24 PROBLEMAS Y EJERCICIOS 1.- Una corriente permanente de 10 A de intensidad circula por un conductor durante un tiempo de un minuto. Hallar la carga desplazada. (Sol: 600 C) 2.- Calcula la resistencia eléctrica de una varilla de platino de 50 cm de longitud y 4 mm de diámetro. (Sol: 4,259 10-3 W) 3.- Un alambre que mide 500 cm, presenta una resistencia de 1 kw. Qué longitud deberá tener para obtener una resistencia de 300 W? (Sol: 1,5 m) 4.- La resistencia de un alambre de aleación de aluminio es 100 10-6 W teniendo un largo de 18,36 m y una resistividad similar a la de la plata. Calcular el diámetro del alambre. (Sol: 61,917 mm) 5.- Una corriente de 0,5 A de intensidad ha circulado por un conductor durante media hora. Cuántos electrones han pasado? (Sol: 5,616 10 21 electrones) 6.- La corriente que circula por un circuito doméstico es de 6 A. Si una bombilla, por la que circula una intensidad de sólo 1,2 A, está encendida las 24 horas del día, cuánta carga circulará? Expresa el resultado en C y en número de electrones. (Sol: 103.680 C; 6,47 10 23 electrones) 7.- Ordena de menor a mayor resistencia, las siguientes resistencias: 124 kw, 0,025 MW, 22.000 W, 23 kw y 0,13 MW. 8.- Cuál es la resistencia de una bombilla eléctrica, si conectada a una fuente de 10 V, pasa por ella una intensidad de 10 ma? (Sol: 1 kw)
25 9.- Qué intensidad pasa por una plancha eléctrica que trabaja con 220 V si su resistencia es de 20 W. (Sol: 11 A) 10.- Qué cantidad de calor suministra una estufa de 2 kw de potencia, en una hora de funcionamiento, si está conectada a una red de 220 V? Cuál es la intensidad que absorbe? Cuál es su resistencia? (Sol: 7.200 kj; 9,09 A; 24,2 W) 11.- La f.e.m. de una pila es 3,31 V y su resistencia interna es de 0,02 W. Se le conecta una resistencia de 3 W. Calcula la intensidad de la corriente y la diferencia de potencial en bornes de la pila. (Sol: 1,096 A; 3,288 V) 12.- Qué potencia se pierde por efecto Joule en un cable de 10 W de resistencia cuando circulan 15 A? Calcula también la energía disipada, así como el calor producido enuna hora. (Sol: 2.250 W; 8.100.000 J; 1.944 Kcal) 13.- Una pila seca tiene una f.e.m. de 2,52 V. Halla su resistencia interna si la corriente de cortocircuito vale 25 A. (Sol: 0,1008 W) 14.- La resistencia interna de un acumulador de 12 V es de 2,8 mw. Cuál es, teóricamente, la corriente máxima en caso de cortocircuito? (Sol: 4.285,7 A) 15.- Calcula la capacidad equivalente del sistema de la figura: (Sol: 0,625 mf)
26 16.- Se conecta un condensador de 120 mf en serie con otro de 80 mf. Cuál es la capacidad equivalente del conjunto. (Sol: 48 mf) 17.- Dos resistencias de 40 y 20 ohmios se conectan en serie a una tensión de 200 V. Calcula: a) Resistencia total. (Sol: 60 W) b) Intensidad que circula por las resistencias. (Sol: 3,33 A) 18.- Dos resistencias de 15 y 75 ohmios se conectan en paralelo a una tensión de 125 V. Calcula: a) La resistencia total. (Sol: 12,5 W) b) La intensidad total. (Sol: 10 A) c) La intensidad por cada una de ellas. (Sol: 8,33 A; 1,67 A) 19.- Qué colores deberá tener una resistencia de 15 kw? (Sol: Marrón-Verde-Naranja-) 20.- Se conectan tres dispositivos en paralelo. La resistencia de uno de ellos es de 900 W y la de otro, de 1.000 W. Calcula la resistencia del tercer dispositivo si la resistencia total es de 200 W. (Sol: 346,15 W) 21.- Se tienen dos resistencias de 10 y 15 W. Se las conecta a una diferencia de potencial de 8 V. Calcula la intensidad total del circuito y en cada una de las resistencias cuando se las conecta: a) En serie. (Sol: I T = 0,32 A; I 1 = 0,32 A; I 2 = 0,32 A) b) En paralelo. (Sol: I T = 1,33 A; I 1 = 0,8 A; I 2 = 0,53 A)
