DEPARTAMENTO DE FÍSICA (4ºBTO) Electricidad Guía de problemas

DEPARTAMENTO DE FÍSICA (4ºBTO)
Electricidad
Guía de problemas
Un poco de historia…
Alessandro Volta (1745 - 1827)
Físico italiano. Inventó la pila, precursora de la batería eléctrica. Volta logró, por
primera vez, producir corriente eléctrica continua a voluntad. Dedicó la mayor
parte de su vida al estudio de los fenómenos eléctricos, inventó electrómetro y
escribió numerosos tratados científicos
James Watt (1736 - 1819)
Matemático e ingeniero escocés. Fue el inventor de la máquina de vapor. Watt inventó
el movimiento paralelo para convertir el movimiento circular a un movimiento casi
rectilíneo, del cual estaba muy orgulloso, y el medidor de presión para medir la presión
del vapor en el cilindro a lo largo de todo el ciclo de trabajo de la máquina, mostrando
así su eficiencia y ayudándolo a perfeccionarla.
André - Marie Ampère (1775 - 1836)
Matemático y físico francés. Inventó el primer telégrafo eléctrico y
el electroimán. Formuló en 1827 la teoría del electromagnetismo. El amperio (en
francés, ampère) se llama así en su honor. Fue gracias a Ampère que se dieron a
conocer los términos corriente eléctrica y tensión eléctrica.
James Prescott Joule (1818 - 1889)
Físico inglés. Joule estudió el magnetismo, y descubrió su relación con el
trabajo mecánico, lo cual le condujo a la teoría de la energía. Trabajó con Lord
Kelvin para desarrollar la escala absoluta de la temperatura, hizo observaciones
sobre la teoría termodinámica (Ley de Joule) y encontró una relación entre
la corriente eléctrica que atraviesa una resistencia y el calor disipado, llamada
actualmente como Ley de Joule.
ORT 2013
1
Actividad del Campus
Te proponemos que ingreses al campus aquí, mires el video de la electrocución ficticia, y luego
contestes el verdadero-falso “Mitos y Verdades acerca de la electricidad”.
Datos útiles
1 cal equivale a 4,18 J
1 kWh equivale 3,6.106 J
Intensidad de corriente eléctrica, diferencia de potencial y resistencia
1) Se conecta una resistencia de 22 . a una fuente de tensión de 220 V. ¿Qué corriente circulará
por ella?
2) Por una resistencia que se conecta a una fuente de 12 V se desea que circule una corriente de
0,5A. ¿Qué valor deberá tener la resistencia?
3) En las dos situaciones mostradas en el dibujo se enciende una lámpara (con una resistencia de
40 ). En el caso A se usa una pila chica y en el caso B una pila grande. El amperímetro está
conectado para medir la corriente eléctrica que circula por el circuito.
Pila
Pila
1,5 V
1,5 V
A
Lámpara
caso A
Amperímetro
A
Lámpara
a) Calcular para cada caso
la corriente que circula
por el circuito.
b) ¿Cuál es la diferencia
entre colocar una pila
grande y una chica?
Amperímetro
caso B
4) En el ejercicio anterior, ¿qué resistencia deberá tener una nueva lámpara para que la intensidad
de corriente sea de 500 mA? (mA= miliamperes)
5) Se realizó un experimento para analizar qué
intensidad de corriente circula por dos elementos
distintos. Para ello se utilizó una fuente de
tensión variable (dispositivo que, a través de una
perilla, permite regular la tensión de la misma).
Los valores obtenidos fueron los siguientes:
Fuente de
tensión variable
Amperímetro
A
Material
ORT 2013
2
Material A
Tensión Intensidad
(V)
(A)
0
0
2
0.4
4
0.8
6
1.2
8
1.6
Graficar para ambos casos la
diferencia de potencial entre
los extremos de cada
elemento en función de la
intensidad de corriente.
¿Cuál de los dos materiales
cumple con la ley de Ohm?
Para ese material, hallar el
valor de la resistencia
a)
Material B
Tensión Intensidad
(V)
(A)
0
0
2
0.2
b)
4
0.4
6
0.8
c)
8
1.6
eléctrica.
