁLCULO DE LA CORRIENTE

Los siguientes ejemplos utilizan la fórmula I = V/R. Para obtener la corriente en amperes, el

valor del voltaje debe estar en volts y el de la resistencia en ohms.

Unidades con prefijos métricos

En electrónica, los valores de resistencia de miles de o incluso de millones de ohms son comu- nes. Los prefijos métricos kilo (k) y mega (M) se utilizan para indicar valores grandes. Por tanto, los miles de ohms se expresan en kilohms (kΩ), y los millones de ohms se expresan en megohms

Los ejemplos dados en esta sección ilustran la fórmula de la ley de Ohm I = V/R.

Después de completar esta sección, usted debe ser capaz de:

Calcular la corriente en un circuito

Utilizar la ley de Ohm para determinar la corriente cuando conozca los valores de voltaje y resistencia

Utilizar los valores de voltaje y resistencia expresados con prefijos métricos

I = V

= 100 V

= 4.55 A R 22 Ω

Si R cambia a 33 Ω en la figura 3-6, ¿cuál es la corriente?

Problema relacionado

Solución Utilice la fórmula I = V/R, y sustituya 100 V en lugar de V y 22 K en lugar de R.

¿Cuántos amperes de corriente hay en el circuito de la figura 3-6?

V R 100 V 22 Ω

EJEMPLO 3–3

R 47 Æ

Si V = 5 V y R = 1000 Ω, ¿cuál es la corriente? Problema relacionado

Si la resistencia que aparece en la figura 3-6 cambia a 47 Ω y el voltaje a 50 V, ¿cuál es el nue- vo valor de la corriente?

Sustituya V = 50 V y R = 47 K en la fórmula I = V/R.

I = V

= 50 V

= 1.06 A

EJEMPLO 3–4

Ω

5

8 LEY DE OHM ◆

(MΩ). Los cuatro ejemplos siguientes ilustran cómo utilizar kilohms y megaohms para calcular la corriente. Volts (V) divididos entre kilohms (kΩ) dan por resultado miliamperes (mA). Volts (V) divididos entre megaohms (MΩ) dan por resultado microamperes (mA).

En el ejemplo 3-5, 50 × 10—3 A se expresa como 50 miliamperes (50 mA). Esto puede ser ventajoso cuando divida volts entre kilohms. La corriente estará en miliamperes, como se ilustra en el ejemplo 3-6.

Si se aplican volts cuando los valores de resistencia están en megaohms, la corriente está en microamperes (mA), como indican los ejemplos 3-5 y 3-6.

Problema relacionado Determine la corriente en el circuito de la figura 3-7 si R cambia a 10 kΩ.

1 * 103 Æ R 1.0 kÆ

Solución Recuerde que 1.0 kΩ es lo mismo que 1 × 103 Ω. Use la fórmula I = V/R y sustituya 50 V por V y 103 Ω por R.

Determine la corriente en el circuito mostrado en la figura 3-7.

V R 50 V 1.0 kΩ

EJEMPLO 3–5

I = V

= 30 V

= 5.36 mA R 5.6 kΩ

¿Cuál es la corriente en miliamperes si R cambia a 2.2 kΩ?

Problema relacionado

Solución Cuando se dividen volts entre kilohms, se obtiene la corriente en miliamperes.

¿Cuántos miliamperes hay en el circuito de la figura 3-8?

V R 30 V 5.6 kΩ

EJEMPLO 3–6

Ω Ω

6

CÁLCULO DE L A CORRIENTE 7 ◆

Los voltajes pequeños, por lo general de menos de 50 V, son comunes en circuitos semicon- ductores. De vez en cuando, sin embargo, se encuentran voltajes grandes. Por ejemplo, en algu- nos receptores de televisión el suministro de alto voltaje es de alrededor de 20,000 V (20 kilovolts o 20 kV), y los voltajes generados por las compañías de electricidad pueden ser de has- ta 345,000 (345 kV). Los dos ejemplos siguientes ilustran cómo utilizar valores de voltaje en el intervalo de kilovolts para calcular la corriente.

