martes, 6 de diciembre de 2011

Tema 27

Corriente y resistencia

Corriente eléctrica y Ley de Ohm

27-1. ¿Cuántos electrones circulan cada segundo por un punto, en un alambre que conduce una corriente de 20 A? ¿Cuánto tiempo se necesita para el transporte de 40 C de carga más allá de este punto?

27-2. Si 600 C de carga pasan por un punto dado en 3 s, ¿cuál es la corriente eléctrica en amperes?

27-3. Calcule la corriente en amperes, cuando 690 C de carga pasan por un punto dado en 2 min.

27-4. Si existe una corriente de 24 A durante 50 s, ¿Cuántos coulombs de carga han pasado por el alambre?

27-5. ¿Cuál es la caída de potencial a través de un resistor de 4 (ohm) cuando pasa por él una corriente de 8 A?

27-6. Encuentre la resistencia de un reóstato si la caída de potencial es de 48 V y la corriente es de 4 A.

27-7. Calcule la corriente que pasa por un resistor de 5 (ohm) a través del cual hay una caída de potencial de 40 V.

27-8. Un fusible de 2 A es incorporado a un circuito con una batería que en sus terminales tiene un voltaje de 12 V. ¿Cuál es la resistencia mínima de un circuito que contiene este fusible?

27-9. ¿Cuánta fem se requiere para que pasen 60 mA a través de una resistencia de 20 k (ohm) Si se aplica esa misma fem a una resistencia de 300 (ohm) ¿Cuál será la nueva corriente?

27-10. Un cautín utiliza 0.75 A a 120 V. ¿Cuánta energía utilizara en 15 minutos?

27-11. Una lámpara eléctrica tiene un filamento de 80 (ohm) conectado a una línea de 100 V cd. ¿Cuánta corriente pasa por el filamento? ¿Cuál es la potencia disipada en Watts?

27-12. Suponga que el costo de la energía en una vivienda es de ocho centavos por kilowatt-hora. Una familia se va de vacaciones durante dos semanas y deja encendida una sola lámpara de 80 W. ¿Cuál es el costo?

27-13. Un generador de 120 V cd suministra 2.4 kW a un horno eléctrico. ¿Cuánta corriente le proporcionara? ¿de cuánto es la resistencia?

27-14. Un resistor irradia calor a razón de 250 W cuando la diferencia de potencial a través de sus extremos es 120 V. ¿Cuál es su resistencia?

27-15. Un motor de 120 V consume una corriente de 4.0 A. ¿Cuántos joules de energía eléctrica se utiliza en 1 hora? ¿Cuántos kilowatts-hora?

27-16. Un secador domestico para el cabello tiene una potencia nominal de 2000 W y fue construido para operar conectado a una toma de 120 V. ¿Cuál es la resistencia?

27-17. ¿Qué longitud de alambre de cobre (p = 1.78 x 10 -8 (ohm) m) de 1.2 mm de diámetro se necesita para fabricar un resistor de 20 (ohm) a 20 0 C? ¿Qué longitud de alambre de nicromo se requiere?

27-18. Un trozo de alambre de cobre (p = 1.78 x 10 -8 (ohm)m) de 3.0 m tiene una sección transversal de 4 mm 2 a 20 °C ¿Cuál es la resistencia eléctrica de ese alambre?

27-19. Halle la resistencia de 40 m de alambre de tungsteno cuyo diámetro es de 0.8 mm a 20 °C. (p = 5.5 x 10 -8 (ohm)m)

27-20. Un alambre tiene 3 mm de diámetro y 150 m de longitud. Su resistencia es de 3.00 (ohm) a 20 0 C. ¿Cuál es su resistividad?

27-21. ¿Cuál es la resistencia de 200 ft de alambre de hierro (p = 9.5 x 10 -8 W . m) con un diámetro de 0.002 in a 20 °C?

