Talleres
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- Words: 2,073
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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE REGIONAL DISTRITO CAPITAL CENTRO DE GESTION DE MERCADOS, LOGISTICA Y TELEINFORMATICA INSTALACIONES DE REDES DE COMPUTADORES - 40082 JHONATAN STITT BLANCO C EJERCICIOS DE ELECTRONICA PROFESOR: JOHN PEREZ 2008
CIRCUITO SERIE Ejercicios 1. Menciónese tres reglas para la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito en serie. R/. Las reglas para un circuito en serie con respecto a la corriente, el voltaje y la resistencia: o La corriente es igual en todas las resistencias presentes en todo el circuito o El voltaje se divide entre la cantidad de resistencias que componen o que se encuentran presentes en el circuito o La resistencia total (RT) es la suma de todas las resistencias individuales 2. Para una corriente dada, ¿Por qué entre mas grandes la resistencia, mayor caída de voltaje a través de ella? R/. Según la Ley de Ohm el voltaje y la resistencia son directamente proporcionales, entonces al aumentar cualquiera de los dos el otro inmediatamente también tendrá que hacerlo 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? R/. Si uno de los focos se quema el otro no sigue funcionando ya que el circuito se encuentra en serie, lo cual indica que la corriente solo posee una trayectoria por la cual pasar y al quemarse el foco no seguiría pasando corriente hacia el otro foco por que el circuito se abriría. 4. Demuestre que VT = V1 + V2 + V3, entonces Rt = R1+R2+R3. R/. •
RT= R1+R2+R3 RT=10 Ω+20 Ω+35 Ω=65 Ω
•
IT= V = 120 v = 1.846 R 65 Ω
•
Vr1= IT X R1= (1.846A)(10 Ω)= 18.46 V Vr2= IT X R2= (1.846A)(20 Ω)= 36.92 V
•
Vr3= IT X R3= (1.846A)(35 Ω)= 64.61 V 119.99 V
•
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•
VT=IT X RT=(1.846 A)(65 Ω)=119.99 V
5. En una cadena resistiva en serié. ¿Por qué la R más grande disipa la mayor cantidad de potencia? R/. A mayor Resistencia mayor voltaje esto mismo quiere decir que mayor será la potencia ya que la potencia es proporcional a la Resistencia siendo: P= V X I por sustitución: P=(I X R) I P=I² X R 6. Menciónese una aplicación de los circuitos en serie. R/. Una de las aplicaciones mas comunes del circuito en serie son las instalaciones de navidad, ya que si llega a fallar un bombillo, los demás dejan de funcionar 7. ¿Por qué las reglas para componentes en serie son validas para circuitos de cd y ca? R/. Porque lo único que cambia es la forma en que se transmite la corriente y como se mide, mas no la forma del circuito y sus características correspondientes 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.
I= V = 10 V = 20 Amp R 10 Ω
R=V = 10 V = 1 Ω I 10 A I= V = 10 V = 10 Amp R 1Ω
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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? •
VR1= 60 V VR2= VT-VR1= 100V-60V= 40
V
•
• • •
Si la corriente que circula a lo largo de R1 es de 1 Amp la corriente en R2 es de 1 Amp ya que una de las reglas para los circuitos en serie es que la corriente es igual en todas las resistencias para todo el circuito R1= V1 = 60V = 60 Ω I 1A
R2= V2 = 40 = 40 Ω I 1A RT=R1+R2= 100 Ω
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? VR2=0.3 A X 100Ω=30 V VR1=120 V-30v = 90 V R1= 90 V = 300Ω 0.3 A RT= R1+R2=300 Ω+100 Ω=400 Ω IT=120 V = 0.3 Amp 400 Ω •
•
P2=(VR2)(IT)=30V x 0.3 Amp.= 9 watt 36 watt
P1=(VR1)(IT)=90V x 0.3 Amp.=27 watt
•
PT=(IT)(VT)= 0.3 Amp. X 120 V = 36 watt
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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. R / . P=V x I P=V (V/R) R1=V²= (120)² = 14400= 144Ω P 100w 100w R2=V²= (120)² = 14400= 72Ω P 200w 200w RT=R1+R2=144 Ω+72 Ω=216 Ω IT=240 V =´1.11 Amp. 216 Ω
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? R/. RT= VT = 90V = 9 Ω IT 10A
2. ¿Qué resistencia R en paralelo con una de 50KΩ dará como resultado una RT de 25KΩ? R/ . RT= __1__ = _____1______ = 25 KΩ 1 + 1 … __1__ + __1__ R1 R2 50KΩ 50KΩ
3. Seleccione la respuesta correcta.
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- 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.