Problema relacionado ¿Cuál es la corriente si V se incrementa a 100 V en la figura 3-6?

4.7 * 106 Ω R 4.7 MÆ I =

V =

25 V =

25 V = 5.32 * 10-6 A = 5.32 µA

Solución Recuerde que 4.7 MΩ es igual a 4.7 × 106Ω. Sustituya V por 25 V y R por 4.7 × 106 Ω.

Determine la cantidad de corriente presente en el circuito de la figura 3-9.

V R 25 V 4.7 MΩ

EJEMPLO 3–7

R 1.8 MÆ

Si R se duplica en el circuito de la figura 3-6, ¿cuál es el nuevo valor de la corriente? Problema relacionado

Cambie el valor de R en la figura 3-9 a 1.8 Mµ. ¿Cuál es el nuevo valor de la corriente?

Cuando se dividen volts entre megaohms, se obtiene la corriente en microamperes.

I = V

= 25 V

= 13.9 µA

EJEMPLO 3–8

V 24 kV 24 * 103 V I =

R =

12 kΩ=

12 * 103 Ω = 2 A

¿Cuál es la corriente en mA producida por 1 kV a través de un resistor de 27Ω? Problema relacionado

Solución Como los kilovolts se dividen entre kilohms, los prefijos se cancelan; por consiguiente, la co- rriente está en amperes.

¿Cuánta corriente es producida por un voltaje de 24 kV a través de un resistor de 12 kµ? EJEMPLO 3–9

¿Cuánta corriente hay a través de un resistor de 100 MΩ cuando se aplican 50 kV?

Solución En este caso, divida 50 kV entre 100 MΩ para obtener la corriente. Sustituya 50 kV por 50 × 103 y 100 MΩ por 100 × 106 Ω.

I = R

= 100 MΩ

= 100 * 106 Ω

= 0.5 * 10 A = 0.5 mA V 50 kV 50 * 103 V

Ω

7

8 LEY DE OHM ◆

REPASO DE LA

SECCIÓN 3-2

En los problemas 1 a 4, calcule I.

1. V = 10 V y R = 5.6 Ω

2. V = 100 V y R = 560 Ω.

3. V = 5 V y R = 2.2 kΩ.

4. V = 15 V y R = 4.7 MΩ.

5. Si a través de un resistor de 4.7 MΩ se aplican 20 kV, ¿cuánta corriente se produce?

6. ¿Cuánta corriente producirán 10 kV a través de un resistor de 2.2 MΩ?

CÁLCULO DEL VOLTAJE

Los ejemplos siguientes utilizan la fórmula V = IR. Para obtener el voltaje en volts, el valor de I debe expresarse en amperes y el de R en ohms.

Recuerde que la potencia de diez en el denominador se resta de la potencia de diez en el nu- merador. De modo que 50 se dividió entre 100 y se obtuvo 0.5, y 6 se restó de 3 para obtener 10—3.

Problema relacionado ¿Cuánta corriente hay a través de un resistor de 6.8 MΩ cuando se aplican 10 kV?

Los ejemplos de esta sección ilustran la expresión de la ley de Ohm V = IR.

Después de completar esta sección, usted debe ser capaz de:

Calcular el voltaje en un circuito

Utilizar la ley de Ohm para encontrar el voltaje cuando se conocen los valores de co- rriente y resistencia

Utilizar los valores de corriente y resistencia expresados con prefijos métricos

Solución Sustituya I por 5 A y R por 100 Ω en la fórmula V = IR.

V = IR = (5 A)(100 Ω) = 500 V

Por tanto, se requieren 500 V para producir 5 A de corriente a través de un resistor de 100Ω .

Problema relacionado En la figura 3-10, ¿cuánto voltaje se requiere para producir 12 A de corriente?

En el circuito de la figura 3-10, ¿cuánto voltaje se requiere para producir 5 A de corriente?

5 A

V R 100 Ω

RESUELVE LOS EJERCICIOS

ACTIVIDAD 2

8

CÁLCULO DEL VOLTAJE ◆ 9

Unidades con prefijos métricos

Los dos ejemplos siguientes ilustran cómo se utilizan los valores de corriente en los intervalos de miliamperes (mA ) y microamperes (mA) para calcular voltaje.

Los dos ejemplos siguientes ilustran cómo utilizar valores de resistencia en los intervalos de kilohms (kΩ) y megaohms (MΩ) para calcular voltaje.

Solución Cinco miliamperes son iguales a 5 × 10—3 A. Sustituya los valores dados para I y R en la fórmula V = IR.

V = IR = (5 mA)(56 Ω) = (5 * 10-3 A)(56 Ω) = 280 * 10-3 V = 280 mV

Cuando se multiplican miliamperes por ohms, se obtienen milivolts.

Problema relacionado En la figura 3-11, ¿cuánto voltaje se mide a través de R si R = 33 Ω e I = 1.5 mA?

R

56 Ω V

¿Cuál será la lectura de voltaje a través del resistor de la figura 3-11?

5 mA

Solución Ocho microamperes son iguales a 8 × 10—6 A. Sustituya los valores de I y R en la fórmula V = IR.

V = IR = (8 µA)(10 Ω) = (8 * 10-6 A)(10 Ω) = 80 * 10-6 V = 80 µV

Cuando se multiplican microamperes por ohms, se obtienen microvolts.

Problema relacionado Si a través de un resistor de 47 Ω fluyen 3.2 µA, ¿cuál es el voltaje a través del resistor?

Suponga que a través de un resistor de 10 Ω fluye una corriente de 8 µA. ¿Cuál es el voltaje a través del resistor?

R 3.3 kΩ

V

Por el circuito de la figura 3-12 circula una corriente de 10 mA. ¿Cuál es el voltaje?

10 mA

9

10 LEY DE OHM ◆

REPASO DE LA

SECCIÓN 3-3 En los problemas 1-7, calcule V.

1. I = 1 A y R = 10 Ω.

2. I = 8 A y R = 470 Ω.

3. I = 3 mA y R = 100 Ω.

4. I = 25 µA y R = 56 Ω.

5. I = 2 mA y R = 1.8 kΩ.

6. I = 5 mA y R = 100 MΩ.

7. I = 10 µA y R = 2.2 MΩ.

8. ¿Cuánto voltaje se requiere para producir 100 mA a través de un resistor de 4.7 kΩ?

9. ¿Cuánto voltaje se requiere para producir 3 mA de corriente en un resistor de 3.3 kΩ?

10. Una batería produce 2 A a través de una carga resistiva de 6.8 Ω. ¿Cuál es el voltaje de la

batería?

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA

Solución Diez miliamperes son iguales a 10 × 10—3 A y 3.3 kΩ son iguales a 3.3 × 103 Ω. Sustituya

estos valores en la fórmula V = IR.

V = IR = (10 mA)(3.3 kΩ) = (10 * 10-3 A)(3.3 * 103 Ω) = 33 V

Advierta que 10—3 y 103 se eliminan entre sí. Por consiguiente, los miliamperes eliminan a los kilohms cuando se multiplican y el resultado son volts.

Problema relacionado Si la corriente en la figura 3-12 es de 25 mA, ¿cuál es el voltaje?

Los ejemplos de esta sección ilustran la expresión de la ley de Ohm R = V/I.

