TEST. Electricidad Señalar verdadero o falso:

Transcripción

1 lectricidad 5 TST 1.- Señalar verdader fals: I.- II.- III.- La f.e.m. se cnsidera psitiva cuand la crriente pasa pr la fuente en igual dirección y negativa si va en cntra. Cuand varias fuentes están cnectads en serie, la f.e.m. ttal del circuit cerrad es igual a la suma algebraica de cada una de las f.e.m. del circuit. Si se aplica una misma diferencia de ptencial a distints sectres de un circuit extern, en ells se disiparán ptencias que dependen inversamente de la resistencia eléctrica respectiva. a) FFF d) VFV b) FVV e) FVF c) VVV.- Si pr una misma línea de cnducción tienden a pasar ds crrientes cn igual sentid, la crriente que circulará pr dicha línea será igual a la.de sus intensidades, a la.. de las mismas si ests sn de sentids cntraris. a) Semisuma-semidiferencia b) Suma suma c) Diferencia - diferencia d) Diferencia - suma e) Suma - diferencia.- n tda... de un circuit, la fuerza electrmtriz ttal será igual a la suma de caídas de... en cada un de ls sectres de la malla. a) esistencia crriente b) Malla tensión c) Crriente vltaje d) esistencia tensión e) Malla crriente 4.- Sbre las leyes de kirchff señalar l que n se cumple: a) La elección del sentid de circulación de las crrientes, en cada malla, es arbitraria. b) Sól se requieren frmar tantas ecuacines (de mallas) cm crrientes descncidas se tengan. c) N es necesari que nuestra elección sea la crrecta puest que si una de las crrientes resultase negativa est significará simplemente que la crriente realmente fluye en sentid cntrari al supuest. d) La caída de tensión en una línea de cnducción pr la cual pasan ds crrientes es igual al prduct de la diferencia de ambas crrientes multiplicada pr la suma de las resistencias ubicadas en dicha línea. e) Si en un nud entran varias crrientes, la crriente de salida es la mayr de tdas las que entran. 5.- Señalar verdader fals: I.- II.- III.- Cnectand tres pilas en serie, la resistencia exterir es grande. ntnces se btiene el máxim vltaje. Cnectand tres pilas en paralel, entnces la resistencia externa es muy pequeña. Se btiene la máxima intensidad de crriente. n cada malla de un circuit cmplej siempre tendrems una crriente circulante. a) FFV d) FVF b) FVV e) VFV c) VVV 6.- Señalar verdader fals: I.- Un circuit eléctric es el cnjunt frmad pr un circuit intern y un circuit extern. II.- Un circuit intern está cmpuest pr una fuente de energía eléctrica generadr. III.- Un circuit extern está dtad de resistencia eléctrica, instruments de medida e interruptr. a) VVF d) FVF b) VFV e) FFF c) VVV 7.- Señalar verdader fals: I.- II.- III.- l amperímetr mide la intensidad de crriente y se clca en serie al circuit pr tener muy baja resistencia eléctrica. l vltímetr usad para medir la diferencia de ptencial entre ds punts del circuit. Se clca en paralel pr tener gran resistencia eléctrica. l calr disipad en una resistencia es prprcinal al cuadrad de la crriente. a) VVF d) VFF b) VFV e) FFF c) VVV 8.- Si en un circuit cmplej cm el de la figura se abre el interruptr S pdríams negar que:

2 6 Jrge Mendza Dueñas a) N pasa nada ya que la crriente circula sl pr 1. b) umentaría la crriente que circularía pr 1. c) Disminuiría la crriente que circularía pr 1. d) La caída de vltaje a través de aumentaría. e) La caída de vltaje a través de disminuiría. 9.- espect a la Ley de mallas en un circuit cmplej de las leyes de Kirchff, señalar verdader fals. I.- II.- III.- La suma de fuerzas electrmtrices es igual a la suma de prducts de la crriente circulante pr las resistencias. La fuerza electrmtriz neta es la diferencia entre las que buscan mver las cargas en un y tr sentid. Cuand en una malla encntrams una más resistencias atravesadas pr crrientes cntrarias la caída de vltaje es la suma de estas crrientes pr cada resistencia. a) VFF b) FVF c) FFV d) VVF e) VVV 10.- n td circuit cmplej cn simetría entre la crriente de entrada y salida, un plan de simetría ubica punts... y la resistencia equivalente se reduce a ds resistencias equivalentes previamente asciadas en... a) De diferente ptencial serie. b) De igual ptencial paralel. c) De diferente ptencial paralel. d) De igual ptencial serie. e) Ptencial cer serie. POLMS SULTOS prblemas de aplicación 1.- n la figura, determinar la resistencia equivalente entre ls punts y. Slución: educiend: Slución: educiend: 1, prviene de asciar tres resistencias en paralel = + + = 1= 1, prviene de asciar ds resistencias en serie. = + 1+= + = 4.- Calcule la resistencia equivalente entre y. 1, prviene de asciar tres resistencias en serie. 1= = 1Ω, prviene de asciar ds resistencias en paralel = + = + = 4 Ω , prviene de asciar cinc resistencias en serie. = = = 1 Ω

