Biofísica 4 Electricidad (20) OM 17. Electricidad

 Un dispositivo de corriente continua funciona con 6 V y su potencia es de 12 mW. Si se tiene una batería de 12 V, ¿Cuál de los siguientes arreglos, alimentado con la batería disponible, hace que funcione correctamente?

 

a) Conectar el aparato en serie con una resistencia de 2 kΩ.

b) Conectar el aparato en paralelo con una resistencia de 3 kΩ.

█ c) Conectar el aparato en serie con una resistencia de 3 kΩ.

d) Conectar el aparato en serie con una resistencia de 1 kΩ

e) Conectar el aparato en paralelo con una resistencia de 1 kΩ

f ) No es posible lograrlo con esa batería, conectando resistencias.

 

 

Conexión del dispositivo en paralelo con una resistencia.

 

Cualquier conexión en paralelo mantendrá el dispositivo conectado a los 12 V y NO funcionará correctamente.

 

Conexión del dispositivo en serie con una resistencia

 

Pot = Vd^2 / Rd = Vd Id

 

Donde

Pot = potencia = 12 mW = 12 x 10^-3 W

Vd = diferencia de potencia (para el dispositivo) = 6 V

Rd = resistencia del dispositivo

Id = intensidad de corriente del dispositivo

 

Reemplazando y despejando Rd (Resistencia del dispositivo)

Rd = Vd^2 / Pot = (6 V)^2 / 12 x 10^-3 W = 3 x 10^3 ^Ω = 3 kΩ 

 

Reemplazando y despejando Id

Id = Pot / Vd = 12 x 10^-3 W / 6 V = 2 x 10^-3 A

 

Nueva configuración  

Vn  = Id Rn

 

Donde

Vn = diferencia de potencial (nueva batería) = 12 V

Id = intensidad de corriente del dispositivo = 2 x 10^-3 A

Rn = resistencia de la nueva configuración (en serie) = Ra + Rd

Ra = resistencia adicional

 

Reemplazando y despejando Ra

Ra = (Vn – Id Rd) / Id = (12 V – 2 x 10 ^-3 A 3 x 10^3 Ω) / 2 x 10 ^-3 A = 3 x 10^3 Ω = 3 k Ω