Después de completar esta sección, usted debe ser capaz de:

Calcular la resistencia en un circuito

Utilizar la ley de Ohm para encontrar la resistencia cuando se conocen los valores de voltaje y corriente

Utilizar valores de corriente y voltaje expresados con prefijos métricos

Solución Cincuenta microamperes son iguales a 50 × 10—6 A y 4.7 MΩ son 4.7 × 106 Ω. Sustituya es- tos valores en la fórmula V = IR.

V = IR = (50 µA)(4.7 MΩ) = (50 * 10-6 A)(4.7 * 106 Ω) = 235 V

Observe que 10—6 y 106 se eliminan entre sí. Por consiguiente, los microamperes eliminan a los megohms cuando se multiplican y el resultado son volts.

Problema relacionado Si a través de un resistor de 3.9 MΩ circulan 450 µA, ¿cuál es el voltaje?

Si a través de un resistor de 4.7 MΩ circula una corriente de 50 µA, ¿cuál es el voltaje?

RESUELVE LOS EJERCICIOS

ACTIVIDAD 3

10

CÁLCULO DE L A RESISTENCIA ◆ 11

Los siguientes ejemplos utilizan la fórmula R = V/I. Para obtener la resistencia en ohms, el va-lor de I se debe expresar en amperes y el de V en volts.

Unidades con prefijos métricos

Los dos ejemplos siguientes ilustran cómo utilizar valores de corriente en los intervalos de mi- liamperes (mA) y microamperes (µA) para calcular resistencia.

R = V

= 12 V

= 3.90 Ω I 3.08 A

En la figura 3-13, ¿a qué valor debe ser cambiada R para lograr una corriente de 5.45 A? Problema relacionado

Solución Sustituya V por 12 V e I por 3.08 A en la fórmula R = V/I.

R 12 V

En el circuito de la figura 3-13, ¿cuánta resistencia se requiere para extraer 3.08 A de corrien- te de la batería?

3.08 A

Cuando los volts se dividen entre miliamperes, la resistencia resulta en kilohms.

Si el amperímetro indica 1.10 mA y el voltímetro lee 75 V, ¿cuál es el valor de R?

Problema relacionado

I 4.55 mA R =

V =

150 V =

150 V = 33 * 103 Æ = 33 kΩ

Solución 4.55 mA son lo mismo que 4.55 × 10—3 A. Sustituya los valores de voltaje y corriente en la fórmula R = V/I.

R V

+ – – +

Suponga que el amperímetro mostrado en la figura 3-14 indica 4.55 mA de corriente y el vol- tímetro lee 150 V. ¿Cuál es el valor de R?

mA

11

12 LEY DE OHM ◆

REPASO DE LA

SECCIÓN 3-4 En los problemas 1 a 5, calcule R.

1. V = 10 V e I = 2.13 A.

2. V = 270 V e I = 10 A.

3. V = 20 kV e I = 5.13 A.

4. V = 15 V e I = 2.68 mA.

5. V = 5 V e I = 2.27 µA.

6. Se tiene un resistor a través del cual se leen 25 V y el amperímetro indica 53.2 mA de co-

rriente. ¿Cuál es el valor del resistor en kilohms? ¿Y en ohms?

Cuando los volts se dividen entre microamperes, las unidades de resistencia son megaohms.

Problema relacionado Si se cambia el resistor mostrado en la figura 3-14 de modo que el amperímetro lea 48.5 µA, ¿cuál es el nuevo valor del resistor? Considere V = 150 V.

I 68.2 µA R =

V =

150 V =

150 V = 2.2 * 106 Æ = 2.2 MΩ

Solución 68.2 mA son lo mismo que 68.2 × 10—6 A. Sustituya los valores de V e I en la ecuación para R.

Suponga que se cambia el valor del resistor mostrado en la figura 3-14. Si el voltaje de la ba- tería aún es de 150 V y el amperímetro lee 68.2 µA, ¿cuál es el nuevo valor del resistor?

EJEMPLO 3–18

RESUELVE LOS EJERCICIOS

ACTIVIDAD

4

12