Parciales de Fisica Electro

8/19/2019 Parciales de Fisica Electro

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PARCIALES DE FISICA 2 ELECTROUIS – COLOMBIA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER – MALAGA SEGUNDO PARCIAL DE FÍSICA II. MAYO 12/2013. T: 2H

Nombre: __________________________________________________Código:_________________

1. Escoja la opción correcta y justifique su respuesta. Respuesta sin justificar no se tendrá encuenta. Cada ítem vale 0.3

A. e li!era un electrón desde el reposo en una re"ión del espacio con un campo el#ctricodiferente de cero. $Cuál de los si"uientes enunciados es verdadero%

a& El electrón empe'ará a moverse (acia una re"ión de potencial más alto.!& El electrón empe'ará a moverse (acia una re"ión de potencial más !ajo.c& El electrón empe'ara a moverse so!re una línea de potencial constante.d& )o se puede lle"ar a una conclusión* a menos que se cono'ca la dirección del campo.

+. e requiere 1m, de tra!ajo para mover del infinito dos car"as positivas id#nticas -q para quelas separe una distancia a/. $Cuánto tra!ajo se requiere para mover desde el infinito cuatrocar"as id#nticas -/q/* de modo que est#n en los v#rtices de un tetraedro re"ular de lado a/%

a& 3m, !& m, c& m, d& 1m,

C. 2na pequea esfera ori"inalmente tiene una car"a -q. la !ajamos y la introducimos en una lata

conductora. $Cuál de las si"uientes ma"nitudes permanece fija a medida que descendemos laesfera* pero antes de que toque la lata% 45uede (a!er más de una respuesta correcta&

a& El potencial de la lata. !& El potencial de la esfera. c& 6a car"a de laesfera.

d& 6a car"a neta en la esfera y en la lata.

7. 6os centros de dos esferas conductoras de radio r están separados por una distancia d 8 9r.una car"a -q se encuentra en una esfera y una car"a :q en la otra. 6a capacitancia delsistema es Co. 2na car"a adicional se transfiere a(ora de modo que se duplica en cada esfera.$Cuál es la nueva capacitancia C; a(ora que las car"as (an cam!iado%a& C;< Co. !& C;< 9 Co. c& C;< Co. d& C;< Co =9 e& )o e>iste suficienteinformación para contestar la pre"unta.

E. 2n capacitor de placas paralelas se car"a conectándolo a una !atería ideal? despu#s sedesconecta. @ri"inalmente la ener"ía almacenada en el capacitor es 2 o. i la distancia entrelas placas se duplica* la nueva ener"ía almacenada en #l será

a& 2o. !& 9 2o. c& 2o. d& 2o =9. e& 2o =.

9.6a fi"ura muestra los puntos A* +* C y 7* so!re el plano B. En

re"ión mostrada e>iste un campo el#ctrico dado por ⃗E=2(î+ ̂j) N

C

. a& 7i!uje las respectivas superficies equipotenciales? !& @rdene menor a mayor el valor del potencial en los puntos A* +* C y 7 4Da


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3. 4Dale 1.9&

. 2na espira circular de radio R tiene una car"a -F uniformemente distri!uida.7etermine la velocidad de un electrón que se suelta desde el reposo* so!re el ejeprincipal de la espira y a una distancia 9R del centro de la misma. u"erencia 2se elprincipio de conservación de la ener"ía y asuma que la car"a de electrón es de1.G10H1IC y su masa es I.1G10 H31J" 4Dale 1.9&

. Ka"a una deducción detallada de la ener"ía de ensam!le de una esfera de radio R ycar"a -F* uniformemente distri!uida. 4Dale 0.&

Nombre: ____________________________________________________Codigo:____________________ __

1. Responda cada una de las siguientes preguntas, justifque sus respuestas.Respuesta sin justifcar no se tendrá en cuenta. (Cada ítem ale !."#