6) El daño causado por un choque eléctrico depende de la corriente que fluye a través del cuerpo,
como se indica en la siguiente tabla (datos sacados del libro “Física Conceptual”)
Intensidad (mA)
0,1
1
5
Más de 15
70
Efectos
No se siente nada
Se siente
Puede causar dolor
Se pierde el control de los músculos
Puede causar la muerte
Una persona con la piel seca posee una resistencia, desde un brazo hasta el otro, de 105.
Cuando la piel está húmeda la resistencia puede bajar hasta 5x103 .
a) ¿Cuál será la máxima diferencia de potencial que podrá existir entre los brazos de una persona
con la piel seca, para que no sienta nada?
b) ¿Cuál será la mínima diferencia de potencial que puede provocar contracción muscular en
una persona con la piel húmeda?
7) El siguiente gráfico indica cómo varía la corriente en función de la tensión (diferencia de
potencial) en un led. (Led: son como lamparitas, y suelen utilizarse, por ejemplo, en los
controles remotos de los televisores y son de color rojo o verde. En rigor, los leds son diodos
luminosos).
a) Se sabe que si se lo conecta con una
pila de 1,5V no enciende, en cambio
con 2 pilas se quema. ¿Puedes
explicar por qué?
b) ¿Cumple el led con la ley de Ohm?
Justificar
I (mA)
300
200
U (Volt)
100
1
2
3
4
8) Para los casos A y B, calcular la resistencia total (resistencia equivalente):
ORT 2013
3
Caso A
Caso B
=9V
=9V
R1=5
R2=10
R1=5
R2=10
R1
R1
R2
R2
Los circuitos C, D, E y F están constituidos por una pila de 12V y 3 resistencias de valores R1= 3,
R2= 6 y R3= 1.. Se alimenta el circuito con una fuente de tensión de =12V, calculá la
resistencia total (equivalente).
Caso C
Caso D
Caso E
Caso F
9) Los circuitos A y B están constituidos por una pila de 9 V y 2 resistencias de valores R1= 3,
R2= 6. Uno está armado en serie y otro en paralelo. Para cada caso, se pide:
a) Calcular la resistencia total.
b) Calcular la corriente que circula por cada una de las resistencias.
c) Calcular la diferencia de potencial en los extremos de cada una de las resistencias.
d) Calcular en cada caso la corriente que circula por los puntos: A, B, C, D y E.
e) Hallar la diferencia de potencial entre los siguientes puntos: VBC, VDE, VAB, VBE y VAE.
Caso A
=9V
A
B
F
R1 C
G
Caso B
A
R1
B
D
ORT 2013
=9V
R2
C D
E
R2 E
4
Los circuitos C, D, E y F están constituidos por una pila de 12V y 3 resistencias de valores R1= 3,
R2= 6 y R3= 1. Para cada caso, se pide:
f) Calcular la corriente total.
g) Calcular la corriente que circula en cada resistencia.
h) Calcular la tensión sobre cada resistencia.
Caso C
Caso D
Caso E
Caso F
10) En el siguiente circuito se disponen de las siguientes resistencias. Indicar cómo se deberán
colocar para que la corriente total (ITotal) sea,
R1=10
en cada caso:
=12V
a)
b)
c)
d)
e)
ITotal= 2 A
ITotal=0,8 A
ITotal=1,2 A
ITotal=0,48 A
Hacer un esquema para cada uno de los
casos anteriores.
R2=15
IT
A
B
Potencia y Energía eléctrica
11) Las características de una lámpara eléctrica son 220 V y 75 W. Hallar su resistencia cuando está
encendida y la intensidad de corriente que circula por ella.
12) Una lámpara para un automóvil de 4  de resistencia se conecta a la batería de 12 V.
a) Calcular la intensidad de corriente que circula y la potencia de la lámpara.
b) ¿Cuántos Joules de energía consumirá si se la deja encendida durante 4 horas?
13) Por un motor eléctrico que se conecta a una fuente de tensión de 220 V, circula una corriente de
intensidad 2,5A. Hallar la resistencia, la potencia y la energía que se suministra al motor durante
dos horas de funcionamiento (expresar la energía en Joules, kwh y calorías).
