Ejercicios Electronicas

Regional Distrito Capital Sistema de Gestión de la Calidad

ADMINISTRACION DE REDES DE COMPUTADORES

Versión 1

Centro Gestión de Mercados, Logística y Tecnologías de la Información Programa de Teleinformática Bogotá, Marzo de 2009

Sistema de Gestión de la Calidad

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Control del Documento Autores

Revisión

Nombre Maritza Andrea Moreno Torres

Cargo aprendiz

John Pérez

Instructor

Dependencia Centro Gestión de Mercados, Logística y Tecnologías de la Información Centro Gestión de Mercados, Logística y Tecnologías de la Información

Firma

Fecha Marzo de 2009 Marzo de 2009

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CIRCUITO SERIE Ejercicios 1. Menciónese tres reglas para la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito en serie. 2. Para una corriente dada, ¿Por qué entre mas grandes la resistencia, mayor caída de voltaje a través de ella? 3. Dos focos de 300W a 120V se conectan en serie a través de una línea de alimentación de 240V. Si el filamento de uno de los focos se quema ¿El otro sigue funcionando? ¿Por qué? Con el circuito abierto, ¿cuál es el voltaje a través de la fuente? ¿Cuál es el voltaje a través de cada foco? 4. Demuestre que VT = V1 + V2 + V3, entonces Rt = R1+R2+R3. 5. En una cadena resistiva en serié. ¿Por qué la R más grande disipa la mayor cantidad de potencia? 6. Menciónese una aplicación de los circuitos en serie. 7. ¿Por qué las reglas para componentes en serie son validas para circuitos de CD y CA? 8. Un circuito consta de una fuente de voltaje de 10V y de una resistencia R de 10 ohm ¿Cuál es el valor de la corriente en este circuito? ¿Qué resistencia R2 debe añadirse en serie con R1 para reducir la corriente a la mitad? Háganse diagramas para este circuito. 9. Dibújese un diagrama en el que se muestren dos resistencias, R1 y R2, conectadas en serie a una fuente de 100V. a) si la caída de voltaje IR a través de R1 es de 60 V, ¿cual es la caída de voltaje IR a través de R2? B) Indíquese en el diagrama, la polaridad de las caídas de voltaje a través de R1 y R2. c) Si la corriente que circula a lo largo de R1 es de 1 amperio, ¿Cual es la corriente que circula por R2? D) ¿Cuál es la resistencia total a través de la fuente de voltaje, ¿Cuál es el voltaje a través de R1 y de R2? 10. ¿Qué resistencia R1 debe añadirse a un circuito en serie que tiene una R2 de 100 ohmios para limitar la corriente a 0.3 Amp., cuando se aplica un voltaje de 120V? Dibújese un diagrama que muestre el circuito. ¿Cual es la potencia disipada por cada resistencia? 11. Un foco de 100 W consume, normalmente, 0.833 amp, mientras que uno de 200W consume una corriente de 1.666 amp. de la línea de alimentación de 120V. Demuéstrese que si estos focos se conectan en serie a una línea de alimentación de 240V y las resistencias no cambian, la corriente que circula en ambos focos es de 1.11 amperios.

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12. Para el circuito que se muestra en la figura, encuéntrese el valor de R2.

CIRCUITO PARALELO 1. Se conectan dos ramas a través de una fuente de voltaje de 90 voltios. Por cada rama circula una corriente de 5 amperios. ¿Cuál es el valor de la resistencia equivalente total RT? 2. ¿Qué resistencia R en paralelo con una de 50KΩ dará como resultado una RT de 25KΩ? 3. Seleccione la respuesta correcta. - Cuando dos resistencia se conectan en paralelo, a. La corriente que circula por ambas es la misma b. El voltaje a través de cada resistencia es la misma. c. La resistencia combinada es igual a la suma de las dos resistencias. d. Cada resistencia debe tener el mismo valor. 4. Dos resistencias, R1 y R2, de 15 y 45Ω respectivamente, se conectan en paralelo a través de una batería de 45V. a. Dibújese un diagrama. b. ¿Cuál es el voltaje a través de R1 y R2? c. ¿Cuáles son los valores de las corrientes que circulan en R1 y R2? d. ¿Cuál es el valor de la corriente que circula por la línea principal? e. Calcule el valor de la R total. 5. Se conectan dos resistencias, R1 y R2, en paralelo a través de una fuente de voltaje de 60V. La corriente total que circula por la línea principal es de 10amperios. La corriente I1 que circula a lo largo de R1 es de 4 amperios. Dibuje un diagrama del circuito y proporcione los valores de las corrientes I1 e I2 y de las resistencias R1 y R2. ¿Cual es el valor de la resistencia equivalente de las dos ramas a través de la fuente de voltaje?