L. e li!era un electrón desde el reposo en una re"ión del espacio con un campoel#ctrico uniforme. $Cuál de los si"uientes enunciados es verdadero%e& El electrón empe'ará a moverse (acia una re"ión de potencial más alto.f& El electrón empe'ará a moverse (acia una re"ión de potencial más !ajo."& El electrón empe'ara a moverse so!re una línea de potencial constante.(& )o se puede lle"ar a una conclusión* a menos que se cono'ca la dirección del

campo.

e tienen dos capacitores de capacitancias C1 C2. El capacitor con capacitancia C1 tiene lcar"a F0 mientras que C2 está descar"ado. conectan en paralelo. a& 7etermine la car"final en los dos capacitores? !& Manteniendo locapacitores en paralelo se inserte entre laplacas un diel#ctrico* de constante diel#ctrica Ny espesor d/. uponiendo que C1 es de placaplanas paralelas de área A < aG! y separaciód/* determine las car"as en am!o

condensadores en función de la distancia s qula placa diel#ctrica (a penetrado en el capacito

$N%&'R%)*) %N)$+R%* )' *N+*N)'R - /*0*'0$N)1 2*RC%* )' 34%C* %%. 5ulio 6 )' 7!8".

+%'21 89 "%N.


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G. Los centros de dos esferas conductoras de radio r están separados por una distancia d > 2r. una

carga +q se encuentra en una esfera y una carga –q en la otra. La capacitancia del sistema es C o.

Una carga adicional se transfiere ahora de modo que se duplica en cada esfera. ¿Cuál es la

nuea capacitancia C! ahora que las cargas han cam"iado#

a& C;< Co. !& C;< 9 Co. c& C;< Co. d& C;< Co =9 e& )o e>istesuficiente información para contestar la pre"unta.

$. Un capacitor de placas paralelas se carga conectándolo a una "ater%a ideal& despu's se

desconecta. (riginalmente la energ%a almacenada en el capacitor es U o. )i la distancia entre las

placas se duplica* la nuea energ%a almacenada en 'l seráa& 2o. !& 9 2o. c& 2o. d& 2o =9. e& 2o =.

,. -os capacitores id'nticos pueden ser conectados en serie o en paralelo. )i lo que usted

quiere es la capacitancia equialente más pequea de la com"inaci/n* ¿los conectará

en#

a0 )erie "0 1aralelo c0 de cualquier forma porque am"as

com"inaciones dan el mismo resultado.. Considere tres capacitores y una "ater%a. ¿en cuál de las siguientes com"inaciones de tres

capacitores se almacenará la energ%a má3ima posi"le* cuando la com"inaci/n permanece

conectada a la "ater%a#

a0 )erie "0 1aralelo c0 de cualquier forma porque am"as com"inaciones

dan el mismo resultado.

2. Un aro de radio R y con carga +Q uniformemente distri"uida reposa so"re el plano hori4ontal.

)e coloca so"re el centro del aro una carga –q* de masa m0 y se le aplica una elocidad inicial

v0* dirigida hacia arri"a. ¿Cuál es la altura má3ima que alcan4a la carga negatia# Sugerencia:

Use el principio de conservación de la energía para resolver. 56ale 7.80

9. Una esfera pequea de masa 7.:g se cuelga de una cuerda entre dos placas erticales

paralelas separadas una distancia de :cm. Las placas son aislantes y tienen densidades

de carga superficiales de +; y –;. La carga so"re la esfera es q < =.?78 -6C. ¿Cuál es

la diferencia de potencial entre las placas para que la cuerda forme en equili"rio un

ángulo de 98@ con la ertical# 56ale 7.80

4. 2ara el sistema de capacitores mostrado en la fgura encuentre: a#a capacitancia equialente del sistema, b# a di;erenciade potencial a tra


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ASIGNATURA:ELECTROMAGNETISMO

OERCERA 5R2E+A ECRPOA 4Q0&No!"#: C$d%&o: R#'()*+do:

