Biofísica 4 Electricidad (20) OM 9. Electricidad

En el circuito de la figura R1 = R2 y R3 = R4 = R1/2, entonces las intensidades de las corrientes que los atraviesan verifican:

 

a) i1 > i4 ; i2 < i1 ; i2 < i3

b) i1 > i4 ; i2 < i1 ; i2 > i3

c) i1 = i4 ; i2 < i1 ; i2 > i3

█ d) i1 = i4 ; i2 < i1 ; i2 < i3

e) i1 = i4 ; i2 = i1 ; i2 < i3

f) No se pueden dar relaciones entre las corrientes porque faltan datos

 

 R1 y R4 resistencias en serie

I1 = I4

 

R2 y R3 resistencia en paralelo

V2 = V3

R2 I2 = T3 I3

Si R2 > R3 à I2 < I3

 

R2 y R3 resistencia en paralelo, en serie con R1

I1 = I2 + I3

I2 < I1

 

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 8. Electricidad

Los resistores de las figuras tienen todos una resistencia de tres ohms. ¿Cuánto vale la resistencia equivalente en cada caso?

 

a) 1Ω, 1Ω, 1Ω	b) 1Ω, 3Ω, 3Ω	c) 3Ω, 1Ω, 3Ω
█ d) 1Ω, 1Ω, 3Ω	e) 3Ω, 3Ω, 3Ω	f) 3Ω, 1Ω, 3Ω

 

 Circuito 1

 Resistencias en paralelo

 Req1 = 1 / (1/R + 1/R + 1/R) = R/3 = 3Ω /3 = 1 Ω 

 

 Circuito 2

 

 

Resistencias en paralelo

 Req2 = 1 / (1/R + 1/R + 1/R) = R/3 = 3Ω /3 = 1 Ω 

 

 Circuito 3

 

 

Analizando los nodos A y B de este circuito

 

Dado que todas las resistencias son iguales, la caída de potencial entre AB = 0, no hay corriente entre esos nodos,

 Diagrama equivalente

 

 Req 3 = 1 / (1/(R+R) + 1/(R+R)) = R = 3 Ω

 

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 7. Electricidad

 ¿Qué capacidad es necesaria para acumular en un capacitor una energía de 1 joule con una tensión de 100 volt?

 

█ a) 200 μF	b) 100 μF	c) 20 mF
d) 200 mF	e) 100 mF	f) depende de la carga

 

U = 1 /2 V^2 C

 

donde

U = energía = 1 J

V = tensión (diferencia de potencial) = 100 V

C = capacidad

 

Reemplazando y despejando C

C = U / (1/2 V^2) = 1 J/ (1 /2 (100V)^2) = 2 x 10^-4 F = 200 μF

 

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 6. Electricidad

 ¿Cuál es la resistencia eléctrica de un artefacto evaporador de insecticida de potencia máxima 1 watt, conectado a la red de 220 V?

 

█ a) entre 45 y 100 kΩ	b) entre 10 y 45 kΩ	c) más de 100 kΩ
d) entre 100 y 10000 Ω	e) entre 10 y 100 Ω	f) menos de 10 Ω

 

 

Pot = V I = V^2 / R

 

donde

Pot = potencia = 1 W

V = voltaje (diferencia de potencial) = 220

R = resistencia

 

Reemplazando y despejando R

R = V^2 / Pot = (220V)^2/ 1W = 48,4 kΩ  

 

 

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 5. Electricidad

Se desea llevar a su punto de ebullición a presión normal un litro de agua que se halla inicialmente a 20°C, en cinco minutos. La potencia eléctrica que se necesita es un valor:

 

a) menor que 400 watt

b) entre 400 y 800 watt

█ c) entre 800 y 1600 watt

d) entre 1600 y 3200 watt

e) mayor que 3200 watt

 

Pot = Q / t

 

donde

Pot = potencia

 

Q = calor absorbido por el agua = M ce (Tf – Ti)

M = masa = 1 L * densidad de agua = 1 kg = 1.000 gr

ce = calor especifico del agua = 4,187 J/gr ºC

Tf = punto de ebullición del agua = 100 ºC

Ti = temperatura inicial = 20ºC

 

t = tiempo = 5 min = 300 s

 

Reemplazando

Pot = 1 000 gr 4,187 J/gr ºC (100ºC – 20ºC) / 300 s = 1 116,5 W  

 

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 4. Electricidad

Una persona toca el gabinete metálico de una tostadora en marcha con un buscapolos. Observa que el buscapolos enciende sólo mientras permanece en contacto. Eso ocurre debido a lo siguiente:

 

█ a) Hay una conexión accidental entre el gabinete y un cable, o falta la conexión a tierra.

Verdadera

 Si el buscapolo enciende hay una corriente “circulando” por el gabinete.

 

 b) Hay baja tensión en la red de alimentación.

Falso

 Las variaciones en la tensión de la red no generan una corriente en el gabinete, el gabinete esta “aislado”.

  

c) El enchufe está en cortocircuito.

Falso

Si el enchufe está en cortocircuito, no circula corriente por ningún lugar de la tostadora, el buscapolo NO enciende.

  

d) Los cables están interrumpidos.

Falso

Si los cables están interrumpidos, no circula corriente por ningún lugar de la tostadora, el buscapolo NO enciende.

 

e) El buscapolos se encuentra defectuoso.

Falso

Si el buscapolo está defectuoso, NO enciende.

  

f) Este efecto ocurre porque la tostadora es de 110 V y se la conecta a 220V.

Falso

 Si se conecta un equipo de 110 V  a 220 V, lo más probable que el equipo “se queme” y el buscapolo NO enciende

Biofísica 4 Electricidad (20) OM 3. Electricidad

 ¿Cuánto indica el amperímetro de la figura?

 

 

a) 1 A

b) 0,8 A

█ c) 0,2 A

d) 0,25 A

e) 1,54 A

f) 0

 

 

       

V = R I (Ley de Ohm)

 

donde

V = potencial = 10 V

Req = resistencia equivalente

It = intensidad de corriente total

 

R2 y R3 resistencias en paralelo

R23 = 1 / ( 1 /R2 + 1 / R3) =  1 / ( 1/10 Ω + 1/40 Ω) = 8 Ω

 

R1 y R23 resistencias en serie

Req = R1 +R23 =  2 Ω + 8 Ω  = 10 Ω

 

Reemplazando y despejando It

It = V / Req = 10 V / 10 Ω = 1 A

 

Diferencia de potencial en los extremos del paralelo

V23 = V – V1 = V – It R1 = 10 V – 1 A 2 Ω = 8 V

 

Caida de potencial sobre R2

V23 = I2 R2

 

I2 = V23 / R2  = 8 V / 40 Ω  = 1/5 A = 0,20 A