1. 2. 3. 4. 5.

CIRCUITO MIXTO En un circuito mixto, ¿cómo puede determinarse qué resistencias se encuentran en serie y cuáles en paralelo? Dibuje un diagrama en el que se muestre un banco formado por dos resistencias que esté en serie con otra resistencia. Explique por qué se conectan componentes en serie-paralelo y muestre un circuito que sirva como ejemplo de su explicación. Mencione dos diferencias entre un circuito abierto y un cortocircuito. Explique la diferencia entre la división de voltaje y la corriente.

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6. Dos resistores de 10Ω se encuentran en serie con una fuente de 100V. Expliqué por qué al agregar en serie una tercera resistencia R de 10Ω, la corriente I disminuye. B) Dos resistores de 10Ω, están en paralelo con una fuente de 100V. Si se añade en paralelo una tercera resistencia R de 10Ω, explique por qué aumenta la corriente I total.

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SOLUCIÓN CIRCUITO SERIE 1. REGLAS:  CORRIENTE: La corriente es igual para el circuito y cada una de las resistencias.  VOLTAJE: El voltaje se divide en cada una de las resistencias.  RESISTENCIA: La resistencia total es la sumatoria de todas las resistencias, y esta a su vez es mayor que las demás resistencias. 2. Esta relación de aumento de las magnitudes mencionadas se producen por la proporcionalidad que se da en la ley de ohm, lo cual en este caso seria una relación directamente proporcional. 3.  No funcionaria porque el circuito quedaría abierto.  El voltaje de la fuente de 240 voltios.  El voltaje a través del foco es 0 porque no hay flujo de corriente. 4. VT= IT/RT donde V1= IT/R1, V2= IT/R2, V3= IT/R3, lo cual si sumamos los valores individuales de los voltajes como resultado será el voltaje total. RT= VT/IT donde R1= V1/IT, R2= V2/IT, R3= V3/IT, lo cual si sumamos los valores individuales de las resistencias como resultado será la resistencia total. 5. Por que la corriente al atravesar por una resistencia de alto o poco valor, necesita mucha mas potencia para poder seguir su flujo es decir realiza mas trabajo. 6. Una aplicación de un circuito en serie podría ser una instalación de luces navideñas. 7. Porque sin importar si el circuito es un circuito de corriente directa o alterna, siempre habrá flujo de electrones.

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8.

 I= V/R 10 voltios/10 ohmios= 1 amperio.  Por ley un circuito en serie tiene la misma corriente para todo el circuito, aunque teóricamente es demostrado así: RT= R1 + R2

RT= 10 ohmios + 10 ohmios

RT= 20 ohmios

IT= VT/RT amperios

IT= 10 voltios/ 20 ohmios

IT=0.5

 VT= VR1 +VR2 VR2= VT- VR1 VR2= 40 voltios.

VR2= 100 voltios - 60 voltios

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 La corriente en la R1 es igual a la corriente en la R2.  RT= VT/IT RT= 100 voltios/ 1 amperio RT= 100 ohmios  VT= VR1+ VR2 100 voltios= 60 voltios + VR2 100 voltios-60 voltios= VR2 40 voltios = VR2 9.

 0.3 amperios = 120 voltios/ R1+ 100 ohmios R1+100 ohmios = 120 voltios/ 0.3 amperios R1+ 100 ohmios= 400 ohmios R1= 400 ohmios – 100 ohmios R1=300 ohmios.  Para poder hallar las potencias individuales en este caso debemos hallar los voltajes de cada una de las resistencias. V1= I*R1

V1= 0.3 amperios* 300 ohmios

V1= 90 voltios

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P1= V1*I

P1= 90 voltios* 0.3 amperios

P1= 27 vatios.