P"o&"++: G"(,o: C – 131-C 133

F#+: 03/0/201 P"o#'o": Cesar Au"ustoarmiento Adarme

RESULTADOSDEAPRENDI4A5E Í*#Aesuele situaciones cálculo de resistencias

1Bplica la ley de (hm para resoler situaciones sencillas de circuitos con una "ater%a 2

Aesuele situaciones que inolucran el concepto de conseraci/n de la carga yconseraci/n de la ener %a

3

Resuelve circuitos elementales usando las re"las de Nirc((off

Recuerde:

1. Lea detenidamente el contenido del parcial, cualquierinquietud se resolverá solo en los primeros 10 minutos.

2. La interpretación forma parte de la evaluación, por tanto, NOSE RESON!EN RE"#N$%S !E RO&E!'('EN$O.

). Respalde sus respuestas con su respectivo procedimiento.*. Evite el intercam+io de calculadoras, +orradores, lápices

otros materiales.

-. ara maor comodidad sua la de sus compaeros, noolvide apa/ar su celular ten/a en cuenta el maneo deltiempo. 1 ora )0 minutos.

. Sea claro en las respuestas, resáltelas una ve3 las o+ten/a.

8. (*#'n el circuito de la fgura, a# =Cuál es lalectura del oltímetro >, b# del amperímetro?(&ale !.@#(A# Clasifque los siguientes circuitos, de lama>or corriente a la menor. i# $n resistor de 8."B conectado a una batería de 8. & que tieneuna resistencia interna de !.8! B ii# un resistorde 8.D B conectado a una batería de ".! & quetiene un oltaje terminal de E.@ & > resistencia interna desconocidaiii# un resistor desconocido conectado a una batería de 87.! & conresistencia interna de !.7! B > un oltajeterminal de 88.! &. (&ale !.@#(C# +res ;ocos de @!.!F a 87! & estánconectados a una ;uente de potencia de 87! &,

como se muestra en la fgura. )etermine a# lapotencia total entregada a los tres ;ocos > b# ladi;erencia de potencial a tra A, con la misma longitud > radio,son conectados a la misma di;erencia de potencial. 'l conductor *tiene el doble de resistiidad del conductor A. =Cuál es la relación dela potencia entregada a *, a la potencia entregada a A? a# ", b# 7, c#


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√ 2 , d# 8, e#1

√ 2 , ;#1

2 , g#1

4 , G# ninguna de estas respuestas

necesariamente es correcta. )ebe justifcar la respuesta, de otramanera no ale. (&ale !.@#('# $n alambre metálico de resistencia R es cortado en tres pieHas iguales

que despu ;. =Cuál de los dos puntos está ama>or potencial? (c# $tilice el principio de

conseración de la energía para determinarcuál de las baterías se está cargando. (&ale7.!#

PRUE6A ESCRITA 780 9

No!"#: C$d%&o: R#'()*+do:

P"o&"++: G"(,o: C131

C 133

F#+: 0/0/1 P"o#'o": CESARAUGUSTO SARMIENTOADARME

RESULTADOS DE APRENDI4A5E Í*#

O6SERVACIONES

• 6a interpretación forma parte de la evaluación* por tanto* )@ E RE5@)7E) 5RES2)OA.

• )@ se aceptan respuestas sin un procedimiento que lasrespalde.

• )@ se permite el intercam!io de calculadoras*!orradores* lápices ni otros materiales.

• Escri!a las respuestas en OP)OA. )o se aceptanreclamos so!re respuestas a lápi'.

• Manten"a su celular apa"ado y "uardado durante lapresentación de la prue!a.

Oiempo de la prue!a 1 (ora y 30 minutos.;. ea claro en las respuestas* resáltelas una ve' la

o!ten"a.