3 lectricidad 7 4, prviene de asciar ds resistencias en paralel = + = + 4 = Ω , prviene de asciar tres resistencias en serie. = = = 11Ω 4.- n el circuit mstrad. Calcular la intensidad de crriente eléctrica, así cm la diferencia de ptencial entre ls punts y..- Calcular la crriente eléctrica que circula pr la resistencia de la figura. Slución: ecrdand: V V + Σε iσ= 0 Slución: educiend: sumiend un sentid a la crriente: 1, prviene de asciar ds resistencias en paralel = + 1= Ω 6 1, prviene de asciar ds resistencias en serie. = + 1= + = 4Ω = 4Ω ; b g i =? i = V i 4 = 0 i =5 V 1 =? 1 = Ω V = 0 vltis ; b gb g i1= 5 i = V 5 = V V1 = 10 vltis V = V1 = 10 vltis =Ω i = V i = 10 i =,, b g i =? Cálcul de i : Para est se tma: i = 0 i=1 l sign psitiv indica que el sentid asumid de la crriente es crrect. V V =? Dnde: V : ptencial menr V : ptencial mayr V V i + 6 = 0 V V =8v b g b g bg Vinicial = V ; Vfinal = V circuit cmplet V V i + 4 = 0 V b g b g V 1 6= Hallar la crriente en cada un de ls ramales del circuit.

4 8 Jrge Mendza Dueñas Slución: sumiend sentids arbitraris a las crrientes. NOT Para asumir inicialmente tant el sentid de las crrientes cm de las mallas, Ud. Puede tmar ls sentids que se le curra, al final la respuesta será la misma, pues ls signs definen el sentid verdader de cada crriente. Dand sentid arbitrari al recrrid de las mallas. prblemas cmplementaris 1.- n la figura mstrada, calcular la intensidad de crriente que pasa pr las resistencias (V P = 0). Slución: 1º Ley de Kirchff: i = i1+ i... (1) º Ley de Kirchff: Σε= Σi n : V = V P V = 0 Σε = Sumatria algebraica de ε st significa que pr dicha resistencia n pasa crriente; ahra, cm las tres resistencias se encuentran en serie, sus intensidades serán iguales (cer), n pasa crriente. i = 0.- n la figura mstrada, determinar la resistencia equivalente entre y. Malla : Malla : Σε= Σi b g b g... () = i 0 + i 10 i + i = Σε= Σi b g b g... () 60 = i 0 + i 10 i + i = 6 De (1), () y (): i1= ; i = ; i = Slución: Supngams que tenems el siguiente circuit. l sentid negativ de i, significa que el sentid de éste es el invers.

5 lectricidad 9 La crriente eléctrica siempre trata de circular pr dnde existe menr nada de resistencia. l hil cnductr se le puede cnsiderar resistencia cer. Pr tal mtiv la crriente i, evitará pasar pr y ésta n cumplirá ninguna función. dich fenómen se le llama crt circuit. educiend: 1, prviene de asciar tres resistencias en serie. = + + = 6Ω 1 1 n nuestr cas:, prviene de asciar ds resistencias en paralel = + = = Ω, prviene de asciar tres resistencias en serie., prviene de asciar ds resistencias en serie. = + = 11 = + + = + + = Ω 4, prviene de asciar ds resistencias en paralel..- n la figura mstrada, calcular la resistencia equivalente entre ls punts y = + = = Ω 15, prviene de asciar ds resistencias en serie. Slución: ecrdar: La crriente eléctrica siempre circula pr un circuit cerrad. n la figura ntams que entre C y n existe ningún circuit cerrad, mtiv pr el cual n hay crriente eléctrica; l mism sucede entre D y F. De l expuest pdems deducir que las resistencias entre (C y ) así cm entre (D y F) se pueden excluir. = + 4 = + 15 = 5 Ω n el circuit mstrad, determinar la resistencia equivalente entre ls brnes y. Slución: Se unen ls punts de igual ptencial.