•
RT= __1__ = _____1______ = 11.25Ω 1 + 1 … __1__ + __1__ R1 R2 15Ω 45Ω
•
IT=VT= 45 V =4 A RT 11.25Ω
•
I1= VR1= 45 V R1 I2= VR2= 45 V R2
•
=3 A 15Ω =1 A 45Ω
El voltaje en R1 y R2 es de 45 V en ambas resistencias ya q una de las propiedades de los paralelos es q el voltaje es el mismo para cada resistencia
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
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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? Vt= 60V It= 10 A I1= 4 A I2= It – I1= 10 A – 4 A= 6 A R1= Vt/I1= 60V/6 A= 15 Ω R2= Vt/I2= +0V/6 A= 10 Ω Rt= 1/1/1/15 Ω+1/10 Ω= 1/1/5/30=30/5= 6 Ω P1= I1*Vt= 4 A * 60V= 240 W P2= I2*Vt= 6 A * 60V= 360W Pt= P1+P2= 240W+360W= 600W
CIRCUITO MIXTO
1. En un circuito mixto, ¿cómo puede determinarse qué resistencias se encuentran en serie y cuáles en paralelo? R/. Cuando la corriente tiene uno o varios caminos por los cuales transitar es porque las resistencias se encuentran en paralelo esto se puede comprobar quitando por ejemplo un bombillo, al hacer ninguno de los bombillos se debe apagar; si por el contrario esto sucede es debido a que el bombillo no se encuentra en paralelo sino en serie. Lo mismo que al comprobar con el multímetro algunas mediciones tales como la corriente, voltaje; por ejemplo en el paralelo el voltaje es el mismo para cada resistencia y la corriente se divide en la cantidad de ramas presentes, mientras que en el serie el voltaje es el que se divide en la cantidad de resistencias y la corriente es igual para todas las resistencias del circuito
2. Dibuje un diagrama en el que se muestre un banco formado por dos resistencias que esté en serie con otra resistencia.
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3. Explique por qué se conectan componentes en serie-paralelo y muestre un circuito que sirva como ejemplo de su explicación. R/. En los circuitos de serie-paralelo se puede tener el control de las magnitudes en puntos diferentes del circuito lo cual es bueno para las instalaciones grandes par no dar paso a tanta corriente y voltaje en algunos partes del circuito.
4. Mencione dos diferencias entre un circuito abierto y un cortocircuito. Cortocircuito Es cuando la corriente pasa de neutro o tierra
Circuito abierto la fase al
Se produce normalmente el fallo en el aislante de los conductores.
por
No hay flujo de corriente por la falta de un paso en el conductor electrico El circuito al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica
5. Explique la diferencia entre la división de voltaje y la corriente.
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R/. La diferencia es que la corriente se divide en los los circuitos paralelos y el voltaje se divide en los circuitos serie. 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. IT=V R Asi: A) IT=100 V = 5A 20 V IT=100V 3.3 A 30V B) RT= ___1____ = 5 Ω 1/10+1/10 IT= 100 V / 5 Ω = 20 A RT= ___1________ = 3.3 Ω 1/10+1/10+1/10 IT=VT/RT=100V/3.3 Ω= 30 A
CIRCUITO SERIE Ejercicios 1. Menciónese tres reglas para la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito en serie. R/. Las reglas para un circuito en serie con respecto a la corriente, el voltaje y la resistencia: o La corriente es igual en todas las resistencias presentes en todo el circuito o El voltaje se divide entre la cantidad de resistencias que componen o que se encuentran presentes en el circuito o La resistencia total (RT) es la suma de todas las resistencias individuales 2. Para una corriente dada, ¿Por qué entre mas grandes la resistencia, mayor caída de voltaje a través de ella? R/. Según la Ley de Ohm el voltaje y la resistencia son directamente proporcionales, entonces al aumentar cualquiera de los dos el otro inmediatamente también tendrá que hacerlo 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? R/. Si uno de los focos se quema el otro no sigue funcionando ya que el circuito se encuentra en serie, lo cual indica que la corriente solo posee una trayectoria por la cual pasar y al quemarse el foco no seguiría pasando corriente hacia el otro foco por que el circuito se abriría. 4. Demuestre que VT = V1 + V2 + V3, entonces Rt = R1+R2+R3. R/. •
RT= R1+R2+R3 RT=10 Ω+20 Ω+35 Ω=65 Ω
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IT= V = 120 v = 1.846 R 65 Ω
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Vr1= IT X R1= (1.846A)(10 Ω)= 18.46 V Vr2= IT X R2= (1.846A)(20 Ω)= 36.92 V
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Vr3= IT X R3= (1.846A)(35 Ω)= 64.61 V 119.99 V
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VT=IT X RT=(1.846 A)(65 Ω)=119.99 V
5. En una cadena resistiva en serié. ¿Por qué la R más grande disipa la mayor cantidad de potencia? R/. A mayor Resistencia mayor voltaje esto mismo quiere decir que mayor será la potencia ya que la potencia es proporcional a la Resistencia siendo: P= V X I por sustitución: P=(I X R) I P=I² X R 6. Menciónese una aplicación de los circuitos en serie. R/. Una de las aplicaciones mas comunes del circuito en serie son las instalaciones de navidad, ya que si llega a fallar un bombillo, los demás dejan de funcionar 7. ¿Por qué las reglas para componentes en serie son validas para circuitos de cd y ca? R/. Porque lo único que cambia es la forma en que se transmite la corriente y como se mide, mas no la forma del circuito y sus características correspondientes 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.