CUESTIONARIO


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8. 7V+)# 1. @c(o car"a puntuales i"uales +Q están colocadas so!re una circunferencia de radio“a” de tal manera que su distri!ución es i"ualmente espaciada 4án"ulos de T entre car"asvecinas&. El plano de la circunferencia coincide con el plano YZ y el centro de la mismacoincide con el ori"en de coordenadas. 2na car"a puntual -3Q y masa m se suelta desde elreposo en el punto P (3a, 0,0) m. $Cuánto vale su velocidad cuando pasa por el ori"en decoordenadas% 4Sugerencia: Utilice la ley de conservación de la energía; Para unacarga puntual V = kQ/r; U = qV #

9. 7V+)# 1.0 2na pequea esfera de masa m 4J"& cuel"a por medio de una cuerda entre dos placasparalelas separadas 6 4m&. 6a car"a de la esfera es de -F 4C&. $Cuál es la diferencia de potencial entrelas placas si el (ilo forma un án"ulo U con la vertical%

3. 7V+)# 1. Considere el arre"lo de capacitores mostrado en la fi"ura. 7eterminea& 6a capacitancia equivalente del circuito? !& la diferencia de potencial en cadauno de los capacitores al cerrar el interruptor V1? c& 6as car"as adquiridasporcada capacitor al cerrar el interruptor? d& 6a ener"ía almacenada encada capacitor.

. 7V+)# 1.0 El espacio entre las placas paralelas de uncapacitor está ocupado por dos !loques de diel#ctrico*uno con constante K 1 y el otro con constante K 2 comose ve en la fi"ura. cada uno de los !loques tiene unespesor d=9* en donde d es la distancia entre las placas.7emuestre que la capacitancia es

C =2 ϵ

0 A

d ( K

1 K

2

K 1+ K 2 )

No!"#:


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1. Responda cada una de las si"uientes pre"untas* justificando su respuesta.Respuesta sin justificar no se tendrá en cuenta. Cada ítem vale 0.&

A. $Cuál de las "ráWcas que aparecen en la W"ura ilustra mejor la corriente P en unresistor real como función de ladiferencia de potencial D a trav#s suyo%

E>plique.+. 7os !om!illas de 190 D* una de 9 V y

otra de 900 V* se conectaron en serie atrav#s de una línea de 90 D. En esemomento parecía una !uena idea* pero una !om!illa se fundió caside inmediato. $Cuál fue y por qu#%

C. DeriWque que la constante de tiempo RC tiene unidades detiempo.

7. e conecta una !om!illa en el circuito que se ilustra en laW"ura. i se cierra el interruptor * $la luminosidad de la

!om!illa aumenta* disminuye o permanece i"ual% E>plique por qu#.E. Cuando se cierra el interruptor del circuito de lafi"ura* no (ay corriente en R9* porque la

corriente encuentra una trayectoriaalterna de resistencia cero a trav#s del

interruptor. E>iste corriente en R1* lacual se mide con un amperímetro en la

parte !aja del circuito. i se a!re elinterruptor* e>iste corriente en R9. $Fu#

sucede con la lectura del amperímetro cuando se a!re el interruptor% a& 6alectura su!e? !& la lectura !aja? c& la lectura no cam!ia.

9. El circuito de la W"ura se (a conectado durante muc(o tiempo.a& $Cuál es la diferencia de potencial a trav#s delcapacitor% !& i se desconecta la !atería* $cuánto tiempo tardael capacitor en descar"arse (asta la d#cima parte de su voltajeinicial% 4Dale 1.&

3. En el circuito que se muestra en la W"ura* am!as !ateríastienen resistencia interna insi"niWcante y el amperímetroideal lee 1.0 A en el sentido que se ilustra. Encuentre lafem E de la !atería. $Es correcta la polaridad que seindica% 4Dale 1.&

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER – MALAGA.

3er OA66ER 7E LXPCA PP.


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UN CONDUCTOR EN UN CAMPO ELECTRICO: CONDICIONES DINAMICAS

1. 6a corriente y la densidad de corriente tienen direcciones relacionadas con ellas. $onvectores%

A& olo la corriente es vector+& olo la densidad de corriente es vector C& Oanto la

corriente con la densidad son vectores 7& )i la corriente ni la densidad de corrienteson vectores.

