Redes Electricas I Guía de ejercicios 1.

UTCH – INACAP
Sede Stgo. Sur
Asignatura: Redes Eléctricas I
Docente : Robinson Pérez Opazo
GUÍA DE EJERCICIOS.
Ley de Ohm:
La Ley de Ohm es la ley fundamental de los circuitos eléctricos, relaciona las
tres magnitudes básicas de los circuitos eléctricos, la intensidad, la tensión y la
resistencia.
Enunciado:
“ En un circuito eléctrico cerrado la intensidad de corriente que circula es
directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a
la resistencia del circuito”
Algebraicamente esta relación se escribe mediante la siguiente ecuación de
primer grado:
𝑽
I =𝑹
I = Intensidad de corriente expresada en Amper (A).
V= Tensión eléctrica o voltaje expresada en Volt (V)
R= Resistencia eléctrica expresada en Ohm (Ω)
Observando la ecuación anterior se puede señalar lo siguiente:
- El valor de la corriente que circule será mayor o menor mientras mayor o menor
sea el valor de la tensión aplicada (V) si se mantiene fijo el valor de la resistencia
del circuito, es decir, el valor de la corriente es directamente proporcional al
valor de la tensión.
- Por el contario, el valor de la corriente será mayor o menor mientras menor o
mayor sea la resistencia (R) del circuito, manteniendo fijo el valor del voltaje, es
decir, el valor de la corriente es inversamente proporcional al valor de la
resistencia.
Potencia Eléctrica
La potencia en un circuito eléctrico se define como la velocidad de
transferencia de energía hacia una carga.
La potencia se simboliza con la letra “P”
La unidad en el Sistema Internacional de unidades es el vatio o Watt (W).
. Un vatio es igual a la energía transferida de un joule en un tiempo de un
segundo (1 vatio = 1 julio / segundo).
En cualquier instante de tiempo la potencia entregada al circuito es igual al
producto de la corriente entregada expresada en amperios y la tensión
expresada en voltios.
P=VxI
Si reemplazamos la expresión de la Ley de Ohm en la ecuación anterior se
obtienen dos expresiones algebraicas que también permiten calcular la potencia:
𝑃 = 𝐼2 𝑥 𝑅
𝑃=
𝑉2
𝑅
Ejercicios resueltos:
1.- Se tiene un calefactor eléctrico cuya resistencia es de 40 Ω, se necesita
calcular el valor de la corriente que consume cuando se conecta a la red de
220 V.
𝑉
220
Solución: I= 𝑅 = 40 = 5,5 𝐴.
Respuesta: El calefactor consume 5,5 Amper.
2.- Un resistor de 120 Ω se conecta a una batería que entrega 24 V; ¿qué
valor tendrá la corriente que circula a través de dicho resistor?
SOLUCIÓN: En este caso se puede aplicar la ecuación de la Ley de Ohm en
forma directa, dado que las magnitudes que se conocen, tensión y resistencia,
están expresadas en las unidades base.
𝑽
I=𝑹=
𝟐𝟒
𝟏𝟐𝟎
= 𝟎, 𝟐 𝑨
La intensidad de corriente que circula por el resistor son 0,2 A.
3.- La ampolleta de uno de los focos de un automóvil consume 500 mA, si la
batería entrega 12 Volt, ¿qué valor, expresado en Ohm, tendrá la resistencia de
la ampolleta?, ¿qué valor tiene la potencia de la ampolleta?
SOLUCIÓN: En este caso se debe despejar la resistencia en la ecuación de la
Ley de Ohm, y además expresar el valor de la intensidad de corriente, que está
en miliamper (mA), en Amper.



500 mA = 500 x 10-3 A = 0,5 A; este valor usaremos para calcular la
resistencia de la ampolleta.
𝑽
𝟏𝟐
Despejamos R en la ecuación, R = 𝑰 = 𝟎,𝟓 = 𝟐𝟒 Ω.
La potencia P se encuentra multiplicando la tensión por la intensidad de
corriente, P = V x I = 12 x 0,5= 6W.
Por tanto, la ampolleta presenta una resistencia de 24 Ω y su potencia es de
6W.
4.- ¿Cuál será el valor de la tensión que se aplica a un calefactor eléctrico que
presenta una resistencia de 0,044 k Ω si la corriente que consume es de 5 A?
¿cuál será el valor de la potencia de dicho calefactor?
SOLUCIÓN: En este caso se debe despejar la tensión en la ecuación de la
Ley de Ohm, y además expresar el valor de la resistencia eléctrica en Ohm (Ω),
dado que está expresada en kiloohm (k Ω).

