8.- Cual es el valor de la corriente que circula por

1
GUÍA Nº1 ELECTRICIDAD
Resistencia eléctrica. Es la oposición de los materiales al paso de los electrones,
dependiendo de la facilidad con que los electrones cruzan los materiales se clasifican en:
a) Conductores son aquellos que permiten el paso de los electrones entre ellos tenemos
principalmente el cobre, la plata, el oro.
b) Los semiconductores son aquellos que permiten el paso de electrones solo en ciertas
condiciones como alta temperatura. Como por ejemplo el Germanio y Silicio.
c) Aislante Son aquellos materiales que no permiten el paso de electrones entre ellos se
encuentran los cauchos madera seca, loza.
La resistencia eléctrica depende de el largo del conductor, su área de la sección transversal
y de su resistividad que depende de la constitución o naturaleza del conductor.
A
R=ρ
L
A
L
R = Resistencia medida en Ohm y se simboliza por la letra griega omega (Ω)
Ρ = Resistividad del material y se mide en Ω m
A= Area de la sección transversal del conductor medida en m² o mm².
Corriente eléctrica (i).- Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en
una unidad de tiempo Su unidad de medida es el Coulomb/ segundo y equivale a 1 Ampere
(A)..
i = Q/t
Donde i = corriente eléctrica medida en ampere (Coulomb/s)
Q= Carga eléctrica medida en Coulomb (C)
t = Tiempo expresado en segundos.
Ley de Ohm.
La diferencia de potencial o caída de voltaje entre los extremos de un conductor es igual al
producto entre la corriente que circula por el y su resistencia.
V=R
V= Caída de voltaje expresada en Volts
R = Resistencia eléctrica expresada en Ohm
I = Corriente eléctrica expresada en Ampere (A)
i
2
PROBLEMAS
1.- determine la resistencia de un conductor de 100 m de largo 0,2 mm de diámetro cuya
resistividad es de 0.0002 Ω m
2.- Cual es el valor del área de un conductor cilíndrico de 50 m de largo considerando que
posee una resistencia de 20 Ω y una resistividad de 0,0005 Ω m
3.- Cuanta corriente circula a través de un conductor cuando pasa una carga eléctrica igual
a un Coulomb en 5 segundos.
Datos: Considere que la carga de un electrón es 1,6 • 10-19 C o bien que 1 C equivale a la
carga de 6.25 • 1018 electrones.
4.- Cual es el valor de la carga eléctrica que circula por un conductor en 12 segundos si la
intensidad de corriente es 0.25 A
5.- Cuantos electrones fluyen por un conductor en 5 segundos si la corriente que circula es
de 6 Ampere.
6.- Cual es el valor de la corriente que fluye por la resistencia de una plancha eléctrica de
2000 Ω si entre sus extremos existe una diferencia de potencial de 220 Volts.
7.- Cual es el valor de la diferencia de potencial entre los extremos de dos ampolletas que
se encuentran conectadas en serie si circula por ellas una corriente de 0.5 A y cada una
tiene una resistencia de 60 Ω .
8.- Cual es el valor de la corriente que circula por un conductor eléctrico de 50m de largo ,
resistividad de 0.0002 Ω m y 0,4 mm de diámetro si entre sus extremos existe una
diferencia de potencial de 20 Volt.
9.- En el siguiente circuito considere que la corriente que circula por cada ampolleta es de 2
A y que la suma total de la caída de voltaje en el circuito es de 50 Volts.
Calcule
a) La caída de potencial en cada ampolleta
b) El valor de la ultima resistencia de la ampolleta del circuito
6Ω
.5 Ω
.4 Ω
8Ω.
3
CIRCUITOS ELECTRICOS
Existen tres tipos de circuito o Conexión de resistencias:
1.- Circuito en Serie
2.- Circuito en paralelo.
3.- Circuito Mixto.
1.- Circuito en Serie.- En este tipo de circuito las resistencias van conectadas
una después de la otra.
VT
I1
I2
R1
R2
I3
Figura 1
R3
Características de este circuito:
 La corriente es la misma en cualquier sección del circuito.