* 27-22. Un alambre de nicromo tiene una longitud de 40 m en 20 0 C ¿Cuál es su diámetro si la resistencia total es de 5 (ohm)? (p= 100 x 10 -8 (ohm)m).

* 27-23. Una fuente de 115 V de fem está conectada a un elemento calefactor formado por una bobina de alambre de nicromo (p= 100 x 10 -8 (ohm) m) de 1.20 mm 2 de sección transversal. ¿Cuál debe ser la longitud del alambre para que la potencia disipada sea de 800 W?

27-24. Un alambre de cierta longitud (a = 0,0065 / C 0) tiene una resistencia de 4.00 (ohm) a 20 0 C. ¿Cuál es su resistencia a 80 0 C?

27-25. Si la resistencia de un conductor es 100 (ohm) a 20 0C y 116 (ohm) a 60 0C, ¿cuál es el coeficiente de temperatura de su resistividad?

27-26. Un trozo de alambre de cobre (a = 0.0043 / 0C) tiene una resistencia de 8 (ohm) a 20 °C. ¿Cuál será su resistencia a 90 0 C? ¿Y a - 30 °C?

* 27-27. Los devanados de cobre de un motor sufren un incremento de 20 por ciento en su resistencia respecto a su valor de 20 0 C. ¿Cuál es la temperatura de operación? (a = 0.0043 / °C)

* 27-28. ¿Qué temperatura producirá un aumento de 25 por ciento en la resistividad del cobre a 20 0C? (a = 0.0039 / °C)

27-29. Una turbina hidráulica suministra 2000 k W a un generador eléctrico con 80 por ciento de eficiencia y que produce un voltaje terminal de salida de 1.200 V. ¿Cuánta corriente se genera y cuál es la resistencia eléctrica?

27-30. Un radiador de calefacción de 110 V consume una corriente de 6.0 A. ¿Cuánta energía calorífica, en joules, se irradia en 1 hora?

27-31. Una línea de conducción eléctrica tiene una resistencia total de 4 k (ohm). ¿Cuál es la potencia disipada a través de la línea si la corriente se reduce a 6.0 mA?

27-32. Un alambre tiene una resistividad de 2 x 10 -8 (ohm)m a 20 0C. Si su longitud es de 200 m y su sección transversal es de 4 mm 2, ¿cuál será su resistencia eléctrica a 100 °C? Supongamos que a = 0.005 /°C para este material.

27-33.Calcule la resistividad de un alambre hecho de una aleación desconocida si su diámetro es de 0.7 mm y se sabe que 30 m del alambre tienen una resistencia de 4.0 (ohm).

27-34. La resistividad de un alambre dado es 1.72 x 10 -8 (ohm) m a 20 °C. Se conecta a una batería de 6 V a una bobina de 20 m de este alambre, cuyo diámetro es de 0.8 mm. ¿Cuál es la corriente en el alambre?

27-35. Una resistor se usa como termómetro. Su resistencia a 20 0C es 26.00 (ohm) y su resistencia a 40 °C es 26.20 (ohm). ¿Cuál es el coeficiente de temperatura de la resistencia para este material?

* 27-36. ¿Qué longitud de alambre de cobre tiene a 20 °C la misma resistencia que 200 m de alambre de hierro a 20 °C? Suponga que ambos alambres tienen la misma sección transversal.

* 27-37. La potencia disipada en cierto alambre a 20 °C es de 400 W. Si a = 0.0036 / °C, ¿en qué porcentaje será el aumento de la pérdida de energía cuando la temperatura de funcionamiento es de 68 °C?

27-38. Un resistor de 150 (ohm) a 20 °C tiene una potencia nominal máxima de 2.0 W. ¿Cuál es el voltaje máximo que se puede aplicar a través del resistor sin exceder la potencia máxima permitida? ¿Cuál es la corriente con este voltaje?

