CUADERNO DE EJERCICIOS

COBAEM
COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE
MICHOACAN
PLANTEL TACAMBARO
CLAVE:
MANUAL DE EJERCICIOS PARA EL BLOQUE I
ASIGNATURA: TEMAS SELECTOS DE FISICA II
DISEÑO Y ELABORACIÓN DE MATERIAL DIDÁCTICO
ELABORO: ING. MARCO ANTONIO DURAN MENDOZA
TACAMBARO A JULIO DE 2014
COBAEM
CUADERNO DE EJERCICIOS DE TEMAS SELECTOS DE FISICA II
INDICE
PRESENTACION……………………………………………………………2
FUNDAMENTACION DIDACTICA……………………………………….3
CARGA ELECTRICA………………………………………………………4
LEY DE OHM……………………………………………………………….6
RESISTENCIAS EN SERIE………………………………………………...7
RESISTENCIAS EN PARALELO………………………………………….9
RESISTENCIAS MIXTAS………………………………………………….11
CIRCUITOS SERIE…………………………………………………………13
CIRCUITOS EN PARALELO………………………………………………15
CIRCUITOS MIXTOS………………………………………………………17
LEY DE KIRCHOFF………………………………………………………..20
COBAEM
PRESENTACION
El siguiente cuaderno de ejercicios de temas selectos de física II, es una serie de ejercicios
relacionados con la ley de Ohm, así como también la ley Kirchhoff.
Ya que en el Colegio de Bachilleres de nuestro Estado los docentes que impartimos esta
asignatura no contamos con un cuaderno de ejercicios, para que nuestros alumnos
adquieran un mejor conocimiento y práctica del mismo, me di a la tarea de elaborar el
siguiente manual de ejercicios con la finalidad que sirva de soporte para diferentes fines de
enseñanza.
Se hizo la revisión de diferentes libros de física y se hizo la recopilación de diferentes tipos
de ejercicios y con la ayuda de un software especializado se obtuvieron los resultados, el
cual puede estar sujeto a cambios y mejoras, con el fin de tener una mejor enseñanza.
FUNDAMENTACION DIDACTICA
Ya que esta asignatura es un poco compleja y los alumnos son muy interactivos, pero no
saben cómo comenzar, por esto me di a la tarea de realizar el presente manual de ejercicios
que espero y se de gran utilidad para los semestres posteriores.
Con la elaboración y comprensión de estos ejercicios, el alumno tendrá la capacidad de
elaborar prototipos de las diferentes conexiones de los focos de nuestra vida cotidiana, así
como también podrá llevar a la práctica y utilizar programas de simulación donde
compruebe estos resultados.
La forma de llevar a cabo este cuaderno de acuerdo a la tabla de contenidos es la siguiente:




Ejercicios para comprobar la ley de Ohm
Ejercicios de los diferentes arreglos o asociaciones de resistencias(serie, paralelo y
mixtas)
Ejercicios de circuitos eléctricos(serie y paralelo y mixtos)
Ejercicios de la ley de Kirchhoff
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CARGA ELECTRICA
Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del alambre en un
tiempo t, entonces la corriente a través del alambre es:
𝐼=
𝑞
𝑡
Dónde:
I es la corriente que circula por la sección del alambre y su unidad es el amperes (A)
q es la carga que se transporta y su unidad es el coulomb (C)
t es el tiempo y está dado en segundos (S)
1. Una corriente estable de 0.50 A fluye a través de un alambre. ¿Cuánta carga pasa a
través del alambre en un minuto?
Solución: De la formula anterior despejamos la carga (q) y su expresión queda de la
siguiente forma:
𝑞=𝐼∗ 𝑡
Datos del problema:
I = 0.5 A
𝑞 = 0.5 𝐴 ∗ 60 𝑠
T = 1 minuto (60 S)
q = 30 Coulomb (C)
q =?
1𝐴=
1𝐶
𝑆
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2. ¿Cuántos electrones fluyen a través de un foco cada segundo si la corriente a través
de él es de 0.75 A?
Datos del problema
I = 0.75 A
t = 1 Segundo
q =?
𝑒− =
1.6 x 10−19 𝐶
Solución: la carga que fluye por el foco en 1 segundo es:
𝑞=𝐼∗ 𝑡
𝑞 = 0.75 𝐴 ∗ 1 𝑠𝑒𝑔
𝑞 = 0.75 𝐶
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛𝑒𝑠 =
𝑞
=
𝑒−
0.75
1.6 x 10−19 𝐶
= 4.7 𝑥 1018
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LEY DE OHM
Se establece que la ley de Ohm es:
𝑉 =𝐼 ×𝑅
Dónde:
V es la diferencia de potencial y su unidad es el Volt (V)
I es la corriente a través de la resistencia (A)
R es la resistencia y su unidad es Ohm (Ω)
3. Cierto foco tiene una resistencia de 240 Ω cuando se enciende. ¿Cuánta corriente
fluirá a través del foco cuando se conecta a 120 V, que es su voltaje de operación
normal?
Datos del problema
R = 240 Ω
V = 120 V
I =?
Solución:
De la formula anterior despejamos la corriente (I) de la cual nos queda la siguiente
expresión:
𝑉
𝐼=
𝑅
Sustituimos los valores en esta expresión
𝐼=
120 𝑉
240 Ω
𝐼 = 0.5 𝐴
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4. Un calentador eléctrico utiliza 5.0 A cuando se conecta a 110 V. Determine su
resistencia.
Datos del problema
I = 5.0 A
V = 110 V
R =?
Solución: De la fórmula de la ley de Ohm despejamos la resistencia (R) y su expresión nos
queda de la forma:
𝑅=
𝑉
𝐼
Sustituyendo valores:
𝑅=
110 𝑉
5.0 𝐴
= 22 Ω
5. ¿Cuál es la caída de potencial a través de una parrilla eléctrica que consume 5.0 A
cuando su resistencia caliente es de 24 Ω?
Datos del problema:
I = 5.0 A
R = 24 Ω
V =?
Solución: De la fórmula de la ley de Ohm despejamos el voltaje (V) y su expresión queda
de la forma:
𝑉 =𝐼∗𝑅
Sustituimos los valores
𝑉 = 5.0 𝐴 ∗ 24 Ω = 120 𝑉
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RESISTENCIAS EN SERIE
Es la suma total de todas las resistencias, para obtener una resistencia toral o una resistencia
equivalente.
Por lo tanto la resistencia total de un circuito serie se calcula de la siguiente forma:
Rtotal=R1+R2+R3+R4+R5+…Rn