3. Referida a la fi"ura anterior* $5or cuál plano fluye el flujo El#ctrico más "rande%

A& 1 +& 9 C& 3 7& E& El flujo El#ctrico es el mismo a trav#s de todos los planos

. En la fi"ura anterior* $Cómo varía la ma"nitud del campo El#ctrico E a lo lar"o del ejecentral que se despla'a de 1 a 9%

A& E es constante +& E aumenta C& E disminuye

. una corriente fluye por un lar"o conductor cilíndrico $Fu# dirección si"ue%

A& Kacia el e>tremo con el mayor potencial +& Kacia el e>tremo con el menor potencial C&)i (acia A& ni (acia +&* pues la superficie del conductor no es equipotencial.

MATERIALES OHMICOS

. 7os alam!res de forma id#ntica* A y +* transportan corrientes id#nticas. 6os alam!resestán (ec(os de diferentes sustancias que tiene distintas densidades de electrones* conn A 8 n+. $Cuál alam!re tendrá una mayor densidad de corriente%

A& A +& + C& 6os alam!res son i"uales

Y. Relativo al ítem anterior* $Cuál alam!re tendrá la velocidad de deriva má>ima para loselectrones%


Q. $Cuál de los alam!res anteriores* tendrá la má>ima velocidad de despla'amiento enlos electrones%


9. 2na corriente constante fluye por un conductor cónico* como se ve en la fi"ura. 6as superficiese>tremas 1 y 9 son dos superficies equipotencialesdiferentes. $5or cuál plano fluye la corriente más"rande%

A& 1 +& 9 C& 3 7& E& 6a corriente es lamisma en todos los planos


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10. $7e que manera la resistencia R de una sustancia ó(mica depende de la ma"nitud Edel campo El#ctrico aplicado%

A& R Z E +& ER < constante C& E - R < Constante 7& R es independientede E

11. 2na corriente estacionaria ientra fluye por un alam!re que entra en un resistor. 2nacorriente estacionaria isale fluye por un alam!re que sale del e>tremo del resistor $Fu#

diferencia (ay entre ientra e isale%

A& ientra 8 isale +& ientra [ isale C& ientra M isale siempre 7&ientra M isale solo si Rtremo del alam!re donde entra la corriente y el potencial Dsalida en el e>tremo delalam!re donde la corriente sale%

A& Dentrada 8 Dsalida +& Dentrada [ Dsalida C& Dentrada < Dsalida siempre. 7& )ada*a menos que se proporcione más Pnformación

LEY DE OHM: UNA PERSPECTIVA MICROSCOPICA

13. $7e que manera cam!ia la velocidad de deriva de los electrones cuando pasan por unresistor%

A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera

1. 6a resistividad de la mayoría de los conductores aumenta con la temperatura. 2na

causa verosímil es que* en un conductor* A& 6a densidad de electrones varia con la temperatura +& 6a car"a de cadaelectrón varia con la temperatura C& El tiempo entre las colisiones varia con latemperatura 7& 6a masa del electrón varia con la temperatura

CORRIENTE ELECTRICA:

I. En la fi"ura* se muestra la relación de corriente :voltaje en cierta sustancia. \sta es ó(mica para

A& Oodos los valores de ]D +& 0 [ ]D [ 3D

C& ]D 8 3D 7& sin valores de ]D


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1. 6a re"la de los nodos es una consecuencia directa de A& 6as leyes de )e^ton.

+& 6a conservación del momento.

C& 6a conservación de la ener"ía .

7& 6a conservación de la car"a.

FUER4A ELECTROMOTRI4

8D.$Cuáles son las unidades de * la fuer'a electromotri'% A& Lems +& ,oule C& Dolts 7& )e^tons

1I. 6a función de la fuente de fuer'a electromotri' en un circuito es A& uministrarle electrones al circuito.+& Elevar el potencial de los electrones

C& 7isminuir el potencial de los electrones.7& Aumentar la rapide' de los electrones acelerándolos.

ANALISIS DE CIRCUITOS

90. 6a re"la de las mallas es consecuencia directa de

A& 6as leyes de )e^ton.

