Prblmas tma 5: rrint léctrica 1/1 Prblmas rrint Eléctrica Bltín 5 ma 5 Fátima Mast n ng. nustrial 7/8 Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla Prblmas tma 5: rrint léctrica Prblma 1: Un cabl cnuctr cuya scción transvrsal tin un ára 13.3 mm transprtan una crrint urant 5 minuts. alcular: arga ttal qu atravisa cualquir scción transvrsal l cabl n s timp. númr lctrns qu atravisan sa scción transvrsal, c) timp qu tara un lctrón n rcrrr una istancia 1 cm, sabin qu l matrial ps una nsia lctrns librs 8.5 x 1 8 lctrns/m 3. /1 Q? Q t Sup. transvrsal ttal ΔQ Δt q n8.5 1 /m 1.6 1 8 3 13.3 mm n? Q n q ( 5 6 s ) 6 s 6 1.6 1 1 3.75 1 - Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla
Prblmas tma 5: rrint léctrica 3/1 Prblma 1: c) imp qu tara un lctrón n rcrrr 1 cm.? 1. alculams v (la vlc. l -) J nq v v n q 13.3 mm J n q v 8 3 8.5 1 /m 1.6 1 1 cm s.- alculams t: t 946 s v Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla Prblmas tma 5: rrint léctrica Prblma : Un cabl cnuctr transprta una crrint qu crc cn l timp sgún la cuación (t) -t/τ, n y τ 1 s. alcular la carga ttal qu atravisa cualquir scción transvrsal l cabl ntr t y tτ. La carga ttal qu atravisa cualquir scción ntr t y t. 4/1 Q t Q t Q t t (t) t -t/τ q t (t) Q (t) (-τ) τ 1 - -t/τ -t/τ t 1 τ Q (t ) τ 1 - - 16 Q (t ) τ 1 - - τ Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla
Prblmas tma 5: rrint léctrica Prblma 3: Un fusibl n un circuit léctric s un alambr cnuctr qu stá isña para funirs, y pr tant, abrir l circuit si la crrint xc un valr trmina. Supnin qu l matrial qu s va a mplar n un fusibl s fun cuan la nsia crrint alcanza 44 /cm. Qué iámtr alambr cilínric b usars para hacr un fusibl qu limit la crrint a.5? 5/1.5 J 44 /cm Diámtr? J Jlim it π π (scción transvrsal l cilinr) π J.38 mm Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla Prblmas tma 5: rrint léctrica 6/1 Prblma 4: Un blqu rctangular hirr tin imnsins 1. cm x 1. cm x15 cm, y s l aplica una ifrncia ptncial ntr s las paralls frma qu ss las sn suprficis quiptncials. Sabin qu la rsistivia l hirr s aprximaamnt 1-7 Ωm, calcular la rsistncia l blqu si ls las paralls sn ls xtrms cuaras, s las rctangulars. 1. 1. 15 cm Las cuaras 15 - -7 15 1 m -4 1 Ωm 1 Ω -4 (1.) 1 m (1.) Las rctangulars 1. -7 6.7 1 Ω 15 1. Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla
Prblmas tma 5: rrint léctrica Prblma 5: Un alambr cbr qu tin un iámtr 1. mm, transprta una crrint 1.67. Hallar l camp léctric n l alambr, la..p. ntr s punts l alambr sparas 5 m, c) la rsistncia ss 5 m alambr. Dat: rsistivia l cbr: 1.7x1-8 Ωm. 7/1 c) sistncia: 1.5 Ω ats D..p. Ly Ohm: V (1.67 ) (1.5 Ω) 1.75 V 5 m -8 1.7 1 Ωm amp π 1. mm V V E E 1.75 V 5 m.35 V/m Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla Prblmas tma 5: rrint léctrica 8/1 Prblma 6: S ispn una rsistncia fabricaa cn una barra carbn scción.5 mm, cuy valr nminal a s 1 Ω. Hallar la lngitu la barra carbn, la tmpratura qu ha alcanzar sa rsistncia para qu su valr isminuya n un 5 %. Dats: rsistivia l carbn a : 35x1-6 Ωm. ficint tmpratura -.5 x1-3 K -1 Lngitu la barra carbn (s supn para ) 1.43 cm para qu 5%.5.95.95 Ω 35 1 Ωm (para -3-1 -.5 1 K.5 mm -6 1 Ω (a ) ) ( ) [ 1 + ( )] nms ts ls ats, spjams 1 m vms, s una tmpratura masia istant cm para qu la simpl aprximación linal pua ars cm buna. Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla
Prblmas tma 5: rrint léctrica 9/1 Prblma 7: Un cabl cbr, scción transvrsal y lngitu, s cncta xtrm cn xtrm cn un cabl carbn la misma scción transvrsal y lngitu. Hallar la rlación lngitus ambs cabls para qu la rsistncia ttal l ispsitiv sa inpnint la tmpratura. Explicar pr qué sta rlación sól asgura inpnncia cn para pquñas variacins. Dats: 1.7x1-8 Ωm. 35x1-8 Ωm ficint tmpratura 3.9 x1-3 K -1, -.5 x1-3 K -1. () Dats,, Es una asciación n sri: ttal + Dn ambas sn funcins : ( ) (1 + Δ) ( ) (1 + Δ ),Δ cmún para ls s sgmnts Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla Prblmas tma 5: rrint léctrica 1/1 Prblma 7: + + Δ + + Δ ttal ( ) ( ) ( ) (1 ) (1 ) + + Δ + ttal Para qu ttal n sa función n primra aprximación, l sgun suman b sr cr. m: En gnral: ( ) (1 + Δ + βδ + ) ( ) (1 + Δ) En primra aprximación, prqu las ptncias mayrs Δ sn sprciabls para Δ<<. (Es sin cntar cn la ilatación linal la barra, in xtrmis, la ilatación su ára transvrsal) Fátima Mast n Dpt. Física plicaa Univrsia Svilla