0,044 k Ω = 0,044 x 103 Ω = 44 Ω; este valor usaremos para calcular la
tensión.
 Despejamos V en la ecuación, V = R x I = 44 x 5 = 220 V.
 La potencia se puede calcular multiplicando la resistencia por el
cuadrado de la corriente
P = I2 x R = 52 x 44 = 1100 W.
El calefactor tiene una potencia de 1100 W y funciona con 220 V.
5.- La conductancia de un circuito eléctrico es de 0,0125 Siemens (S), ¿cuál
será el valor de la corriente, expresada en Amper, cuando se conecta a una
fuente de corriente continua que entrega 9 V?; ¿qué valor tiene la resistencia
del circuito?
Nota: La conductancia eléctrica es el valor inverso de la resistencia, representa
la facilidad que presenta un circuito al paso de la corriente, se designa con la
letra mayúscula G y se expresa con una unidad llamada Siemens (S)


1
G = 𝑅 , por tanto, aplicando la Ley de Ohm, I= G x V = 0,0125 x 9 =
0,1125 A
El valor de la resistencia puede ser calculado de dos maneras:
𝑽
𝟗
𝟏
𝟏
a) R = 𝑰 = 𝟎,𝟏𝟏𝟐𝟓 = 𝟖𝟎Ω
b) R = 𝑮 = 𝟎,𝟎𝟏𝟐𝟓 = 𝟖𝟎Ω
Ejercicios propuestos:
1.- Un motor de corriente continua de 9 W de potencia se conecta a una fuente
de tensión que entrega 12 V, se pide calcular:
a) El valor de la corriente que consume
b) La resistencia
2.- Se tiene un resistor de carbón con los siguientes colores, rojo- rojo- doradodorado, ¿cuál será el valor de la corriente si se conecta a una pila que entrega
1,5 v?
3.- Un circuito eléctrico consume 30 mA. Cuando la tensión aplicada es de 9V;
¿qué valor tendrán:
a) La resistencia.
b) La potencia
c) La conductancia
4.- ¿Qué valor, expresado en Amper, tendrá la corriente que consume un horno
eléctrico de 1,5 kW, 220 V?; ¿cuál será el valor de su resistencia?
5.- La conductancia G de un circuito es de 50 mS (milisiemens), al conectarla a
una batería circulan 5µA (microamper); ¿Qué valor tendrán? :
a) La tensión aplicada
b) La resistencia
c) La potencia
6.- Un equipo eléctrico presenta 50 Ω de resistencia, se alimenta desde una red
eléctrica que entrega 0,22 kV, ¿cuál será el valor de?:
a) La intensidad de corriente
b) La conductancia
c) La potencia
7.- ¿Qué valor tendrá la tensión aplicada y la conductancia de un equipo
eléctrico que consume 45 mA siendo su resistencia 1,5 k Ω?
8.- Un calefactor cuya conductancia es de 25 mS se conecta a una tensión de
0,38 kV, calcular el valor de la corriente, la potencia y la resistencia.
9.- Se midió una tensión de 10 V entre los extremos de una resistencia por la
cual circula una corriente de 2 A, ¿qué valor tendría la intensidad si la diferencia
de potencial (tensión) fuera de 100 V?, ¿qué valor tiene la resistencia?
10.- Los colores de un resistor de carbón de 1 W., son naranja, naranja, rojo,
dorado, ¿qué valor tendrá la corriente nominal?, ¿qué valor de tensión se debe
aplicar al resistor para que circule esta corriente?
11.- Efectúa los cálculos necesarios para completar la tabla que se presenta a
continuación; una vez que completes dichos valores, confecciona un gráfico,
colocando la corriente en el eje vertical y la tensión en el eje horizontal.
V (V)
I (mA)
R (kΩ)
0
2
4
6
8
10
1
1
1
1
1
1
12.- ¿Qué ocurriría con la intensidad de corriente en un circuito si la resistencia
aumenta al doble, manteniéndose constante la tensión?
13.- ¿Qué significa que la corriente sea inversamente proporcional a la
resistencia?
14.- Efectúe los cálculos necesarios para completar las celdas vacías de la
siguiente tabla:
1
2
Tensión
25 mV
1,5 V
Intensidad
Resistencia
5 kΩ
Conductancia
Potencia
7,5 µW
3
4
5
12 mA
0,125 mS
11Ω
4,4 kW
5A
20 mS
Resultados
1.- I = 0,75 A
R = 16 Ω
W c) G = 3,33 x 10-3 S
2.- I = 0,681 A
3.- a) R = 300 Ω
4.- I = 6,818 A
R = 32,268 Ω
5.- a) V = 0,0001 V
6.- a) I = 4,4 A
b) G = 0,02 S c) P = 968 W.
b) R = 20 Ω c) P= 5 x10-10 W
b) G = 6,67 x 10-4 S
7.- a) V = 67,5 V
8.- a) I= 9,5 A b) R = 40 Ω c) P = 3610 W
0,0174 A V = 57,45 V.
b) P = 0,27
9.- a) I = 20 A
b) R = 5 Ω
10.- I =
11.V (V)
I (mA)
R (kΩ)
0
0
1
2
2
1
4
4
1
6
6
1
8
8
1
10
10
1
12.- La corriente disminuye a la mitad.
13.- Significa que al aumentar o disminuir la resistencia, la corriente disminuye o aumenta en
la misma proporción, siempre que la tensión permanezca constante.
14.1
2
3
Tensión
25 mV
1,5 V
96 mV
Intensidad
5 x 10-6 A
5 x 10-6 A
12 mA
Resistencia
5 kΩ
300 kΩ
8Ω
Conductancia
2 x 10-4
3,33 x 10-6 S
0,125 mS
4
220 V
20 A
11Ω
0,0909 S
Potencia
1,25 x 10-7 W
7,5 µW
1,152 x 10-3
W
4,4 kW