Biofísica 4. Electricidad 26 Electrodinámica

Electrodinámica 26. Compare el brillo de cada una de las lámparas con el brillo de la lamparita de la figura, teniendo en cuenta que todas las lamparitas y las baterías del esquema son idénticas.

Máximo brillo de la lamparita depende de la potencia disipada

Pot = V * I = V² / R = I² * R

donde

Pot = potencia disipada

V = voltaje

I = intensidad

R = resistencia

Reemplazando

Pot1 = V²/R

Configuración a

reemplazando

Pota = Va²/R

Donde

Va = voltaje en cada una de las lámparas = I * R

Ley de Ohm

V = I * Req

donde

Req = R + R = 2R

reemplazando y despejando I

I = V / (2R)

reemplazando en Va

Va = V/(2R) * R = V/2

reemplazando en Pota

Pota = (V/2)²/R  = ¼ V²/R < ------- potencia en el circuito a  (Pota = ¼ Pot1)

Las dos lamparitas brillan menos que la original

Configuración b

reemplazando

Potb = Vb²/R

donde

Vb = voltaje en las lámparas = V

reemplazando en Potb

Potb = V²/R  = V²/R < ------- potencia en el circuito b  (Potb = Pot1)

Las lamparitas brillan igual que la original

Configuración c

reemplazando

Potc = Vc²/R

donde

Vc = voltaje en las lámparas = V + V = 2V

reemplazando en Potc

Potc = (2V)²/R  = 4V²/R < ------- potencia en el circuito c  (Potc = 4 Pot1)

La lamparita brilla más que la original

Configuración d

reemplazando

Potd = Vd²/R

donde

Vd = voltaje en cada una de las lámparas = I * R

Ley de Ohm

V+V  = 2V = I * Req

donde

Req = R + R = 2R

reemplazando y despejando I

I = 2V / (2R) = V/R

reemplazando en Vd

Vd = V/R * R = V

reemplazando en Potd

Potd = V²/R  =  V²/R < ------- potencia en el circuito d  (Potd = Pot1)

Las lamparitas brillan igual que la original

Configuración e

reemplazando

Pote = Ve²/R

donde

Ve = voltaje en cada una de las lámparas = 0

(las baterías están conectadas con polaridad enfrentada)

reemplazando en Pote

Pote = V²/R  =  0  < ------- potencia en el circuito e

Las lamparitas no prenden 

Configuración f

reemplazando

Potf = Vf²/R

donde

Vf = voltaje en cada una de las lámparas = 0

(las baterías están conectadas con polaridad enfrentada)

reemplazando en Potf

Potf = V²/R  =  0  < ------- potencia en el circuito f

Las lamparitas no prenden 

Configuración g

reemplazando

Potg = Vg²/R

donde

Vg = voltaje en las lámparas = V

(las baterías conectadas en paralelo no aumenta el potencial)

reemplazando en Potg

Potg = V²/R  = V²/R < ------- potencia en el circuito g  (Potg = Pot1)

La lamparita brilla igual que la original