I1 = I2 = I3 = It
 La resistencia equivalente de este circuito esta dada por la suma de
todas las resistencias.RE = R1 + R2 + R3 + ----- Los voltajes en cada una de las resistencias es distinto; pero la suma de
estos es igual al voltaje total.
VT = V1 + V2 + V3 + ----Ejemplo. De la figura 1 considere Vt = 10 V, R1 = 2 Ω, R2 = 3Ω, R3 = 5Ω
a) Encuentre el valor de la resistencia equivalente:
RE = 2 +3 + 5 = 10 Ω
4
b) Determinar la intensidad de corriente en cada resistencia,
considerando el circuito equivalente ( con la resistencia
equivalente)
De acuerdo con la ley de Ohm se tiene que V = R x I luego:
IT =
Vt
, reemplazando se tiene
Re
IT =
10
=1A
10
IT = 1 A
Como se trata de un circuito en serie I1 = I2 = I3 = 1 A
c) Calcular la diferencia de potencial en cada una de las resistencias
De acuerdo con la ley de Ohm V = R x I, luego
V1 = R1 x I1
V2 = R2 x I2
V3 = R3 x I3
V1 = 2 x 1
V2 = 3 x 1
V3 = 5 x 1
V1 = 2 V
V2 = 3 V
V3 = 5 V
CIRCUITO EN PARALELO
En este circuito las resistencias están conectadas, cada una, a los mismos
puntos de entrada y salida. Como se muestra en la figura
Figura 2.-
R1
A
R2
B
R3
Características de este circuito.-
5
 La diferencia de potencial es el mismo para cada resistencia, es decir.
V1 = V2 = V3 = VT
 La corriente total se distribuye entre las resistencias, pasando una
corriente I1 por R1, una corriente I2 por R2 y una corriente I3 por R3 y
por la ley de Ohm se tiene que:
I1 =
V1
R1
I2 =
V2
R2
I3 =
V3
R3
 La resistencia equivalente en este circuito esta dada por:
1
1
1
1
=
+
+
Re
R1 R 2 R 3
Ejemplo.- En la figura 2 considere R1 = 40 Ω, R2 = 60 Ω, R3 = 120 Ω y la
tensión o voltaje establecida por la batería es de 12 volt.
a) Calcular el valor de la resistencia equivalente en este circuito.
1
1
1
1
=
+
+
Re
R1 R 2 R 3
Como:
Entonces:
1
1
1
1
=
+
+
Re 40
60
120
o bien :
1
3  2 1
=
Re
120
donde
1
6
=
Re 120
o bien Re = 20 Ω
b) Calcular la corriente que pasa por cada una de las resistencias.
Como las resistencias se encuentran conectadas en paralelo, cada una de
ellas estará sometida a un voltaje de 12 volt. De manera que los valores de
la corriente estarán dados por:
I1 =
V1
=
R1
12
= 0,3 A
40
I2 =
V2
12
=
= 0,2 A
R2
60
6
I3 =
V3
12
=
= 0,1 A
R3
120
c) ¿Cuál es el valor de la corriente total i proporcionada por la batería?
Como se trata de un circuito en paralelo la corriente total es igual a la
sume de las corrientes que pasa por cada resistencia, entonces:
IT = I1 + I2 + I3
IT = 0,3 + 0,2 + 0,1 = 0,6 A
Otra forma de calcular la corriente total es:
IT =
Vt
12
=
= 0,6 A
Re
20
CIRCUITO MIXTO.
Es la combinación del circuito en Serie y paralelo por ende las características
dadas anteriormente son validas.
La figura muestra un circuito Mixto.
V = 12 V
+
Figura 3.R1
_
R2
R3
Datos: R1 = 30
Desarrollar: tarea
R2 = 30
R3 = 60
7
Guía de Circuitos
Resuelva los siguientes circuitos aplicando la ley de Ohm y de mallas.