ORT 2013
5
14) Magnitudes: vinculá con flechas las magnitudes físicas con sus respectivas unidades.


















Intensidad de corriente
Tensión
Potencia
Corriente eléctrica
Fuerza eléctrica
Energía
Diferencia de potencial
Carga eléctrica
HP (Horse-power)
W (Watt)
A (Ampere)
Kwh (Kilowatthora)
cal (caloría)
CV (Caballo- vapor)
J (Joule)
V (Volt)
C (Coulomb)
Newton
15) Comparar lo que sucede en 2 circuitos. La única diferencia entre los dos consiste en que el valor
de la resistencia es en B el doble que en A. Para cada caso calcular:
a) La energía entregada por cada
resistencia en 10 minutos.
b) La potencia total del circuito.
c) ¿Cuál de las dos pilas se gastará más
rápido?
d) Si se utilizan para calentar agua, ¿cuál
de las dos lo hará más rápidamente?
=20V
=20V
5
Caso A
10
Caso B
16) Se consideran tres bombitas de luz cuyas características de voltaje y potencia son las siguientes:
1. 110V y 75W.
2. 220V y 75W.
3. 220V y 150W.
a) Clasificá por orden creciente las resistencias de las tres bombitas.
b) Clasificá por orden creciente las intensidades que atraviesan la bombita cuando está conectada
a la tensión adecuada.
17) Para resolver el ejercicio tendrás que leer la siguiente información:
Al calentar un líquido, cuanto mayor energía se le entregue, más subirá su temperatura.
Temperatura
Para el agua se demuestra que:
Energía entregada(Joule) = masa de agua (g)   Temperatura (ºC)  4,18
Joule/(gºC)
Por ejemplo si la temperatura de 100g agua subió de 10ºC a 25ºC, la energía
entregada fue de
Energía
Entregada
Eentregada= 100g  (25ºC-10ºC)  4,18 Jouile/(gºC) = 6270 J
ORT 2013
6
En el circuito eléctrico que se muestra en la figura, la resistencia es la encargada de entregar energía
(para calentar el agua). Calcular:
a)
b)
c)
d)
¿Qué cantidad de energía tendré que entregarle a 100kg de agua para que su
temperatura suba de 10ºC a 40ºC?
50
Si para calentar, es decir entregarle la energía calculada en el punto anterior, se
dispone de un calentador eléctrico de 50  conectado a la red de 220 V. ¿Cuál
será la potencia y cuánto se tardará en calentarlo?
Si se deja encendido el calentador durante 5 horas, ¿qué temperatura alcanzará el
agua?
Si se lo deja encendido durante 20 horas ¿qué es lo que sucederá con la temperatura del agua?
18) En el siguiente circuito:
a) Calcular la potencia disipada por cada
resistencia.
b) Calcular la energía entregada por cada
resistencia en 10 minutos.
 =9V
R1=3
R2=6
R1
R2
19) En el siguiente circuito:
a) Calcular la potencia disipada por cada
resistencia.
b) Calcular la energía entregada por cada
resistencia, en 10 minutos.
 =9V
R1=3
R2=6
R1
R2
20) Se utiliza el siguiente dispositivo para hervir 200g de agua que se encuentran inicialmente a una
temperatura de 10ºC. Calcular:
 =20V
a) ¿Cuánto tiempo tardará en hervir el agua?
b) ¿Cuánta energía consumió la pila?
R1=10
c) ¿Cuánta energía se desaprovechó?
R2=20
R1
R2
21) Se utiliza el siguiente dispositivo para hervir 200g de agua que se encuentran inicialmente a una
=20V
temperatura de 10 ºC. Calcular:
a) ¿Cuánto tiempo tardará en hervir el agua?
R1=10
b) ¿Cuánta energía consumió la pila?
R2=20
c) ¿Cuánta energia se desaprovechó?
R1
R2
ORT 2013
7
La siguiente tabla indica los artefactos utilizados en una vivienda con sus correspondientes
potencias y las horas diarias que están encendidos normalmente (conectados a la red de 220 V).
