Cátedra Cisale - Guía 5.13.4. Corriente eléctrica y resistencia

4. La figura representa un circuito eléctrico que es alimentado por una fuente de 12 V. El amperímetro indica que por la resistencia de 300 Ω circulan 10 miliamperes. (la fuente de tensión y el amperímetro son ideales):

 a. ¿Qué valor tiene la resistencia R?

 

ΔV = R I (Ley de Ohm)

 

Donde

ΔV = diferencia de potencial

R = resistencia

I = corriente eléctrica

 

 

Reemplazado la ley de Ohm en R3

ΔV3 = R3 I3 = 300 Ω 10 mA = 3 V

 

Analizando la diferencia de potencial del circuito

ΔV = ΔV1 + ΔV2 + ΔV3 = R1 I1 + R2 I2 + ΔV3

 

R1 y R2 en serie

I1 = I2

 

Reemplazando y despejando I1

I1 = (ΔV – ΔV3) / ( R1 + R2) = ( 12 V – 3 V) / (210 Ω  + 150 Ω) = 0,025 A = 25 mA

 

R4 y R5 en serie

R45 = R4 + R5 = 50 Ω + R

I4 = I5

 

R3 y R45 en paralelo

ΔV3 = ΔV45

 

Analizando las intensidades del circuito

I12 = I3 + I45

 

Reemplazando y despejando I45

I45 = I12 – I3 = 25 mA – 10 mA = 15 mA

 

Reemplazando en ΔV45  y despejando R45

R45 = ΔV45 / I45 =   3 V / 15 mA = 200 Ω

 

Reemplazando en R45 y despejando R

R = R45 - 50 Ω  = 200 Ω – 50 Ω = 150 Ω

 

b. ¿Qué potencia disipa la resistencia de 50 Ω?

 

Pot = V I = I² R = V² / R

 

Donde

Pot = potencia eléctrica

 

Reemplazando en R4

 

Pot 4 = I4² R4 = (0,015 A)²  50 Ω = 0,01125 W = 11,25 mW