Iniciación a la Corriente eléctrica IES Alonso Quesada 1

Iniciación a la Corriente eléctrica
IES Alonso Quesada
ELECTROSTÁTICA Y CORRIENTE ELÉCTRICA
Electrostática
1. Dos cargas de 3 μC y 4 μC están separadas por una distancia de 1,5 m. Calcula la fuerza electrostática
1 μC = 10-6 C.
de interacción entre ellas. Dato:
2. Tenemos dos cargas iguales separadas por una distancia de 90 cm y la fuerza de repulsión que se produce
entre ellas es de 12 N. Calcula el valor de las cargas.
3. Una carga de 3 μC está separada de otra carga por una distancia de 2 m. Si la fuerza de repulsión que se
ejerce entre ellas es de 5 N, calcula el valor de esta segunda carga.
4. Dos cargas de 4 y -5 μC, respectivamente, ejercen una fuerza de atracción de 10 N. Calcula la distancia a la
que se encuentran.
5. Calcular la intensidad del campo eléctrico y el potencial que una carga de 6 μC ejerce a una distancia de 50 cm
de la misma.
6. Calcular la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos situados a 20 y 80 cm de una carga de
6 μC.
7. Calcular el potencial eléctrico que ejerce una carga de 12 μC a 60 cm de la misma. Calcular el trabajo que es
necesario realizar sobre otra carga de 3 μC para trasladarla del punto anterior a otro punto situado a 20 cm
de la primera.
Intensidad de la corriente eléctrica:
8. Por un conductor metálico circula una corriente de 10 A. Calcula:
a) La carga que pasa a través de una sección del conductor en 10 s.
b) El número de electrones que la han atravesado en esos 10 s. Dato: Qe = 1,6 · 1 0-19 C.
9. ¿Durante cuánto tiempo ha de circular una corriente de 2 A por un conductor para que la carga que atraviese
una sección del conductor sea 10-17 C? Dato: Qe = 1,6·10-19 C.
10. El número de electrones que atraviesan en 4 s la sección de un conductor es de 1020 . Si la carga del electrón
es de 1,6·10-19 C, calcula: a) ¿Qué carga eléctrica ha circulado? b) ¿Cuál es la intensidad de dicha corriente?
Resistencia eléctrica de un conductor
11. Calcula la resistencia de un alambre metálico de 40 cm de longitud, cuya sección es 1 mm2. La resistividad del
alambre es ρ= 2 ·10-6 Ω . m.
12. ¿Cuál es, en unidades del sistema internacional, el valor de la resistividad de un conductor de 5 m de longitud
y 0,4 mm2 de sección, cuya resistencia es de 25 Ω?
13. Una resistencia de 100 Ω tiene una sección cuyo radio es de 0,4 mm. Si su resistividad es ρ = 1,8 ·1 0-6 Ω·m,
¿cuál es su longitud?
14. Un conductor de 50 m de longitud está formado por una aleación cuya resistividad es ρ = 6,4 ·1 0-7 Ω·m.
Sabiendo que tiene una resistencia de 100 Ω, calcula el valor de su sección en mm2. Calcula también el valor del
radio en milímetros de dicha sección.
15. ¿Cuál es la resistencia de un conductor cuya resistividad es de ρ=3,2·10-7 Ω·m, si su longitud es de 100 m y
sus sección tienen un diámetro de 1 mm.
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CORRIENTE ELÉCTRICA
1. Calcula la resistencia equivalente de tres resistencias asociadas en serie de 6 Ω cada una.
2. Calcula el valor de la resistencia equivalente de tres resistencias asociadas en paralelo de 6 Ω
cada una.
3. Dos resistencias de 6 Ω cada una se asocian en paralelo entre si, y este conjunto se asocia en serie con otra
tercera resistencia también de 6 Q. Calcula el valor de la resistencia equivalente
4. Calcula el valor de la resistencia equivalente de cada uno
de los circuitos de la figura.
5. Una bombilla de 60 W se conecta a la red eléctrica de
220 V ¿Cuál es la intensidad de la corriente que circula por ella?
6. Un hornillo eléctrico de 400 W se conecta a una tensión de 220 V ¿Cuál es el valor de la resistencia del
hornillo? ¿Qué intensidad circula por ella?
7. ¿Cuántas calorías se desprenden por minuto. en una estufa eléctrica de 800 W de potencia?
8. Una estufa de 500 W funciona durante 8 h. Calcula la energía consumida en calorías y en kWh. ¿Qué
intensidad circula por la estufa si se conecta a una diferencia de potencial de 110 V?
