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FÍSICA INGENIERÍA AGRONÓMICA Año 2016 ELECTRODINÁMICA GUÍA DE PROBLEMAS PROPUESTOS Nº 10- ELECTRODINÁMICA PROBLEMA Nº 1 Una corriente continua circuló por un alambre durante 0,20 segundos. En este tiempo fluyó por el circuito una carga de 3 culombios. a) Calcular la corriente que circuló b) ¿Cuántos electrones pasarán a través del alambre cuando la corriente circule durante 2 segundos? Carga del electrón: e=- 1,6x10-19C Rta: a) 15A PROBLEMA Nº 2 Cierta bombilla tiene una resistencia de 240. ¿Qué corriente circulará por ella cuando se conecta a 120V? Rta: 0,50A PROBLEMA Nº 3 Calcule la resistencia a 20°C de un alambre de metal que tiene 2 m de longitud y 8 mm de diámetro. La resistividad del metal es de 1,75.10-8 .m. Rta: R = 7.10-4 PROBLEMA Nº 4 Un bloque rectangular de hierro ( = 1,0 × 10–7 m a 20 ºC) mide 10 cm × 10 cm × 20 cm. A 20 ºC, calcular: a) La resistencia entre los dos extremos cuadrados. b) La resistencia entre dos caras rectangulares opuestas. Rta: a) R = 2,0 × 10–6 ; b) R = 5,0 × 10–7 PROBLEMA Nº 5 Se sabe que la diferencia de potencial de 12 V produce una corriente de 0,4 A en un alambre conductor cuya longitud es de 3,2 m y tiene un radio uniforme de 0,4 cm. a) Calcule la resistividad del material del alambre. b) ¿Cuál es la resistencia del conductor? Rta: a) = 4,7 x10-4 .m; b) R = 30 PROBLEMA Nº 6 ¿A que temperatura duplicará su resistencia un alambre con respecto a su resistencia a 0 ºC si su coeficiente medio de variación de la resistividad con la temperatura, m, es de 0.006/ºC? Rta: t = 166,67 ºC PROBLEMA Nº 7 Un alambre conductor tiene una resistencia de 12,64 a 30 ºC y de 11,22 a 0º C. Calcular: a) su coeficiente medio de variación de la resistividad con la temperatura. b) la resistencia que presenta el alambre a 300º C. Rta: a) 4,22x103 / oC; b) 25,42 PROBLEMA Nº 8 ¿Cuál será la potencia o consumo en watt de una bombilla conectada a una red de energía eléctrica doméstica monofásica de 220 volt, si la corriente que circula por el circuito de la bombilla es de 0,45 A ? Rta: P=100W PROBLEMA Nº 9 Un motor eléctrico consume 5A de una línea de 220V. Determinar la potencia aportada y el consumo de energía registrado (en J y Kwh) si está funcionando por dos horas Rta: P= 1,10KW E=7,92x 106 J =2,20 KWh 1 INGENIERIA AGRONOMÍCA 2016 FÍSICA INGENIERÍA AGRONÓMICA Año 2016 ELECTRODINÁMICA PROBLEMA Nº 10 Un calentador eléctrico de 500 W esta proyectado para funcionar a 220 V. a) ¿Cuál es su resistencia? b) ¿Qué intensidad de corriente circulará? c) ¿Qué potencia se transformará en calor, si la tensión de la línea disminuye a 200 V? (Suponer la resistencia constante). Rta: a) R= 96,8 ; b) i = 2,27 A; c) P = 413,2 W. PROBLEMA Nº 11 Un tanque contiene 200kg de agua que se utillizarán para un baño a temperatura constante. ¿Cuánto tiempo llevará calentar el baño de 20ºC a 25ºC con un calentador de inmersión de 250W. Despreciar el calor específico de la estructura del tanque y las pérdidas de calor por el aire. Calor específico medio del agua: 4180 J/Kg.ºC. Rta: 4,6 horas. PROBLEMA Nº 12 Determinar la resistencia equivalente entre los puntos a y b de la figura. 2,4Ω 5,1Ω a 1,8Ω 3,5Ω b 3,6Ω Rta: RE = 7,49 Ω PROBLEMA Nº 13 En la asociación de resistores de la figura, hallar la resistencia equivalente entre A y B: a) Con la llave L abierta. b) Con la llave L cerrada. Ra = 2 , Rb = 10 , Rc = 8 , Rd = 5 Ra=2Ω Rb=10Ω L A Rc=8Ω B Rd=5Ω Rta: a) Req = 6,24 b) Req = 4,9 . PROBLEMA Nº 14 En un circuito en serie simple circula una corriente de 5.0 A. Cuando se añade una resistencia de 2.0 Ω en serie, la corriente decae a 4.0 A. ¿Cuál era la resistencia original del circuito? Rta: 8.0 Ω. PROBLEMA Nº 15 En la figura, a )¿cuál es la resistencia equivalente de la red mostrada? (b) ¿Cuáles son las corrientes en cada una de las resistencias? Supóngase que R1 = 100 Ω, R2 = R3 = 50 Ω, R4 = 75 Ω y ε = 6.0 V. Rta: (a) 120 Ω; (b) i1 = 50 mA, i2 = i3 = 20 mA; i4 = 10mA. 2 INGENIERIA AGRONOMÍCA 2016 FÍSICA INGENIERÍA AGRONÓMICA Año 2016 ELECTRODINÁMICA PROBLEMA Nº 16 Tres resistencias de 40 Ω, 60 Ω, y 120 Ω, se conectan en paralelo, y este grupo de conecta en serie con una resistencia de 15 Ω que a su vez se encuentra en serie con una resistencia de 25 Ω. El sistema completo se conecta con una fuente de 120V.Determinar a) La corriente en la resistencia de 25 Ω,. B) La caída de potencial a través del grupo en paralelo c) La corriente en la resistencia de 60 Ω. e) la corriente en resistencia de 40 Ω. Rta: a ) 2.0 A b) 40V d) 0,66 A d) 1.0A PROBLEMA Nº 17 Para el siguiente circuito encontrar la diferencia de potencial entre los puntos: a) A y B; b) B y C; c) C y A. Rta: a) -8 V; b) 12,8 V; c) -4,7 V PROBLEMA Nº 18 Calcular la intensidad de corriente que circula pr cada resistencia y las diferencias de potencial (VA-VB), (VC-VD) y (VE-VF) 12V C 0,5Ω D 2Ω 1Ω B 2,5Ω A 1Ω 2Ω 5V E 0,5Ω 3 F INGENIERIA AGRONOMÍCA 2016