27-39. La corriente eléctrica del hogar es alterna, pero se aplican las mismas fórmulas. Suponga que el motor de un ventilador de funcionamiento de un sistema de refrigeración de su hogar tiene una potencia de 10 A para una línea de 120 V. ¿Cuánta energía se requiere para operar el ventilador por un período de 24 horas? Al costo de 9 centavos por kilowatt-hora, ¿cuál es el costo de operación de este ventilador de forma continua durante 30 días?

* 27-40. La potencia consumida en un alambre eléctrico (a = 0.004 / °C) es de 40 W a 20 °C. Si todos los demás factores son constantes, ¿cuál será el consumo de potencia cuando (a) la longitud es el doble, (b) el diámetro es el doble, (c) la resistividad se duplica, y (d) se duplique la temperatura absoluta?

* 27-41. ¿Cuál debe ser el diámetro de un alambre de aluminio para que tenga la misma resistencia que un tramo de alambre de cobre de la misma longitud y 2.0 mm de diámetro? ¿Qué longitud de alambre de nicromo se necesita para tener la misma resistencia de 2 m de alambre de hierro de la misma sección?

* 27-42. Un alambre de hierro (a = 0.0065 / °C) tiene una resistencia de 6.00 (ohm) a 20 °C y un alambre de cobre (a = 0.0043 / °C) tiene una resistencia de 5.40 (ohm) a 20 °C. ¿A qué temperatura los dos cables tienen la misma resistencia?

21 comentarios:

  1. gracias por estos problemas en verdad me ayudaste mucho

    ResponderEliminar
  2. 1. Calcular la intensidad de la corriente en un círculo si por una sección cualquiera del conductor pasan 300 coulombios cada minuto.
    2. En un circuito eléctrico la intensidad de corriente es de 300 miliamperios; ¿En cuánto tiempo circularán 15 coulombios?
    3. ¿Qué número de electrones circulan durante un tiempo de 5 segundos por cada sección de un conductor que transporta una corriente de 0,1 amperios?
    4. Un alambre de hierro tiene una resistencia de 300 ohmios a la temperatura de 20°C. ¿Cuál será su resistencia a una temperatura de 60°C?
    5. Coeficiente de la temperatura de la resistencia 0,007 por grados centígrados.¿Cuál es la resistencia de un alambre de cobre de 200 metros de longitud y 1,5 mm de diámetro?
    6. ¿Qué longitud debe tener un alambre de Aluminio de 2 mm de diámetro para obtener una resistencia de 60 ohmios?
    S en m2 =

    7. En el circuito de la figura sabemos que la pila es de 4'5 V, y las lámparas tienen una resistencia de R1= 60 Ω y R2= 30 Ω. Se pide:
    A. Dibujar el esquema del circuito en serie;
    B. Calcular la resistencia total o equivalente del circuito, la intensidad de corriente que circulará por él cuando se cierre el interruptor y las caídas de tensión en cada una de las bombillas.

    ResponderEliminar
  3. Una lámpara eléctrica tiene un filamento de 80 (ohm) conectado a una línea de 100 V cd. ¿Cuánta corriente pasa por el filamento? ¿Cuál es la potencia disipada en Watts?

    porque se pone 110 v en lugar de 100?

    ResponderEliminar
  4. En el ejercicio 27.11 como se sabe que 100 V cd es equivalenmte a 110 V

    ResponderEliminar
  5. Like si vienes por Chaides, ah no verdad aquí no es Facebook. :B

    ResponderEliminar
  6. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  7. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  8. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  9. excelente desarrollo de las preguntas, gracias por su esfuerzo, ojala se les ocurra mas preguntas relacionadas con la vida cotidiana.

    ResponderEliminar
  10. no entiendo el primer ejercicio me lo explican porfa

    ResponderEliminar
  11. Para conseguir el área de un círculo no se divide entre 4...

    ResponderEliminar
  12. Hola boffo, en el ejercicio (27-3) como me doy cuenta que es una división ?

    ResponderEliminar