Artefacto
1 televisor
1 heladera
10 lamparitas
1 lavarropas
2 acondicionadores de aire
1 plancha
Potencia (W) Tiempo (h)
(por unidad) (por unidad)
200
5
150
24
60
6
650
3
1800
7
500
1
Si bien la heladera está enchufada
durante las 24 hs., el motor no funciona
todo el tiempo, es por eso que la
potencia de 150 w está tomada como
valor promedio
a) Calcular el consumo bimestral en kwh y su costo.
b) Si se utilizan todos los artefactos simultáneamente ¿qué corriente circulará por el tablero
principal?
22) A veces se cometen imprudencias a la hora de enchufar cosas, ¡éste es un ejemplo! Si se hace
funcionar “todo” simultáneamente, ¿qué intensidad de corriente pasará por A, B, C, D, E, F, G y
H?
Conectado a la red
de 220Volt
B
A
E
Triple
F
D
C
Lavarropa
500W
Heladera
500W
Triple
G
H
Licuadora
200W
Horno a
microondas
500W
Tostador eléctrico
1000W
23) Analizaremos el siguiente transformador. Para ello se pide calcular:
Pérdida de potencia del 10%
220 V
0,5 A
110 V
B
TV
tomacorriente
a)
b)
c)
d)
¿Qué potencia consume el transformador de la red (tomacorrientes de la casa)?
¿Cuánto se desperdicia y cuánto se entrega?
¿Qué intensidad de corriente pasa por el cable B?
Si se lo deja funcionando durante 10 minutos, ¿cuánta energía (en Joules) consumió? ¿Cuánta
aprovechó y cuánta desperdició?
ORT 2013
8
250
200
V (volt)
24) La figura muestra cómo varía el
voltaje en el filamento de una
lámpara incandescente en función
de la corriente que pasa por ella.
Explicar cómo varía la resistencia
del
filamento
a
distintas
intensidades de corriente.
150
100
50
0
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
I (miliAmp.)
25) En EEUU, la corriente alterna tiene una frecuencia de
60 Hz, mientras que en nuestro país la frecuencia es de
50 Hz Cuál ¿Qué gráfico corresponderá a cada país?
a
I(A)
t=
t(s)
26) Completar en el gráfico el valor del período en cada
caso (el período es el tiempo que tarda en cumplirse un
ciclo).
b
I(A)
t=
t(s)
27) Analizar la situación planteada en el siguiente diálogo:
- Me han dicho que la corriente eléctrica son electrones
que circulan por un cable.
- Si, es cierto.
- Estos electrones deben ir muy deprisa, ¿no?
- Mucho menos de lo que crees, como se la pasan chocando y rebotando con los átomos del
cable, avanzan muy lentamente, a menos de 1 mm/s en promedio.
- Pero entonces ¿cómo es que cuando toco el pulsador de la puerta del jardín, el timbre que está
en la casa a 10 m de distancia suena inmediatamente y no varias horas después?
28) Tengo una linterna que funciona con dos pilas chicas, ¿qué pasa si la conecto a dos pilas
grandes? Es decir, ¿cuál será la diferencia? ¿Se quemará la lámpara? Suponer que las pilas
grandes entran bien en la linterna. ¿Y si fuera al revés?
29) Explicar lo que sucede en un “corto-circuito”, es decir, qué es lo que sucede con la corriente y
por qué. ¿Es lo mismo un “corto- circuito” que un circuito corto?
ORT 2013
9
16,00
30) Para las siguientes situaciones, marcar la o las opciones verdaderas. En el siguiente circuito
paralelo, donde R1 > R2 se puede afirmar que:






I1 > I2
VBC > VDE
VCG = 0
IA > IH
VBC + VDE = 
R1 > R2
A
R1
B
H
C
F
G
D
R2
E
31) En el siguiente circuito serie R1 es el doble que R2. Se puede afirmar que:
 Como R1 es mayor a R2 la corriente que circula por R1 será mayor que la que circula por R2.
 No importa el valor de las resistencias, siempre la corriente que pasa por R1 será igual a la
que pasa por R2.
 Como R1 es mayor a R2 la tensión entre los extremos de R1 será menor a la tensión entre los
extremos de R2.