1.- El circuito siguiente posee un voltaje de la batería de 12 volts y entrega
una corriente de 1 A R1 = 2 Ω , R2 = 4Ω . Determine el voltaje Vx y Rx
R1
V
Rx
R2
2.- Sabiendo que la batería entrega al circuito siguiente una corriente de 0,4 A
y los valores de R1 = 10 Ω, R2=20 Ω, R3 = 30 Ω Determine el voltaje que
entrega la batería.
R1
R3
V
R2
3.- La batería entrega un voltaje al circuito de 12 V0lts y los valores de
R1 = 10 Ω, R2=20 Ω, R3 = 30 Ω Determine el valor de la corriente que
entrega la batería.
R1
R3
V
R2
4.- .- Sabiendo que la batería entrega al circuito Un voltaje de 12 Volts y los
valores de R1 = 10 Ω, R2=20 Ω, Determine ,La corriente que sale de la
batería, la corriente que circula por la resistencia R1 i1 , y la corriente que
circula por R2, i2
R2
V
R1
8
5.- .En la figura la batería entrega al circuito Un voltaje de 24 Volts y los
valores de R1 = 4 Ω, R2=8 Ω, R3= 12 Ω Determine La resistencia equivalente
del circuito, la corriente que sale de la batería, la corriente que circula por la
resistencia 1 i1 , y la corriente que circula por R2, i2, y la corriente que circula
por R3.
V
R1
R2
R3
6.- La batería entrega al circuito Un voltaje de 24 Volts y una corriente total
de 2 A y los valores de R1 = 4 Ω, R2=8 Ω. Calcule el valor de R3 , La
resistencia equivalente del circuito, y la corriente que circula por R3.
V
R1
R2
R3
7.- La batería entrega al circuito Un voltaje de 20 Volts y los valores de
R1 = 2 Ω, R2=4 Ω, R3= 8 Ω Determine La resistencia equivalente del circuito,
la corriente que sale de la batería, la corriente que circula por R 2, i2, y la
corriente que pasa por R3.
R1
V
R2
R3
8.- Sabiendo que la batería entrega al circuito Un voltaje de 24 Volts y una
corriente de 4 A y que el voltaje en rama 3 V3 = 16 Volts. Calcule los valores
de R1 = 4 Ω, R2=2 Ω, Determine los valores de las corrientes i 1 , i2 , i 3 , R x
, R3 y Re
R1
V3
V
R1
R2
R3
9.- Calcule la potencia y energía disipada para cada uno de los circuitos
anteriores.
10.- dibuje un circuito en serie y otro en paralelo ambos con dos resistencias
de 5 Ω y una batería de 12 volts. Calcule la potencia y la energía disipada por
cada uno luego de 30 minutos de funcionamiento. Cual de los dos tiene mayor
potencia y cual consume más energía.
9
11.- A partir del siguiente circuito conteste preguntas a),b),c) y d)
R1 = 4 Ω
V
R2 = 3 Ω R2 =5 Ω
R2
R1
V = 6 Volts
R3
a)
b)
c)
d)
Resistencia equivalente del Circuito.
Corriente que sale de la batería.
Corriente que circula por R1
Voltaje entre los extremos de R2
12.- Para las siguientes preguntas considere circuito
decimal):
R1 = 8 Ω
R2 = 4 Ω
R3 = 6 Ω
V = 26 Volts
a)
a)
b)
c)
d)
e)
R1
R2
(Trabaje con 1
R3
Resistencia equivalente del Circuito.
Corriente que sale de la batería.
Corriente que circula por R1
Corriente que circula por R2
Potencia eléctrica de R3
Energía disipada en 5 minutos por R3
13.- Carla le regala a la mamá en el día de su cumpleaños una plancha de
1100 Watt. Considerando que la red eléctrica domiciliaria tiene un voltaje
de 220 volt. Calcule:
a)
La corriente que debe circular por la plancha para que su funcionamiento
sea óptimo.
b) La energía que consume la plancha en 0,5 horas de uso
c) Considerando que en un mes se ocupo la plancha 20 horas y 1000 joule de
energía cuesta $ 0,1 cuanto deberá cancelar la mamá por el uso de la plancha.
10
CIRCUITOS ELECTRICOS
Existen tres tipos de circuito o Conexión de resistencias:
1.- Circuito en Serie
2.- Circuito en paralelo.