I= V = 10 V = 20 Amp R 10 Ω
R=V = 10 V = 1 Ω I 10 A I= V = 10 V = 10 Amp R 1Ω
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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? •
VR1= 60 V VR2= VT-VR1= 100V-60V= 40
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Si la corriente que circula a lo largo de R1 es de 1 Amp la corriente en R2 es de 1 Amp ya que una de las reglas para los circuitos en serie es que la corriente es igual en todas las resistencias para todo el circuito R1= V1 = 60V = 60 Ω I 1A
R2= V2 = 40 = 40 Ω I 1A RT=R1+R2= 100 Ω
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? VR2=0.3 A X 100Ω=30 V VR1=120 V-30v = 90 V R1= 90 V = 300Ω 0.3 A RT= R1+R2=300 Ω+100 Ω=400 Ω IT=120 V = 0.3 Amp 400 Ω •
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P2=(VR2)(IT)=30V x 0.3 Amp.= 9 watt 36 watt
P1=(VR1)(IT)=90V x 0.3 Amp.=27 watt
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PT=(IT)(VT)= 0.3 Amp. X 120 V = 36 watt
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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. R / . P=V x I P=V (V/R) R1=V²= (120)² = 14400= 144Ω P 100w 100w R2=V²= (120)² = 14400= 72Ω P 200w 200w RT=R1+R2=144 Ω+72 Ω=216 Ω IT=240 V =´1.11 Amp. 216 Ω
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? R/. RT= VT = 90V = 9 Ω IT 10A
2. ¿Qué resistencia R en paralelo con una de 50KΩ dará como resultado una RT de 25KΩ? R/ . RT= __1__ = _____1______ = 25 KΩ 1 + 1 … __1__ + __1__ R1 R2 50KΩ 50KΩ
3. Seleccione la respuesta correcta.
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- 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.
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RT= __1__ = _____1______ = 11.25Ω 1 + 1 … __1__ + __1__ R1 R2 15Ω 45Ω
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IT=VT= 45 V =4 A RT 11.25Ω
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I1= VR1= 45 V R1 I2= VR2= 45 V R2
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=3 A 15Ω =1 A 45Ω
El voltaje en R1 y R2 es de 45 V en ambas resistencias ya q una de las propiedades de los paralelos es q el voltaje es el mismo para cada resistencia
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
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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? Vt= 60V It= 10 A I1= 4 A I2= It – I1= 10 A – 4 A= 6 A R1= Vt/I1= 60V/6 A= 15 Ω R2= Vt/I2= +0V/6 A= 10 Ω Rt= 1/1/1/15 Ω+1/10 Ω= 1/1/5/30=30/5= 6 Ω P1= I1*Vt= 4 A * 60V= 240 W P2= I2*Vt= 6 A * 60V= 360W Pt= P1+P2= 240W+360W= 600W
CIRCUITO MIXTO
1. En un circuito mixto, ¿cómo puede determinarse qué resistencias se encuentran en serie y cuáles en paralelo? R/. Cuando la corriente tiene uno o varios caminos por los cuales transitar es porque las resistencias se encuentran en paralelo esto se puede comprobar quitando por ejemplo un bombillo, al hacer ninguno de los bombillos se debe apagar; si por el contrario esto sucede es debido a que el bombillo no se encuentra en paralelo sino en serie. Lo mismo que al comprobar con el multímetro algunas mediciones tales como la corriente, voltaje; por ejemplo en el paralelo el voltaje es el mismo para cada resistencia y la corriente se divide en la cantidad de ramas presentes, mientras que en el serie el voltaje es el que se divide en la cantidad de resistencias y la corriente es igual para todas las resistencias del circuito
2. Dibuje un diagrama en el que se muestre un banco formado por dos resistencias que esté en serie con otra resistencia.
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3. Explique por qué se conectan componentes en serie-paralelo y muestre un circuito que sirva como ejemplo de su explicación. R/. En los circuitos de serie-paralelo se puede tener el control de las magnitudes en puntos diferentes del circuito lo cual es bueno para las instalaciones grandes par no dar paso a tanta corriente y voltaje en algunos partes del circuito.
4. Mencione dos diferencias entre un circuito abierto y un cortocircuito. Cortocircuito Es cuando la corriente pasa de neutro o tierra
Circuito abierto la fase al
Se produce normalmente el fallo en el aislante de los conductores.
por
No hay flujo de corriente por la falta de un paso en el conductor electrico El circuito al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica
5. Explique la diferencia entre la división de voltaje y la corriente.
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R/. La diferencia es que la corriente se divide en los los circuitos paralelos y el voltaje se divide en los circuitos serie. 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. IT=V R Asi: A) IT=100 V = 5A 20 V IT=100V 3.3 A 30V B) RT= ___1____ = 5 Ω 1/10+1/10 IT= 100 V / 5 Ω = 20 A RT= ___1________ = 3.3 Ω 1/10+1/10+1/10 IT=VT/RT=100V/3.3 Ω= 30 A