 No importa el valor de las resistencias, siempre se verificará IE = I1 + I2.
 La corriente que circula por R1 será mayor a la que circula por R2 ya que algo de la corriente
se disipa en forma de calor al pasar por R1.
32) Se puede calcular la energía entregada por la resistencia R1 teniendo los siguientes datos:





, R1, y R2
VAB, I1, tiempo
I1, I2, .
I1, VAB, 
VAB, , tiempo

E
R1
A
R2
B
C
33) ¿Cuál de las siguientes series de valores podrían
corresponder al circuito de la figura?





I1=2A I2=1A VAB = 5V
VCD =6V
I1=3A I2=3A VAB = 15V VCD =6V
I1=1A I2=1A VAB = 5V
VCD =6V
I1=2A I2=2A VAB = 5V
VCD =6V
Ninguna de las anteriores es correcta.
ORT 2013
D

=11V
=9V
=11V
=1V
R1
A
R2
B C
D
10
34) En relación a los conceptos de tensión y corriente, se puede afirmar que:
 La tensión es la cantidad de carga que fluye por un circuito y se puede medir en Volt.
 La corriente es la energía que fluye por un circuito y se puede medir en Ampere.
 La corriente es la cantidad de carga por unidad de tiempo que fluye por un circuito y se
puede medir en Ampere.
 La tensión es la diferencia de energía potencial eléctrica por unidad de carga entre dos
puntos de un circuito y se puede medir en Joules.
 Ninguna de las anteriores es correcta.
35) ¿Qué es la potencia eléctrica?
 La potencia eléctrica es la cantidad total de energía que un circuito es capaz de transformar
en otro tipo de energía y se pude medir en Joule.
 La potencia eléctrica es la rapidez con que la energía eléctrica se transforma en otro tipo de
energía. Se puede medir en Watt.
 La potencia eléctrica es la rapidez con que la corriente eléctrica se transforma en otro tipo de
energía. Se puede medir en Ampere.
 La potencia eléctrica es la cantidad total de energía que un circuito es capaz de transformar
en otro tipo de energía y se pude medir en Watt.
 Ninguna de las anteriores es correcta.
36) Respecto de las unidades podemos afirmar que:
 La potencia se puede medir en Kwh, la energía en Joule y la corriente en Ampere.
 La carga se puede medir en Volt, la corriente en Coulomb y la intensidad de campo eléctrico
en Newton.
 El potencial eléctrico se puede medir en Joule y la energía en Kwh
 La energía se puede medir en calorías, la potencia en Watts y el tiempo en días.
 La fuerza se puede medir en Newton, el peso en kg y la energía en Kwh.
Autoevaluación
37) Las potencias P1, P2 y P3 disipadas, respectivamente, en los resistores R1, R2 y R3, cumplen con
la condición: (elegir una única opción)
a)
b)
c)
d)
e)
P1 = P2 = P3
P1 <P2 < P3
P1 < P3 < P2
P2 < P3 < P1
P3 < P1 < P2
ORT 2013
Elemento Intensidad Resistencia
1
I
R
2
2I
R/2
3
I/2
2R
11
38) Si quisiera calentar 1 litro de agua que se encuentra a una temperatura de 25 ºC a 100 ºC en 5
minutos aproximadamente, ¿cuál de los calentadores que se indican en la figura escogería?
T (ºC)
39) Un líquido de masa m = 1 kg y de calor específico “c” cuyo valor es desconocido, se coloca en
un calorímetro. Una resistencia eléctrica sumergida en el líquido está sometida a un diferencia
de potencial VA,B = 12 V, y es recorrida por una corriente de intensidad I = 5 A.
A partir del siguiente gráfico que muestra la temperatura alcanzada por el líquido en función del
tiempo y de los datos anteriores, calcular el valor de “c”.
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
t (s)
ORT 2013
12
Sistema de protección de instalaciones eléctricas
40) Leer el siguiente texto y responder las preguntas
Fusibles y llaves térmicas
En todos los circuitos debe haber una protección contra la circulación de corrientes elevadas (es
importante aclarar que cuando circula una corriente por un cable este se calienta; si la corriente es
muy elevada el calor pude hacer que se funda el material e, incluso, generar fuego).