1. 6a fi"ura contiene una red de alam!res que llevanvarias corrientes. $Cuál es la corriente que pasa por

A% A& 1A. +& 9A. C& 3A. 7& IA. E&11A.

1Y. 6a fi"ura contiene una red de alam!res que llevavarias corrientes. $Cuál es la corriente que pasapor A%

A& 1A. +& 9A. C& A. 7& QA.E& )o (ay suficiente información.


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+& 6a conservación del momento.

C& 6a conservación de la ener"ía .

7& 6a conservación de la car"a.

90. 2n resistor fijo R esta en serie con un resistor varia!le y con una !atería ideal. Al

inicio las resistencias son i"uales. A medida que disminuye la resistencia delresistor varia!le* la corriente que pasa por #l

A& Aumenta. +& 7isminuye. C& )o se altera. 7& )o se puede determinar.

91. Al disminuir la resistencia del resistor varia!le* la diferencia de potencial en elresistor varia!le

A& Aumenta. +& 7isminuye. C& )o se altera. 7& )o se puede determinar.

REISTORES EN SERIE Y EN PARALELO

99. 7os resistores R1 y R9 están conectados en serie. upon"a que R1 [ R9. la

resistencia equivalente de este arre"lo es R* donde A& R [ R1=9. +& R1=9 [ R [ R1. C& R1 [ R [ R9. 7& R9[R[9R9. E& 9R9 [ R

93. 7os resistores R1 y R9 están conectados en paralelo. upon"a que R1 [ R9. laresistencia equivalente de este arre"lo es R* donde

A& R [ R1=9. +& R1=9 [ R [ R1. C& R1 [ R [ R9. 7& R9[R[9R9. E& 9R9 [ R

9. $Cuál es el n_mero mínimo de resistores necesarios para construir una red que nopueda anali'arse a fin de o!tener la resistencia equivalente* tratando lasresistencias en paralelo o en serie de acuerdo con las ecuaciones 1=Req <`1=Rn y Req < `Rn

A& 3 +& C& 7&

TRANSFERENCIA DE ENERGIA EN UN CIRCUITO ELECTRICO

9. 2na lámpara estándar en Estados 2nidos es la de 0Vatts* diseada parafuncionar en un circuito de 190D. 7urante un oscurecimiento parcial se o!servóque la salida de potencia de la lámpara se redujo a 30. $A que porcentajedisminuyó el valor ori"inal del voltaje%

9. A& Y +& Y0 C& 0 7& 339Y. 2n resistor fijo R está en serie con un resistor varia!le y con una !atería real 4la

resitencia interna no es desprecia!le&. Pnicialmente am!os resistores poseen lamisma resistencia. A medida que se disminuye la resistencia del resistor varia!le*la rapide' con que se transfiere ener"ía al resistor fijo

9Q. A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera 7& )o (ay Pnformaciónsuficiente

9I. 13. 2n resistor fijo R está en serie con un resistor varia!le y con una !atería real4la resitencia interna no es desprecia!le&. Pnicialmente am!os resistores poseen lamisma resistencia. A medida que se disminuye la resistencia del resistor varia!le*la rapide' con que se le transfiere ener"ía

30. A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera 7& )o (ay Pnformaciónsuficiente


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31. 1. 2n resistor fijo está en paralelo con un resistor varia!le Am!os estánconectados a una !atería real 4la resistencia interna no es desprecia!le&. Al inicioam!os poseen la misma resistencia. A medida que se disminuye la resistencia delresistor varia!le* la corriente que pasa por el resistor fijo


33. 2n resistor fijo está en paralelo con un resistor varia!le Am!os están conectadosa una !atería real 4la resistencia interna no es desprecia!le&. Al inicio am!osposeen la misma resistencia. A medida que se disminuye la resistencia del resistor varia!le* rapide' con que se transfiere ener"ía al resistor fijo


3. 2n resistor fijo está en paralelo con un resistor varia!le Am!os están conectadosa una !atería real 4la resistencia interna no es desprecia!le&. Al inicio am!osposeen la misma resistencia. A medida que se reduce la resistencia del resistor varia!le* rapide' con que se le transfiere ener"ía