6 0 Jrge Mendza Dueñas Ordenand las resistencias: esistencias que se encuentran entre y M. esistencias que se encuentran entre y M. esistencias que se encuentran entre y. V + V De ahra en adelante, cuand encntrems cass de simetría dividims la figura en ds: Cm quiera que el ptencial en cada punt de.s. es el mism, se deduce que la presencia de resistencias de dich eje n tienen incidencia. Pr tant la figura anterir equivale a: 1, prviene de ds resistencias en paralel = + = 1 1, prviene de ds resistencias en serie. = 1+ 1 =, prviene de ds resistencias en paralel = + = + = quivale a: Prblemas de Simetría: 5.- n la figura mstrada, determinar la resistencia equivalente entre ls punts y. Finalmente: Slución: n la figura se bserva que el sistema es simétric respect al eje.s.(eje de simetría). También es fácil deducir que el ptencial en cada punt de.s. es: =

7 lectricidad n la figura mstrada, determinar la resistencia equivalente entre ls punts y. Slución: l sistema es simétric, respect al eje.s. Slución: s evidente que el sistema es simétric respect al eje.s. Lueg se tiene: Lueg: esistencia en paralel: Cm se ntará, las tres resistencias se encuentran entre y C, pr tant, estas se encuentran en paralel = = 4 Finalmente: Finalmente: = + = 7.- n el circuit, determinar la resistencia equivalente entre ls punts y. = + = 4 4

8 Jrge Mendza Dueñas Prblemas referentes al Puente de Wheatstne 8.- n la figura, calcular la resistencia equivalente entre y. Slución: Ordenand: Slución: Se bserva que el sistema n es simétric, pr l tant n es psible trazar un eje de simetría. Sin embarg, si hacems el prduct en cruz, cmprbarems que ests sn iguales: Cm se verá, cumple el prduct en aspa: (4)(6) = () (1) Pr l tant es aplicable el puente de Wheatstne y se puede despreciar la resistencia de 7 Ω ()() = (6) (1) Pr l tant se cumple el puente de Wheatstne y pdems despreciar la resistencia central puest que pr allí n pasa crriente. ntnces: quivale a: = + = Ω = + = Ω 8 16 Prblemas referentes a la Transfrmación - Y, Y n el sistema mstrad, calcular la resistencia equivalente entre y. 9.- n el sistema mstrad, calcular la resistencia equivalente entre y. Slución: Prduct en aspa: (0) (0) (10) (10) pr l tant, n es psible aplicar el puente de Wheaststne.

9 lectricidad plicarems, transfrmación a Y. b gb g 0 10 x = = b gb g 0 10 y= = quivalente a: bgbg, z= = = y+ 10 = = z+ 0 =, = 15 Ω =, 5 Ω = + 1 = 15 +, 5 = 9 Ω = x + = = 14 Ω 11.- n el sistema mstrad, calcular la resistencia equivalente entre y. b gb g b gb g b gb g x = = 0 Ω 10 b gb g b gb g b gb g y = = 0 Ω 10 b gb g b gb g b gb g z = = 0 Ω = + = + 1 = Ω 10 x nálgamente: = 15 Ω ; = = + = + 4 = 15 Ω = + = + = 5 Ω Ω Prblemas sbre Circuits Simples 1.- n el circuit mstrad, determinar la crriente y la diferencia de ptencial entre ls punts y. Slución: l sistema es simétric respect a un eje, pr l tant se puede aplicar el métd de simetría; sin embarg aplicarems el métd de transfrmación Y -. Cn las resistencias centrales pdems hacer la transfrmación Y -

10 4 Jrge Mendza Dueñas Slución: ecrdand: V V V + Σε iσ= 0 V =? sumiend un sentid a la crriente: Nótese que tant: Σε y Σ sl es entre y según el recrrid de la crriente. V V i 1+ + = 0 b g b g b10g bgb6g 0 V V + = V V = vltis 1.- n el siguiente circuit eléctric, determinar la intensidad de crriente y la diferencia de ptencial entre y. Dnde: V 1 : ptencial mayr V : ptencial menr Cálcul de i. V V + Σε iσ= 1 0 Slución: sumiend sentid hrari a la crriente eléctrica. Para est se tma circuit cmplet. V 1 = V = V V Cn el bjetiv de encntrar una ecuación cn una incógnita. sí: V V i = 0 b g b g ib g = 0 i= l sign negativ significa que el sentid está errad Lueg: i = (Sentid anti-hrari) Dibujand el sentid crrect de la crriente. Calcul de i. V V + Σε iσ= Hacems: V 1 = V = V b g b g V V i = 0 i=1 l sign psitiv de i, ns indica que el sentid asumid es crrect. Cálcul de: V V (recrrid - ) V V + Σε iσ= 0 V V + 0 i 5 = 0 V 1 0 b g bgb g V 1 5 = 0 V V =5vltis