Los elementos de seguridad de las instalaciones eléctricas pueden agruparse en 2 tipos: los fusibles
y los automáticos.
El fusible es el más económico pero presenta la siguiente desventaja: una vez que actuó, debe
reemplazarse y, como su funcionamiento involucra su destrucción, es imposible ensayarlo.
(“Ensayar” un fusible sería algo parecido a ensayar un fósforo para ver si enciende).
La idea del fusible es la siguiente: si circula una corriente elevada que daña el circuito,
deliberadamente se coloca un cable delgado para que sea lo primero que se rompa. Es decir, si no
puedo evitar algo, busco que, por lo menos, ocurra por donde yo deseo.
La llave térmica cumple la misma función de desactivar el circuito cuando la corriente que pasa es
muy elevada, con la ventaja que luego de arreglar el desperfecto que originó sobre la corriente se
activa nuevamente la llave sin necesidad de reponer nada.
Estos sistemas solo protegen la instalación, no protegen a las personas de sufrir descargas eléctricas.
Si una persona sufriese un shock de corriente de, por ejemplo, 0,05 Ampere las consecuencias
serían fatales, sin embargo no alcanzaría a activar los sistemas descriptos.
Disyuntores Diferenciales
Vivo
220 V
IV
IN
IVIVO
INEUTRO
Neutro
Si IV ≠ IN
Se desactiva el
circuito
Aparato
Descarga sobre
la persona
La idea consiste en un circuito como el de la figura, en la que se puede apreciar que una carga
cualquiera (por ejemplo, un televisor) toma de la red una corriente. Esta corriente la denominaremos
Iv en el cable de “ida”, y vale In en el cable de “vuelta”. Lo de ida y vuelta se pone entre comillas
dado que, tratándose de corriente alterna, continuamente estará cambiando de sentido, pero no
obstante se emplea esta denominación por comodidad.
ORT 2013
13
Existe un dispositivo que compara las intensidades de ambas corrientes, de existir una diferencia
entre ellas abre o desactiva el circuito. Dado que lo que mide es la diferencia entre ambas
corrientes, el dispositivo se denomina diferencial y detecta tanto el accidente de una persona como
la fuga de corriente a Tierra por mala aislación de alguno de los conductores Es decir este sistema
no protege a la instalación o los artefactos por sobre-corrientes ( es decir que circule corrientes
elevadas que puedan dañar la instalación o quemar algún aparato), si no que solo detecta las
posibles descargas a tierra en particular la que mas importa es aquella que ocurre a través de las
personas.
Cuenta Agustín Rela (Licenciado y profesor de física):
“En una oportunidad mientras aguardábamos en una ferretería que nos atendieran, vimos el
demostrador de un disyuntor diferencial para protección domiciliaria con un cartel que sugería:
Humedézcase el dedo y pruebe aquí. Así procedimos, con aire de suficiencia. El shock fue tan
intenso, que todavía recordamos la marca autora de tan infeliz sugerencia. La protección actuó.
Este relato nos permite hacer un comentario importante: el disyuntor no evita el shock eléctrico
sobre las personas (la llamada “patada”) lo que evita es que uno se quede “pegado”.
Preguntas
a) ¿Cuáles son los 3 dispositivos mencionados, cuáles protegen a las instalaciones y cuáles a las
personas?
b) Cómo trabaja cada uno de ellos?
c) ¿Por qué el nombre “disyuntor diferencial”?
d) Si por error pongo el dedo en un enchufe, ¿se activa una llave térmica?
e) En el laboratorio, ¿qué sistema de protección se utiliza? ¿Y en tu casa?
ORT 2013
14
Respuestas
1) 10 A
2) 24 
3) a) 0.037 A
b) La lámpara quedará encendida por más tiempo
4) 3 
5) b) El primero cumple.
c) RA = 5
6) a)10V
b)75V
7) a)Fijate a partir del gráfico la corriente que pasa para una tensión de 1.5 V.
b) El diodo es un típico caso donde no se cumple la ley de Ohm (tensión y corriente no son proporcionales).
