Tarea 2 De Electricidad Y Magnetismo Para El 2.docx

Tarea de Electricidad y Magnetismo para el 2° Examen. 1 La carga que ha pasado a través de una superficie de área igual a 2 cm2 varía en función del tiempo según 𝑞 = 4𝑡 3 + 5𝑡 + 6 determinar: La corriente instantánea que pasa a través de la superficie en t=1 s, b) la densidad de corriente. 2 Una línea de transmisión de cobre de 2 cm de diámetro y una longitud de 200 km lleva una corriente de 1000 A. Sabiendo que el número de portadores por volumen del cobre es de 8.48x1028 electrones/m3, determine el tiempo que tarda un electrón en recorrer toda la línea. 3 Una línea de transmisión conduce desde el punto de generación 1000 A a 700 kV hasta el punto de consumo que está a 100 millas, si la resistencia del alambre es de 0.5 Ω/milla determine a) la pérdida de potencia en la línea, b) la diferencia de potencial con que llega al centro de consumo. 4 CFE suministra energía a un domicilio mediante dos cables de cobre de 50 m cada uno y 0.18 Ω por cada 300m a 127 V determine: a) la diferencia de potencial en el domicilio para una corriente de 30 A, b) la energía disipada en los alambres de suministro y c) la potencia recibida por el cliente. 5 Si dos alambres de igual longitud uno de aluminio y otro de cobre tienen la misma resistencia eléctrica determine la relación de sus radios (obtenga las resistividades de tablas en libro de la materia) 6 Si con un gramo de oro se ha logrado hacer un alambre de 2.4 km de largo. Determine la resistencia eléctrica de este alambre a 20 °C. 7 La resistencia de un alambre de platino debe ser calibrada para mediciones a bajas temperaturas. Un alambre de platino de un Ω de resistencia a 20 °C se sumerge en nitrógeno líquido a -196 °C. Si la respuesta a la temperatura del alambre de platino es lineal determine la resistencia del alambre de platino. 8 Un auto eléctrico se diseña para operar por medio de un banco de baterías de 12 V con un almacenamiento de energía total de 25x107 J. a) Si el motor requiere 8 kW para operar, determine a) la corriente que consume el motor? b) la distancia que recorrerá el auto antes de que se le agote la energía si el auto se mueve con una rapidez constante de 60 km/h, c) el tiempo continuo de operación del motor. 9 Cuando dos resistores desconocidos se conectan en serie con una batería se entregan 250 W a la combinación, con una corriente total de 5 A, si para la misma corriente total se entregan 60 W cuando los resistores se conectan en paralelo. Determine a) los valores de los dos resistores b) la diferencia de potencial de cada resistor cuando están en serio y c) la corriente en cada resistor cuando están en paralelo 10 En condiciones de estado estable determine: a) las corrientes I1, I2 e I3 en el circuito de la figura 1 b) la carga en el capacitor y c)la potencia el resistor de 3Ω. V1

I3

4V

R1 5Ω

I3

R2

I2

3Ω

I1

I1

R3 5Ω

V2 8V V3 3V

11

I=0 C1 6µF

Calcule la potencia entregada a cada uno de los resistores mostrados en la figura

R1 2Ω R3 4Ω

V1 50 V

4Ω

R4

V2 20 V R2 2Ω

12 En el circuito de la figura el interruptor S ha estado abierto durante un largo tiempo. Luego se cierra repentinamente. Calcule la constante de tiempo a) antes de cerrar el interruptor y b) después de cerrarlo. c) Si el interruptor se cierra en t=0, determine la corriente a través del interruptor después de un τ como una función del tiempo. R1 50kΩ S1 V1 50 V

C1 10µF R2 2Ω

13 Una batería descargada se carga conectándola a la batería cargada de otro automóvil mediante cables pasa corriente. Determine: a) la corriente que consume la marcha b) la corriente suministra la batería descargada c) la energía suministrada por la batería buena si se tardó en arrancar 5 segundos. R1 0.01Ω

R2 1Ω R3 0.06Ω

V1 12 V

Marcha

V2 10 V

Bateria cargada

Bateria descargada

14.- Una cafetera eléctrica tiene un interruptor multiposición y dos resistencias calefactoras cuando solo una de las resistencias (R1) está conectada, hierve toda su capacidad de agua en un tiempo t, cuando solo se conecta la otra resistencia (R2) se requiere el doble de tiempo para hervir la misma cantidad de agua. Determine el tiempo que se requiere para hervir la misma agua si se conectan los dos resistores al mismo tiempo a) en paralelo b) en serie. 15,- Del circuito mostrado en la figura determine a) la corriente en R6 b) la diferencia de potencial en R2 c) la potencia en R1 d) la potencia entregada por la fuente. V1

R1 10Ω

25 V R2

R4 15Ω

12Ω R3 5Ω

R6 20Ω

R5 10Ω