CIRCUITOS RC

3Y. 2n resistor* un capacitor* un interruptor y una !atería ideal están en serie. Alprincipio el capacitor esta descar"ado. Cuando cerramos el interruptor permitimosque una corriente fluya. Mientras la corriente fluya* la diferencia de potencial en elresistor

A& Aumenta +& 7isminuye. C& 5ermanece fija

3Q. 2n resistor* un capacitor* un interruptor y una !atería ideal están en serie. Alprincipio el capacitor esta descar"ado. Cuando cerramos el interruptor permitimosque una corriente fluya. Mientras la corriente fluya* la diferencia de potencial en el

capacitor A& Aumenta. +& 7isminuye. C& 5ermanece fija.

3I. e car"a un capacitor conectándolo en serie a un resistor y a una !atería ideal.\sta suministra ener"ía a una rapide' P 4t&* la ener"ía interna del resistor 4Calor li!erado& aumenta a una velocidad P R 4t& y el capacitor almacena ener"ía a unarapide' P C 4t&. $Fu# puede concluirse respecto a la relación entre P R 4t& y P C 4t&%

a. P R 4t& 8 P C 4t& en todos los tiempos t* mientras se car"a!. P R 4t& < P C 4t& en todos los tiempos t* mientras se car"ac. P R 4t& [ P C 4t& en todos los tiempos t* mientras se car"ad. P R 4t& 8 P C 4t& solo al inicio de la car"ae. P R 4t& [ P C 4t& solo al inicio de la car"a

1 9 3 Y Q I 10 1 19 13 1 1 1 1Y 1Q 1I 90

A

+

C


13/27

7

E

91

99

93

9

9

9

9Y

9Q

9I

30

31

39

33

3

3

3

3Y

3Q

3I

A

+

C

7

E

PROBLEMAS

8. $n alambre de aluminio de longitud L > sección transersal circular de radior tiene una resistencia R. en qu< ;actor queda multiplicada la resistenciapara los siguientes casos: a# e duplica la longitud del alambre b# etriplica la longitud del alambre > se reduce el radio a r/3 c# e duplican L > r .(R: a# 7R& b# 76R& c# R&I7#

7. a corriente máOima permisible en la bobina de un instrumento el recto con seccióntransersal circular de radio r , aria con la distancia desde el centro delalambre, de acuerdo con la relación ! "r , en donde " es una constante deproporcionalidad. )etermine la corriente que u>e a traadensidad es 8D.DS8!%TgIm% > cu>a masa molecular es 8D". uponga dos

electrones de conducción por cada átomo. (R: 8.7ES8!7J

electrones#. $n alambre de plata > otro de aluminio tienen las mismas áreas de cortetransersal. =Cuál es la raHón de las corrientes que u>en a tra


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que uirán en cada resistencia si una batería se conectara entre dos &7 M 6.6& c# '8 M7.!6&Im > '7 M 8.J7&Im d# 5 M @DS8!+*Im2#

8!.ea el circuito de la fgura a# =Cuál es la potencia media consumida en laresistencia de 8!P? b# =Qu< cantidad de energía en ;orma de calor se disipaen una Gora en la resistencia de !P? > c# =Qu< cantidad de energíaproducirá la batería si ;unciona durante 8!Goras? (R: a# !.@7F b# 887!5c# 8E!!!5#

88.)os resistencias R1 > R2 se conectan a una batería de ;em demuestre quela raHón de potencia de la batería para la coneOión en serie a la coneOión en

paralelo es: R1R2I(R1VR2#287.)etermine la resistencia equialente entre los puntos *

> A de la fgura (+odas las resistencias están das enP#. i entre * > A conectamos una ;uente de !&=Qu< corriente uiría? (R: Req M 6.61 # M @. 2#

8E.2ara las fguras a#, b# > c# determine la corriente encada conductor de la red.