27 22.- Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito: (Sol: I 1 = 1,6265 A; I 2 = 0,9365 A; I 3 = 0,69 A; I 4 = 0,375 A; I 5 = 1,6265 A; I 6 = 2 A) (Soluciones en valor absoluto) 23.- Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito: (Sol: I 1 = 0,66 A; I 2 = 0,059 A; I 3 = 0,514 A; I 4 = 1,234 A; I 5 = 0,72 A; I 6 = 0,72 A) (Soluciones en valor absoluto)
28 24.- En el circuito de la figura, calcula: a) La intensidad de corriente por cada resistencia. (Sol: I 1 =7,06 A; I 2 =17,63 A; I 3 =24,69 A) b) La tensión en cada resistencia. (Sol: V 1 =3,53 V; V 2 =3,526 V; V 3 =2,469 V) (Soluciones en valor absoluto) 25.- Calcula la potencia que se pierde en un conductor de cobre de 200 m de longitud y 1,6 mm 2 de sección que alimenta a un ascensor de 4 kw de potencia a una tensión de 220 V. (Sol: 710,74 W 17,77 %) 26.- Cuál sería la pérdida de potencia si aumentamos la sección de los conductores del ejercicio anterior a 3 mm 2? (Sol: 378,84 W 9,47 %) 27.- Si colocamos una resistencia de 1 k entre los terminales A y B, qué intensidad de corriente circulará por ésta? (Sol: I = 8,755 ma)
29 28.- Cuántos electrones pasan por un conductor en una hora, si la intensidad es de 2 ma? (Sol: 4,4928 10 19 electrones) 29.- Cuál será la longitud de un hilo conductor de 1 mm 2 de sección, de cobre, para que tenga una resistencia de 20 W? (Sol: 1.162,79 m) 30.- Cuál es el valor que me indican los colores de las siguientes resistencias?: a) amarillo, marrón, azul, oro. (Sol: 41 MW ± 5 %) b) naranja, rojo, amarillo, plata. (Sol: 320 kw ± 10 %) Con qué código de colores indicaríamos los siguientes valores? c) 170 kw ± 5 % (Sol: Marrón-Violeta-Amarillo-Oro) d) 15 W ± 10 % (Sol: Marrón-Verde-Negro-Plata) 31.- En el circuito de la figura, calcula: a) La resistencia equivalente. (Sol: 28,75 W) b) La intensidad de corriente que circula por cada rama. (Sol: I 20 = I 5 = 1,391 A; I 10 = 0,5217 A; I 15 = 0,3478 A) c) La potencia que disipa cada resistencia y la que entrega el generador. (Sol: P G = 55,648 W; P 20 = 38,7 W; P 5 = 9,675 W; P 10 = 2,721 W; P 15 = 1,814 W) NOTA: el valor de las resistencias viene dado en ohmios. 32.- Por una sección de un conductor ha pasado una carga de 120 C en 2 minutos. Calcula la intensidad de corriente. (Sol: 1 A) 33.- Cuál es la resistencia de un calefactor eléctrico conectado a la red pública de 220 V si deja pasar una intensidad de 300 ma? (Sol: 733,33 W)
30 34.- Qué caída de tensión se produce entre los extremos de una resistencia de 10 kw cuando circule una corriente de 46 ma? (Sol: 460 V) 35.- A una tensión de 300 V se produce un cortocircuito mediante un conductor cuya resistencia es de 0,005 Ω. Cuál será la intensidad de cortocircuito? (Sol: 60.000 A) 36.- En el circuito de la figura, calcula la intensidad de corriente que circula por cada una de las resistencias: (Sol: I 1 = 2,4157 A; I 2 = 1,3197 A; I 3 = 1,096 A; I 4 = 0,1624 A; I 5 = 1,2584 A; I 6 = 1,1573 A) (Soluciones en valor absoluto) 37.- Calcular el calor desprendido por una lámpara incandescente de 160 W conectada durante cinco horas. Suponer que el 80 % de la energía se transforma en calor. (Sol: 552,96 kcal) 38.- Completa la siguiente tabla:
31 DIBUJO DE LOS COLORES VALOR OHMICO TOLERANCIA VALOR MÁXIMO VALOR MÍNIMO Plata Oro 1500Ω 1% 5kΩ 2% Plata Plata 3MΩ 5% 3k1Ω 20%