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EM2011
Serie de Problemas 01
-Problemas Fundamentales-
G 09 NL 11 JUAN
Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Física
Mayo 2011
Faraday
1. Una barra conductora, de longitud L, se
mueve, con velocidad V, hacia la derecha
sobre un conductor con forma de U en un
campo magnético uniforme que apunta hacia
fuera de la página.
Averiguar la fuerza electromotriz inducida en
función de B, L y V.
Fuerza Electromotriz
V
L
V: Velocidad
L: Longitud
dx: Variación de la
distancia
Salida Campo
Magnético (B)
dx
Fuerza Electromotriz
= Fuerza Electromotriz
Capacitores
2. Calcule la capacitancia de un capacitor de
placas paralelas que miden 20 cm x 30 cm y
están separadas por una brecha de aire de 1
mm.
a) cuál es la carga en cada placa si a través de
ellas se conecta una batería de 12VDC?
b) estime el área para construir un capacitor de
1 Faradio.
Capacitores
30 cm
1 mm
+
C = Capacitancia
12 V
20 cm
Capacitores
a)
Placa 1 = Q
Placa 2 = -Q
b)
C = Capacitancia
Q = Carga Almacenada
V = Voltaje
A = Área placas
d = Distancia placas
Energía almacenada en un capacitor
(de una unidad de flash en una cámara fotográfica)
3. Cuánta energía eléctrica puede almacenar un
capacitor de 150 microfaradios a 200 V?
4. Si dicha energía se libera en 1 milisegundo
cuál es la salida de potencia equivalente?
Energía almacenada en un capacitor
(de una unidad de flash en una cámara fotográfica)
3.
4.
= Energía
C = Capacitancia
V = Voltaje
P = Potencia
t = Tiempo
Corriente es Flujo de carga eléctrica
5. Cuál es la carga que circula cada hora por un
resistor si la potencia aplicada es un kilovatio
P = Potencia
I = Corriente
R = Resistencia
q = Carga
t = Tiempo
Corriente eléctrica
6. Por un alambre circula una corriente
estacionaria de 2.5 A durante 4 minutos.
a) Cuánta carga total pasa por su área
transversal durante ese tiempo?
b) a cuántos electrones equivaldría?
Corriente eléctrica
a)
b)
I = Corriente
q = Carga
t = Tiempo
#e= Número de electrones
Ley de Ohm
7.El bombillo de una linterna consume 300 mA
de una batería de 1,5 V.
• a) Cuál es la resistencia de la bombilla?
• b) Si la batería se debilita y su voltaje
desciende a 1,2 V cuál es la nueva corriente?
Ley de Ohm
a)
b)
R = Resistencia
V = Voltaje
I = Corriente
Corriente eléctrica
en la naturaleza salvaje
8. En un relámpago típico se puede transferir
una energía de 10 Giga julios a través de una
diferencia de potencial de 50 Mega Voltios
durante un tiempo de 0,2 segundos.
a) Estime la cantidad de carga transferida entre
la nube y la tierra.
b) La potencia promedio entregada durante los
0,2 segundos.
Corriente eléctrica
en la naturaleza salvaje
a)
b)
= Energía
q = Carga
V = Voltaje
P = Potencia
t = Tiempo
Circuitos
9. Dos resistores de 100 ohmios están
conectados en paralelo y en serie a una
batería de 24 VDC.
a) Cuál es la corriente a través de cada resistor
b) Cuál es la resistencia equivalente en cada
circuito?
Circuitos
100 𝜴
24 V
a)
b)
100 𝜴
Serie
Paralelo
24 V
100 𝜴
100 𝜴
Transformadores
10. Un transformador para uso doméstico
reduce el voltaje de 120 VAC a 9 VAC. La
bobina secundaria tiene 30 espiras y extrae
300 mA. Calcule:
a) El número de espiras de la bobina primaria.
b) La potencia transformada
Transformadores
a)
b)
P = Potencia
I = Corriente
V = Voltaje
N = Número de espiras
p = Bobina primaria
s = Bobina Secundaria
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Transform
ador