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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%
A& A +& + C& 6os alam!res son i"uales
Q. $Cuál de los alam!res anteriores* tendrá la má>ima velocidad de despla'amiento enlos electrones%
A& A +& + C& 6os alam!res son i"uales
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
39. A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera 7& )o (ay Pnformaciónsuficiente
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. A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera 7& )o (ay Pnformaciónsuficiente
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
3. A& Aumenta +& 7isminuye C& )o se altera 7& )o (ay Pnformaciónsuficiente
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
-
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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.
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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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