3.- Circuito Mixto.
1.- Circuito en Serie.- En este tipo de circuito las resistencias van conectadas
una después de la otra.
VT
I1
I2
R1
R2
I3
Figura 1
R3
Características de este circuito:
 La corriente es la misma en cualquier sección del circuito.
I1 = I2 = I3 = It
 La resistencia equivalente de este circuito esta dada por la suma de
todas las resistencias.RE = R1 + R2 + R3 + ----- Los voltajes en cada una de las resistencias es distinto; pero la suma de
estos es igual al voltaje total.
VT = V1 + V2 + V3 + ----Ejemplo. De la figura 1 considere Vt = 10 V, R1 = 2 Ω, R2 = 3Ω, R3 = 5Ω
d) Encuentre el valor de la resistencia equivalente:
RE = 2 +3 + 5 = 10 Ω
11
e) Determinar la intensidad de corriente en cada resistencia,
considerando el circuito equivalente ( con la resistencia
equivalente)
De acuerdo con la ley de Ohm se tiene que V = R x I luego:
IT =
Vt
, reemplazando se tiene
Re
IT =
10
=1A
10
IT = 1 A
Como se trata de un circuito en serie I1 = I2 = I3 = 1 A
f) Calcular la diferencia de potencial en cada una de las resistencias
De acuerdo con la ley de Ohm V = R x I, luego
V1 = R1 x I1
V2 = R2 x I2
V3 = R3 x I3
V1 = 2 x 1
V2 = 3 x 1
V3 = 5 x 1
V1 = 2 V
V2 = 3 V
V3 = 5 V
CIRCUITO EN PARALELO
En este circuito las resistencias están conectadas, cada una, a los mismos
puntos de entrada y salida. Como se muestra en la figura
Figura 2.-
R1
A
R2
B
R3
12
Características de este circuito. La diferencia de potencial es el mismo para cada resistencia, es decir.
V1 = V2 = V3 = VT
 La corriente total se distribuye entre las resistencias, pasando una
corriente I1 por R1, una corriente I2 por R2 y una corriente I3 por R3 y
por la ley de Ohm se tiene que:
I1 =
V1
R1
I2 =
V2
R2
I3 =
V3
R3
 La resistencia equivalente en este circuito esta dada por:
1
1
1
1
=
+
+
Re
R1 R 2 R 3
Ejemplo.- En la figura 2 considere R1 = 40 Ω, R2 = 60 Ω, R3 = 120 Ω y la
tensión o voltaje establecida por la batería es de 12 volt.
d) Calcular el valor de la resistencia equivalente en este circuito.
1
1
1
1
=
+
+
Re
R1 R 2 R 3
Como:
Entonces:
1
1
1
1
=
+
+
Re 40
60
120
o bien :
1
3  2 1
=
Re
120
donde
1
6
=
Re 120
o bien Re = 20 Ω
e) Calcular la corriente que pasa por cada una de las resistencias.
Como las resistencias se encuentran conectadas en paralelo, cada una de
ellas estará sometida a un voltaje de 12 volt. De manera que los valores de
la corriente estarán dados por:
I1 =
V1
=
R1
12
= 0,3 A
40
13
I2 =
V2
12
=
= 0,2 A
R2
60
I3 =
V3
12
=
= 0,1 A
R3
120
f) ¿Cuál es el valor de la corriente total i proporcionada por la batería?
Como se trata de un circuito en paralelo la corriente total es igual a la
sume de las corrientes que pasa por cada resistencia, entonces:
IT = I1 + I2 + I3
IT = 0,3 + 0,2 + 0,1 = 0,6 A
Otra forma de calcular la corriente total es:
IT =
Vt
12
=
= 0,6 A
Re
20
CIRCUITO MIXTO.
Es la combinación del circuito en Serie y paralelo por ende las características
dadas anteriormente son validas.
La figura muestra un circuito Mixto.
V = 12 V
+
Figura 3.R1
_
R2
R3
Datos: R1 = 30
Desarrollar:
R2 = 30
R3 = 60