9. A una pila de 4,5 V se conecta una bombilla de 1 50 Ω ¿Qué intensidad circula? ¿Cuál es la potencia de la
bombilla?
10. ¿Qué longitud debe tener una resistencia de 18 Ω formada por un hilo de sección circular de 1 mm de
diámetro cuya resistividad es ρ = l,5·10--5 Ω·m ?
a) Si la conectamos a 120 V ¿cuánto calor se desprenderá en media hora de funcionamiento continuado?
b) ¿Cuánto tiempo deberá estar conectada para que su consumo sea de 2 kW·h?
11. Una bombilla de 40 Ω está encendida 1 h. ¿Cuál es su coste de funcionamiento si 1 kWh cuesta 0,08 euros?
Si se conecta a 220 V ¿cuánto vale su resistencia?
Resistencias en serie
12. Tenemos un circuito con tres resistencias en serie de 2, 3 y 4 Ω, respectivamente. Si la diferencia de potencial
es de 12 V calcula la resistencia equivalente y la intensidad que circula por el circuito.
9. En el siguiente circuito, ¿cuánto vale R3 si la intensidad que
circula es de 0,25 A?
10. Tenernos el siguiente circuito:
Calcula el valor de R, si la intensidad que circula es de
0,75 A.
11. Calcula el valor de R2 y de la intensidad que circula en
el siguiente circuito.
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Resistencias en paralelo
12. Calcula la resistencia equivalente de los circuitos.
13. Conectamos dos bombillas en paralelo a 220 V. Sus
resistencias son de 484 Ω y de 1936 Ω. Calcular la intensidad total
que pasa por el circuito y la resistencia equivalente.
14. Calcula el valor de R3 en el siguiente circuito:
Potencia
15. la potencia eléctrica de una estufa es de 2.000 W. Calcula el trabajo
eléctrico que se realiza durante 4 h.
16. Un electrodoméstico que tiene una resistencia de 125 Ω se conecta a la red de 220 V Calcula su potencia y el
calor que desprende en 1 h de funcionamiento.
17. Una bombilla de 60 W se conecta a la red de 220 V Calcula la resistencia de la bombilla y la energía eléctrica
que consume en 6 h de funcionamiento.
18. Si el kW·h de energía eléctrica cuesta 0,08 euros, calcula cuánto costará mantener encendido un televisor de
200 w durante 8 horas.
19. En un circuito eléctrico se conecta una resistencia de 55 Ω a una diferencia de potencial de 220 V durante 20
minutos. Calcula a) la intensidad que circula por la resistencia; b) el calor liberado; c) la potencia eléctrica del
aparato; d) El coste de funcionamiento se el kW·h cuesta 0,08 euros.
20. Las características de una determinada bombilla son 220 V y 1000 W, Calcular:
a) La resistencia del filamento.
b) La intensidad que circulará por la bombilla cuando se conecte en un circuito adecuado.
c) La intensidad que circulara por la bombilla si por error se conectase a una tensión de 125 V.
d) Lo que costara tenerla encendida un día entero si el kw·hr cuesta 30 ptas
[Solución: 484 Ω; 0,45 A; 0,80 A; 65 ptas.]
21. Una pila de 5 V de fuerza electromotriz y 2 Ω de resistencia interna se conecta a dos resistencias iguales de
4 Ω cada una dispuestas: a) en serie; b) en paralelo.
Hallar en ambos casos, la intensidad de corriente que circula por ellas y la potencia que disipan.
[a) I=I1=I2= 0,5 A; P1=P2=1 W; b) I1=I2=0,62 A; P1=P2=1,56 W]
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1. Indica qué lámparas de este circuito lucirán si se funde.
a) la A; b) la B; c) la C; d) la D; e) la E
2. En cada uno de estos dos circuitos señala qué bombillas se encenderán si:
a) Cerramos los interruptores menos A. b) Dejamos
abierto sólo el interruptor B. c) Dejamos abierto sólo
el interruptor C
5. Escriba las expresiones que se utilizan para calcular la energía y la potencia producida
por el efecto Joule. Compruebe su equivalencia.
6. Si tiene un bombillo de 40 W/220 V. ¿Qué quiere decir esto? ¿Cuál es la resistencia del
bombillo?
7. ) ¿Qué cantidad de energía calorífica se desarrolla en un conductor cuya resistencia es
de 40 ohmios si le atraviesa una corriente de intensidad de 5 amperios durante 20
minutos?
8. ¿Qué transformación de energía se origina en una resistencia entre cuyos extremos
existe una diferencia de potencial de 6 voltios y por la que circulan 2 amperios durante 15
minutos?
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