15/27

3igura a#3igura b#

3igura c#

8". 'n el circuito el 2ara la batería de 7!&, 2 M

87F


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% %% %%%

86.)etermine la resistencia equialenteentre % > %% de dos materiales de resistiidad W> de secciones transersales como se

muestra en la fgura.8D.2ara el circuito mostrado en la

fgura, determine: a# laslecturas en cada uno de losinstrumentos de medida, b#

la potencia disipada en cada resistencia, c# lapotencia total entregada por las baterías d#Cual o cuales de las baterías entregan energía

> cual o cuales absorbenenergía.

8J. $na resistencia se ;abrica condos materiales de caras cuadradas de lado L, grosores a > &

> con materiales de resistiidad *a > *b respectiamentedetermine: a# a resistencia equialente entre los dosbornes mostrados b# i se aplica una di;erencia depotencial ' 0, =cuál será la densidad de corriente ?, >, c#

=Cuál es la potencia disipada 2 por la resistencia así ;ormada?

7!.2ara los circuitos daos calcule la relación de las potencias totales

consumidas por las tres resistencias: a# 2 # I 2 ### > b# 2 ## I 2 #

78.'n el circuito de la ;igura, las baterías tienen resistencias internas de !.P >los alores asignados. )etermine la corriente que pasa porcada resistencia, la di;erencia de potencial entre a > b, lapotencia consumida en las resistencias > la potencia

entregada por las baterías al sistema.


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77. $na batería se conecta a unbloque de materialconductor, primero a loseOtremos 8 - 8X deresistencia R1 > despu determine: a# a

relación R1 /R2 entre las respectias resistencias b# a relación entrelas corrientes # 1 /# 2 > c# a relación entre las densidades de corriente 1 / 2.

7E.'n el circuito de la fgura, calcular la corriente en la resistencia de@P, la di;erencia de potencial entre * > A > la potenciasuministrada por la batería de 8D&

7".$n conductor de cobre de sección transersal cuadrada de lado L> longitud , se conecta a una ;uente de oltaje ' 0 entre sus doseOtremos. 'stiramos aGora el conductor de manera que su nuea

sección transersal es un cuadrado de lado $L > se conecta de nueo a lamisma ;uente determine las relaciones entre los alores iniciales > fnales(antes > despu otro de Gierro (3e# tienen la misma seccióntransersal si se aplica a ambos igual di;erencia de potencial entre suseOtremos =Cuál debe ser el cociente entre sus longitudes LFe /LCu, para que lacorriente en ellos sea la misma? *suma que la relación entre susresistiidades es *Fe ! 5 *Cu

7@.$na bombilla de !.F se diseYa para que trabaje con 7& entre susterminales. $na resistencia R se coloca en paralelo con la bombilla > esta

combinación se coloca en serie con una resistencia de "P > una bateríaideal (sin resistencia interna# de E&. a# Constru>a un diagrama de lasituación de acuerdo con el enunciado b# =Cuál debe ser elalor de R si la bombilla debe ;uncionar al alor de oltajepara el cual ;ue diseYada?

76.$n alambre conductor se corta en tres pedaHos iguales delongitud RIE, que se conectan entre sí en paralelo con lamisma ;uente, determine: a# a resistencia equialente enlos dos casos b# la relación de corrientes en los dos casosc# a relación de potencias entregadas en los dos casos.

7D.)os conductores de igual longitud, tienen resistiidadesdadas por *2 ! *1 /3. i la resistencia del primero es el doble que la del

segundo, =Qu< relación Ga> entre losrespectios radios?7J.$n tostador * de 8.DTF, una plancGa

el una lámpara C de8!!F, están conectados en paralelo, en uncircuito que permite una corriente máOimade 7!* a 87!&, como se e en la fgura a# =Qu< corriente circulará por cadaaparato? b# =3undirá esta combinación el ;usible? 'Oplique su respuesta.


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E!. 'n el circuito de la fgura si los dos amperímetrosregistran la misma corriente de 6Z, determine ladi;erencia de potencias ' A 6 ' B.


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Parciales de Fisica Electro

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