11 lectricidad 5 Prblemas sbre Circuit Cmplej n (1): i = n la figura, la lectura del amperímetr es. Calcular i 1 e i y la lectura del vltímetr. n (): espuesta: ε = 54 v Slución: sumiend sentids arbitraris a las crrientes Calcular las crrientes en el siguiente circuit. sumiend sentids arbitraris al recrrid de las mallas. Slución: Dand sentids arbitraris al recrrid de las crrientes. 1º Ley de Kirchff: i = i1+... (1) i = i1+ i º Ley de Kirchff: Malla : ε = i 8 + i 4 Σε= Σi b g b g i b gb g ε = ε = 8i + 1 Dand sentids arbitraris al recrrid de la mallas. ε= 8i () Malla : 6= i i 4 b g b g i1 bgbg 1 6= 4 6= 1 i 1 i1=

12 6 Jrge Mendza Dueñas 1º Ley de Kirchff: i1= i + i... (1) De (1), () y (): º Ley de Kirchff: Σε= Σi i = 1 ; i = ; i = 1 Malla : = i + i 1 + i 4 + i 8 + i Malla : b g bg b g b g b g = 8i1+ 10i... () 66 = 10i + 18i = 5i + 9i... () b g b g b g b g b g = i i 8 + i 10 + i + i 5 POLMS POPUSTOS prblemas de aplicación 1.- n la figura, determinar la resistencia equivalente entre y. 4.- Calcular la crriente que circula pr la resistencia 4, y la diferencia de ptencial en la resistencia. 5 Ω.- n la figura, determinar la resistencia equivalente entre y. 1 Ω i= 15 ; 1 VMN = 75 v n el siguiente circuit, calcular la razón de la crriente que atraviesa 1, a la crriente que atraviesa. 1 = 10 Ω, = 15 Ω ; = 4 = 5 = 5 Ω ; V = 1 v.- n el circuit mstrad. Halle la resistencia. 7,5 Ω /

13 lectricidad n el circuit mstrad, la resistencia interna de la fuente es 1 Ω. l punt está cnectad a Tierra (está a un ptencial de 0 v). sumiend que las fugas de crriente hacia Tierra sn despreciables, calcular ls ptenciales de ls punts C y D respect de Tierra Hallar la resistencia equivalente entre y, en frma aprximada. 1 = = = 10 Ω 4 = Ω 0 Ω V C = 5 v V D = Calcular la diferencia de ptencial entre ls punts y. V 1 = v, 1 = 10 Ω, V = v, = 5 Ω V = 5 v, V 4 = 16 v. prblemas cmplementaris 1.- Calcular l que marca el amperímetr, si el vltímetr marca 40 v. Cnsiderar instruments ideales. V V = v 8.- n el circuit de una sla malla, halle la lectura del amperímetr ideal. 8.- n el circuit, hallar el calr disipad pr la resistencia de Ω en un tiemp de 16 s. 9.- Calcular la diferencia de ptencial entre ls punts C y F, V CF = V C V F. 1 = 10 Ω, = 5 Ω, = 10 Ω V 1 = 0 v, V = 40 v J.- Pr cuál de las tres resistencias mstradas circula la menr cantidad de carga eléctrica pr unidad de tiemp? 5 v Pr la resistencia de 1 Ω, i = 0 n las resistencias de Ω y Ω, i =

14 8 Jrge Mendza Dueñas 4.- ncuentre la resistencia equivalente entre ls brnes y. 8.- Calcular la resistencia equivalente entre y del circuit mstrad.,4 Ω 4 Ω 5.- n el circuit mstrad, cuand la resistencia vale 00 Ω, el galvanómetr G marca cer. Cuál es el valr de la fuerza electrmtriz ε? 9.- Hallar la resistencia equivalente entre y si tdas las resistencias sn iguales a. 4,68 v 6.- Hallar la resistencia equivalente entre ls brnes y Ω 10.- n las aristas de un cub, se clcan resistencias iguales, cada un de valr. Hallar la resistencia equivalente entre ls vértices adyacentes a y b. 7.- n el circuit que se muestra en la figura, determinar la lectura del vltímetr ideal. V V = 1 v 10