8) La tabla siguiente reúne los resultados para cada caso:
Caso A
Caso B
Caso C
Caso D
Caso E
Caso F
Resistencia
equivalente ()
3,33
15
3
10
0,9
0,66
9)
Caso A
Caso B
Caso C
Caso D
Caso E
Caso F
Resistencia
equivalente
()
2
9
3
10
0,9
0,66
Corriente
total (A)
4
1,2
18,3
18
Tensión
sobre R1
(V)
9
3
8
3,6
4
12
Tensión
sobre R2
(V)
9
6
8
7,2
8
12
Tensión
sobre R3
(V)
9
4
1,2
12
12
Corriente
en R1 (A)
Corriente
en R2 (A)
Corriente
en R3 (A)
3
1
2,67
1,2
1,33
4
1,5
1
1,33
1,2
1,33
8
4
1,2
12
12
Además, se incluyen las respuestas a los incisos d) y e)
Caso A)
d) IA=4,5A IB= IC=3A ID= IE=1,5A
e) VBC=VDE=VBE=VAE=9V
VAB=0
Caso B)
d) IA=IB= IC=ID= IE=1A
e) VBC=3V
VDE=6V VAB=0 VBE=9V VAE=9V
10) a) En paralelo
b) Sólo R2
c) Sólo R1
d) En serie
11) I = 0,34A, R = 647.
12) a)I=3A
b)E=518400 J
13) R=88, P=550W, E=3.960.000 J= 1,1kWh = 947368cal.
15)
a) Energía entregada por A: 48000 J, por B: 24000 J;
b) Potencia A: 80 W, Potencia B: 40 W;
c) la pila A;
d) El circuito A
16) a) R2 > R3 > R1;
b) I2 < I1 = I3.
17)
a) 3000 Kcal=12.540.000 J
b) La potencia es igual a 968 W y tarda 12.954 segundos aprox., lo que equivale a 3 hs 35 min 54 segundos.
c) 51.68ºC
d) Llegará hasta 100ºC (el agua hierve a 100ºC y no eleva más su temperatura hasta evaporarse en su totalidad)
ORT 2013
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18) a) P1=27w P2=13,5w
b) E1= 16.200J
E2= 8.100J
19) a) P1=3w P2=6w
b) E1= 1.800J
E2= 3.600J
20) a) 8464.5 segundos
b) 112.860 J
c) 50.160 J
21) a) 3762 segundos
b) 225.720 J
c) 150.480 J
22) a) 20,01 Kwh
b)
23) IA = IB = 12.27 A, IC = ID = 2.27 A, IE = IF = 7.72 A, IG = IH = 2.27 A
24)
a) 110W;
b) desperdicia 11 W y entrega 99 W,
c) 0,9 A;
d) consumió 66000 J, desperdició 6600J y aprovechó 59400 J
26) y 27)b) Argentina T = 0,02 segundos
a) Estados Unidos T = 0,016 segundos
28) Suponé que querés regar el pasto con una manguera muy larga. Al abrir la canilla, si la manguera inicialmente estaba
llena, el agua sale por el otro lado casi instantáneamente, pero el agua que sale inicialmente es la que estaba en el
extremo de la manguera, no la que sale de la canilla (ésta llegará mucho después). El cable está lleno de electrones,
cuando apoyás el dedo sobre el interruptor se establece un campo eléctrico en todo el circuito, que pone en
movimiento los electrones de todo el cable. En un cortísimo tiempo todos los electrones del cable se empiezan a
mover. Los que pasan por el timbre son los que lo hacen sonar y no los que pasan por el interruptor, estos últimos
llegarán horas después, si se mantiene el dedo sobre el botón)
29) Tanto 2 pilas chicas, como grandes (cada pila es de 1.5V),tendrán una tensión o fuerzaelectromotriz de 3 V por lo
tanto la lámpara no se quemará`.
30) En un corto, la resistencia adopta valores muy pequeños (casi nulos ) y la corriente que circula es elevadísima.
31) 31) a 37)Todos los choice tienen una sola respuesta correcta, encontrala solo:
Autoevaluación
40) e)
41) a)
42) 600 J/kg ºC o
ORT 2013
0,144 cal/ g ºC
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