V2= I*R2 P2= V2*I

V1= 0.3 amperios* 100 ohmios P1= 30 voltios* 0.3 amperios

V1= 30 voltios P1= 9 vatios.

10.

 Para poder demostrar lo que se está proponiendo en este ejercicio debemos hallar cada una de las resistencias para poder hallar la corriente total a través del voltaje de 240 voltios. R1= P1/I2 R1=100 vatios/(0.833 amperios)2 2 R2= P2/I R2=200 vatios/(1.666 amperios)2 R2=72.05 ohmios RT= R1+R2 RT= 145 ohmios+72.05 ohmios RT=217.5 ohmios IT= VT/RT

IT=240 voltios/217.5 ohmios

R1=145 ohmios

IT= 1.10 amperios.

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SOLUCIÓN CIRCUITO PARALELO 1.

 RT= VT/IT

RT= 90 voltios/10 amperios

RT=9 ohmios.

2.

3.

La respuesta correcta es la B: el voltaje a través de cada resistencia es la misma.

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4.

 El voltaje a través de V1 y V2 es el mismo que el voltaje total.  I1= VT/R1 I1= 45 voltios/ 15 ohmios I1=3 amperios I2= VT/R2 I2= 45 voltios/ 45 ohmios I2=1 amperio.  IT= I1+I2 IT= 3 amperios+ 1 amperio IT=4 amperios.  RT o equivalente= R1*R2/R1+R2 RT= 15 ohmios* 45 ohmios/ 15 ohmios+ 45 ohmios RT= 675 ohmios/60 ohmios RT=11.25 ohmios.

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5.

 IT= I1+I2 10 A= 4A + I2 10 A – 4 A=I2 6 A=I2  R1=VT/I1 R1= 60 voltios/4 amperios R1=15 ohmios R2= VT/I2 R2= 60 voltios/6 amperios R2=10 ohmios.  R equivalente= R1*R2/R1+R2 R equivalente= 15 ohmios*10 ohmios/15 ohmios+ 10 ohmios R equivalente= 6 ohmios.

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SOLUCIÓN CIRCUITO MIXTO 1. En un circuito mixto se pueden ver que las resistencias están en paralelo cuando sus terminales están en unidas en un mismo punto mientras que si están en serie se identifica porque sus terminales se unen consecutivamente. 2.

3.

Se conectan circuitos en serie paralelo porque se puede tener el control de las magnitudes eléctricas en distintos puntos del circuito lo cual hace mas seguro el circuito en instalaciones de gran tamaño para evitar el sobre flujo de electrones en lugares que no se desean. Como ejemplo colocamos el mismo circuito anterior en donde se muestra un circuito en serie-paralelo.

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4. En un circuito abierto no hay flujo de corriente por la interrupción del conductor eléctrico. Por otra parte en un corto circuito si hay flujo de corriente pero de una manera infinita por lo cual no hay equilibrio de magnitudes eléctricas y por lo tanto la resistencia llega a ser cero. Un corto circuito se produce cuando la corriente viva llega a la fase o al neutro de un circuito. 5. El voltaje es el mismo para un circuito en paralelo, pero se divide en cada una de las resistencias en un circuito en serie. La corriente se divide en un circuito en paralelo, mientras que en un circuito en serie la corriente es la misma. 6.

 RT sin R3= 20 ohmios RT con R3= 30 ohmios.

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 IT sin R3= 100 voltios/20 ohmios IT= 5 amperios IT con R3= 100 voltios/30 ohmios IT= 3.3 amperios.  Porque según la ley de ohm la relación entre voltaje y resistencia es inversamente proporcional si la resistencia va aumentando, esto es en el caso de un circuito en serie.

 RT sin R3= 5 ohmios RT con R3= 3.3 ohmios.  IT sin R3= 100 voltios/5 ohmios IT= 20 amperios IT con R3= 100 voltios/3.3 ohmios IT= 30 amperios.  Porque en un circuito en paralelo la resistencia total es menor que la resistencia individual menor y como se explicó anteriormente que en la ley de ohm este efecto es inversamente proporcional, ahora lo que sucede es lo similar pero la diferencia es que se disminuye la resistencia y la corriente aumenta.