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Preuniversitario Esperanza Joven
Curso Fı́sica Intensivo, Módulo Electivo
Guı́a 9
Electromagnetismo III
Nombre:
Fecha:
Intensidad de corriente
Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la carga eléctrica que
pasa a través de una sección del conductor en un intervalo de tiempo,
es decir:
i=
∆q
∆t
En el SI, la corriente se mide en C/s, unidad que se denomina ampere (A). La corriente eléctrica en un
conductor metálico consiste en un movimiento ordenado de portadores de carga.
Resistencia de un material
El valor de la resistencia de un conductor, depende de su longitud y del área de su sección transversal.
Experimentalmente se observa que la resistencia R del conductor es directamente proporcional a su longitud
L. Por otro lado, se observa también que la resistencia del conductor es inversamente proporcional al área
A de sus sección transversal.
L
R=ρ ,
A
[Ω]
donde ρ es una constante que posee un valor diferente para cada sustancia, se le llama resistividad eléctric
eléctrica.
Ley de Ohm
Considere el resistor de la figura mantenido a temperatura constante, recorrido por una corriente eléctrica
i cuando entre sus extremos es aplicada una diferencia de potencial VAB . Los conductores que cumplen con
Ohm verificó experimentalmente que: “El cuociente
enre la VAB aplicada y la respectiva intensidad de corriente es una constante caracterı́stica del resistor ”
VAB
=R
i
esta ley reciben el nombre de conductores óhmicos. No debemos olvidar que existen materiales que no
obedecen esta ley de Ohm y califican como no óhmicos.
Conexión de Resistores (o Resistencias)
I. Resistores conectados en serie
La Fig. 1(a) muestra un diagrama para el circutio de
dos resistencias. La corriente en R1 es la misma que en
R2 . En la Fig. 1(b) los resistores son reemplazados por
un solo resistor que tiene una resistencia equivalente
Req dado por la siguiente ecuación
Req = R1 + R2
Fig. 1: Conexión en serie
II. Resistores conectados en paralelo
La Fig. 2(a) muestra un diagrama para el circutio de
dos resistencias. La diferencia de potencial a través de
R1 es la misma que a través de R2 . En la Fig. 2(b) los
resistores se reemplazan por un solo resistor que tiene
una resistencia equivalente Req dado por la siguiente
ecuación
1
1
1
=
+
Req
R1
R2
Fig. 2: Conexión en paralelo
Potencia y Energı́a Eléctrica
Recordando que la diferencia de potencial V entre dos puntos es V = W/q y que la potencia es P = W/t, la
cual representa el trabajo en la unidad de tiempo o energı́a eléctrica en la unidad de tiempo, esta podrá ser
escriba como
P =
qV
= i · V,
t
usando la Ley de Ohm, se encuentra que
P = i2 · R =
V2
R
Cuando un coulomb pasa a través de un conductor, consume energı́a gual a la diferencia de potencal aplicada. La pregunta es, ¿qué le pasa a esa energı́a? Si no hay ningun motor o algún otro aprovechamiento, ésta
se convierte en calor. Aunque el calentamiento de un conductor es a veces indeseable, tiene aplicaciones
útiles siendo la más importante, las parrillas, radiadores, planchas, estufas eléctricas; las ampolletas, cuyo
filamento eleva tanto su temperatura que su incandescencia es tal que sirva para el alumbrado, etc.
Ejercicios
1) El circuito de la figura muestra dos resistencias, R1 y R2 , si sus respectivos valores son 12 Ω y 4 Ω
entonces la resistencia equivalante entre P y Q es
A)
B)
C)
D)
E)
1Ω
3Ω
8Ω
12 Ω
16 Ω
2) El gráfico muestra el comportamiento de la intensidad de corriente eléctrica versus la diferencia de
potencial observada para una resistencia A y una resistencia B. En base a lo que muestra el gráfico es
correcto decir que RA /RB es igual a
A)
B)
C)
D)
E)
0, 20
0, 40
0, 75
2, 50
5, 00
3) Se tiene un alambre conductor de radio r y de largo L, se conoce adem
as su resistividad eléctrica y por último se sabe que la resistencia eléctrica de este conductor es R0 . Otro
alambre hecho del mismo material pero de largo 4L y radio r/2 presentará una resistencia eléctrica
igual a
A) R0 /4
B) R0 /2
C) R0
D) 4R0
E) 16R0
4) Se aprecia la figura, cuatro intensidades de corriente eléctrica que viajan en distintas direcciones, alguna
se dirigen al nodo N y otras se alejan de él. La relación correcta entre las distintas corrientes es
A)
B)
C)
D)
E)
I1 + I2 + I3 = I4
I1 + I4 = I3 + I2
I2 + I4 = I1 + I3
I2 + I4 + I1 = I3
I3 + I4 + I1 = I2
5) 10 Kwh equilaven a X joules, donde X es igual a
A) 36 × 104
B) 36 × 105
C) 36 × 106
D) 36 × 107
E) Faltan datos
6) La resistencia equilavalente de la configuración mostrada, donde aprecian tres resistencias, es igual a
A)
B)
C)
D)
E)
2Ω
3Ω
6Ω
12 Ω
16 Ω
7) Una fuente constante de voltaje conectada a un circuido ideal, permite que circule una determinada
corriente por él. Es correcto afirmar que esta intensidad de corriente depende de
I) el número de resistencia que posea el circuito.
II) la forma en que se encuentren conecadas entre si las resistencias del circuito.
III) el número de amperı́metros y voltı́metros conectados al circuito.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo I y II
D) Sólo I y III
E) Ninguna de ellas
8) Una plancha eléctrica fue diseñada para trabajar a 220 V y disipar una potencia de 1500 w, entones la
energı́a consumida en 20 minutos de uso, expresada en Kwh, será igual a
A) 500, 0 Kwh
B) 30, 0 Kwh
C) 4, 4 Kwh
D) 4, 5 Kwh
E) 0, 5 Kwh
9) Se tienen dos resistencia, cada una de 500 Ω. Una de ellas se conectará en serie con el circuito X y la
otra en paralelo con el circuito Y. Es correcto afirmar después de lo anterior, que el circuito
I) X aumentará su resistencia.
II) Y disminuirá su resistencia.
III) X e Y verán alterado el valor de V
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y II
E) Sólo II y III