Ejercicios Ley de Ohm

Ley de Ohm
La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un
conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e
inversamente proporcional a la resistencia del mismo".
En el Sistema internacional de unidades:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω)
La diferencia de potencial del generador
"empuja " a moverse a los electrones, pero
los cables y los demás elementos del circuito
frenan este movimiento.
Ejercicios Ley de Ohm
1. Encontrar la resistencia total del siguiente circuito:
Solución: El voltaje de la resistencia R1 se encuentra directamente encontrando la
resistencia total del circuito:
por lo tanto la resistencia R2 tiene un voltaje de 6V, como podemos ver:
también debemos considerar que la corriente en un circuito en serie, como lo es
esté, por lo que la corriente en la resistencia R1 es la misma que la de R2 y por tanto:
Por último la resistencia total de las resistencias del circuito son:
2. Encontrar el voltaje de la resistencia R2 del siguiente diagrama
Solución. Aunque no se da el valor de la resistencia R1, podemos determinar el valor del
voltaje en la resistencia R2, ya que lo que si conocemos es la corriente en la resistencia R1,
la cual es la misma en el resto del circuito. Por lo tanto:
3. Encontrar el voltaje de la fuente del diagrama siguiente:
Solución: De manera inmediata podemos determinar que por tratarse de un circuito
serie la intensidad dela corriente es la misma en todos sus elementos. Por otro lado
conocemos el valor de las resistencias, no así el de la pila del cual no será considerada
en este ejercicio, y por tanto podemos obtener directamente el voltaje total del las
componentes.
entonces el voltaje total de la fuente es igual a:
4. Demostrar que para un circuito en paralelo de dos resistencias la resistencia total es
igual a:
Solución. Sabemos que para un circuito en paralelo la resistencia total es igual a:
si solo tenemos dos resistencias tendremos:
la expresión demostrada es una expresión clásica para encontrar la relación entre dos
resistencias en paralelo, al menos es una expresión nemotécnica fácil de recordar.
5.- Se tienen los siguiente datos para el circuito mostrado
a).- Encontrar el voltaje de la fuente
b).- Encontrar la corriente administrada por la fuente
Soluciones.
a) El voltaje en cada una de las resistencias es igual al voltaje total, es decir el de la
fuente. Por lo tanto, podemos calcular el voltaje total calculando el voltaje en una de las
resistencias, en este caso, el que podemos calcular es el de la resistencia R1:
b).- Para calcular la corriente de la fuente los podemos hacer de dos formas:
1er Método
Para el caso de las corriente en las otras resistencia tendremos:
2º Método
Calculemos la resistencia total:
la corriente total es igual a:
6. Encuentra la resistencia Rx del circuito. Considérese los siguientes datos:
DIAGRAMA 6a
Solución:
De acuerdo al diagrama podríamos acomodar el circuito de la siguiente forma:
DIAGRAMA 6b
Donde RA representa la resistencia, producto de realizar el arreglo siguiente:
DIAGRAMA 6c
En el DIAGRAMA 6b podemos ver que las resistencias 1,4 y A están es serie, como
se ve a continuación:
por lo que podríamos reducir el circuito a uno en paralelo:
donde
A partir de este diagrama podemos encontrar el voltaje en RB que es el mismo de la
fuente y de la resistencia R5, en cuanto a corriente vemos que en R5 la corriente es:
Pero, como sabemos de un circuito en paralelo, la corriente total es la suma de la
corriente en cada uno de los circuitos, tenemos:
y el voltaje en la resistencia RB es:
Recordemos que para RB tenemos el siguiente arreglo:
lo que equivale a pensar en un circuito equivalente como el que se muestra a
continuación:
la corriente en RB es la misma en R1, R4 y en RA por pertenecer a un arreglo en serie.
En cuanto el voltaje tenemos:
como el arreglo es el de un circuito en serie, y el voltaje total es la suma en cada una de
las componentes, entonces el voltaje en RA :
la corriente es de IA= 276 mA
ahora el problema es más concreto, recordemos que:
lo que es equivalente, finalmente a resolver el circuito paralelo:
el voltaje es el mismo en cada resistencia. En tanto a la corriente vemos que:
la corriente de la resistencia RX:
finalmente la resistencia en RX es: