CIRCUITO SERIE Ejercicios 1. Menciónese tres reglas para la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito en serie. Rta: el voltaje se divide mientras la corriente se mantiene y la resistencia total es igual a la sumatoria del valor de las resistencias presentes en el circuito. 2. Para una corriente dada, ¿Por qué entre mas grandes la resistencia, mayor caída de voltaje a través de ella.? Rta: teniendo en cuenta la ley de ohm V= I.R el voltaje es directamente proporcional a la resistencia entonces los dos tendran que aumentar en proporcion. 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? Rta: no, porque se interrumpe el circuito y no le llegaría energía al otro. Con el circuito abierto Vf=240 Vb1= 0 Vb2=0 4. Demuestre que VT = V1 + V2 + V3, entonces Rt = R1+R2+R3. Rta: teniendo en cuenta la ley de ohm que dice que: V= I x R; I=V/R; R=V/I Entonces: V= 120v I= 2A R=60 Ω Vt= 50v+35v+35v= 120v V= 2A x 60Ω= 120v Rt= 28Ω+28Ω+4Ω= 60 R=120v/2A= 60Ω It= 2A 5. En una cadena resistiva en serié. ¿Por qué la R más grande disipa la mayor cantidad de potencia? Rta: porque la resistencia y la potencia se comportan de forma directamente proporcional.
6. Menciónese una aplicación de los circuitos en serie. Rta: La aplicación que podemos encontrar es el circuito de luces navideñas por que en ellas podemos encontrar que si hace falta una resistencia las demás no funcionan. 7. ¿Por qué las reglas para componentes en serie son validas para circuitos de cd y ca? Rta: Porque estas reglas varian cuando se trabaja en paralelo y trabajar con cd o ca no altera estas reglas.
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.
R1 10Ω 10v
I= 10v/10Ω= 1A R2= 10Ω I=10/20Ω= 0.5A
9. Dibújese un diagrama en el que se muestren dos resistencias, R1 y R2, conectadas en seríe 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?
VR2= 40v IR2= 1A Rt= 40Ω
10. ¿Qué resistencia R1 debe añadirse a un circuito en serie que tiene una R2 de 100 ohmios para limirtar 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?
R1= 300Ω P1= 27 watts P2= 9 watts
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. Rta:
R1=120V/0.833Amp=144.057 Ω R2=120V/1.666Amp=72.028 Ω RT=144.057 Ω+72.028 Ω=216.085 Ω IT=VT/RT=240V/216.085 Ω=1.11Amp
CIRCUITO PARALELO 1. Se conectan dos ramas a traves 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? Rta: R= V/R = 90v/10A= 9Ω R= 9Ω
2. ¿Qué resistencia R en paralelo con una de 50KΩ dara como resultado una RT de 25KΩ? Rta: R= 50 KΩ
= 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 traves 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 bateria de 45V. a. Dibujese un diagrama. b. ¿Cuál es el voltaje a traves 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 Rtotal.
a)
b) VR1= VR2= 45v c) I1= 45v/15Ω= 3A I2= 45v/45Ω = 1A It= 45v/ 11.25Ω = 4A d) I= 1A
=
e) Rt=
= 11.25
4. Se conectan dos resistencias, R1 y R2, en paralalelo a traves de una fuente de voltaje de 60V. La corriente total que circula por la linea 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 traves de la fuente de voltaje?. R/
Rt=
=
= 4.285Ω
CIRCUITO MIXTO
1. En un circuito mixto, ¿cómo puede determinarse qué resistencias se encuentran en serie y cuáles en paralelo? Rta: las que están en serie van por una misma línea mientras las que están en paralelo la línea se divide por un nodo. 2. Dibuje un diagrama en el que se muestre un banco formado por dos resistencias que esté en serie con otra resitencia. 3. Explique por qué se conectan componentes en serie-paralelo y múestre un circuito que sirva como ejemplo de su explicación. Rta: Se conecta en serie- paralelo para que haya una división de voltajes y pueda cumplir otra función el circuito
4. Mencione dos diferencias entre un circuito abierto y un cortocircuito. Rta: corto circuito: hay presencia de corriente Hay corto en el momento Circuito abierto: no hay corriente Se conserva el voltaje hasta que llegue donde esta abierto. 5. Explique la diferencia entre la división de voltaje y la corriente.
Rta: La división de voltaje se da en un circuito en serie ya que el voltaje varía en cada resistencia, mientras que la corriente se divide en un circuito en paralelo.
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. Rta: a) RT=R1+R2=10 Ω+10 Ω=20 Ω IT=VT/RT=100V/20 Ω La siguiente IT se le sumo R3 RT=R1+R2+R3=10 Ω+10 Ω +10 Ω=30 Ω IT=100V/30 Ω=3.333Amp 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.