La intensidad I de corriente eléctrica es la relación entre la carga eléctrica q que atraviesa un conductor y tiempo que emplea en hacerlo:

Transcripción

1 EJERCICIOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA nº 1 La intensidad I de corriente eléctrica es la relación entre la carga eléctrica q que atraviesa un conductor y tiempo que emplea en hacerlo: Si en un conductor circula un amperio, equivale a un culombio de carga eléctrica por segundo, es decir: El número de electrones que atraviesan un cable por el que circula una corriente de un amperio en un segundo es 6, ya que la carga del electrón es 1, C. nº 2 La resistencia R de un conductor sólido es proporcional a su longitud L, inversamente proporcional a su sección A, y proporcional a su resistividad La resistencia de otro conductor del mismo material el doble de ancho y la mitad de largo. nº 3

2 La ley de Ohm afirma que la diferencia de potencial V entre dos puntos de un conductor es igual al producto de la intensidad I que lo atraviesa por la resistencia R del conductor. Por otro lado, cualquier asociación de resistencias R 1, R 2, R 3,... puede sustituirse por una resistencia única llamada equivalente, R. En una asociación en serie, la corriente que pasa por una de ellas, recorre necesariamente las demás. Consecuentemente la diferencia de potencial V en los extremos del conjunto se reparte entre las resistencias V 1, V 2, V 3... según la ley de Ohm. En una conexión en paralelo cada resistencia recibe directamente la diferencia de potencial de los extremos. Según la ley de Ohm, la corriente se reparte entre cada una de las bifurcaciones pero la corriente total del circuito es constante.

3 En este ejercicio la resistencia total es 5 pues las dos resistencias están en serie. Aplicando la ley de Ohm se puede calcular la intensidad que circula por este circuito. a) La diferencia de potencial entre los extremos de la pila, destacada en el dibujo en color rojo, es 10 V. Aplicando la ley de ohm a la resistencia de 2 (azul) se puede calcular la diferencia de potencial entre sus extremos: De igual manera para la resistencia de 3 (morado), la diferencia de potencial entre sus extremos es: Se considera que los cables no tienen resistencia o es despreciable luego su diferencia de potencial es

4 b) El principio de conservación de la energía en el circuito se reduce a comprobar que nº 4 La resistencia del fusible se obtiene aplicando la ley de ohm: Un fusible es un conductor eléctrico cuya característica principal es su resistencia, 110. Si en el circuito eléctrico en el que está colocado circula una intensidad de corriente I, el fusible estará sometido a un voltaje V y una potencia P. Es decir, el fusible recibe una cierta cantidad de energía por unidad de tiempo. Cuando pasa corriente a través del alambre de un fusible, la energía eléctrica se transforma en calor aumentando su temperatura según el efecto Joule. Si la corriente eléctrica que circula por él es más elevada de lo permitido, la potencia consumida también lo es. Por ello, el metal del fusible se calienta y si su temperatura sube demasiado, éste se funde o «salta» interrumpiendo el paso de la corriente. El fusible es un elemento eléctrico básico y barato que protege los demás equipos eléctricos bastante más costosos. TODOS LOS DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS LLEVAN SIEMPRE INDICACIONES CON LA POTENCIA MÁXIMA Y EL VOLTAJE A LOS QUE FUNCIONAN O PROPORCIONAN.

5 En todos los dispositivos eléctricos, desde una sencilla bombilla hasta el más complejo, se señalan la potencia P y la tensión V máximas a las que trabajan expresadas en vatios (W) y en voltios (V) respectivamente. A menudo; en vez de su potencia máxima se indica la intensidad eléctrica I máxima, en amperios (A), que puede circular por el dispositivo sin perjudicarlo. Recordar que la potencia está relacionada con el voltaje y la intensidad (P = IV). SI SE EXCEDE EL VALOR MAXIMO DE POTENCIA, EL EQUIPO SE RECALIENTA Y SE ESTROPEA. La potencia de un elemento eléctrico indica la rapidez con que convierte la electricidad en otras formas de energía o trabajo y especialmente en CALOR. Cuando el dispositivo eléctrico recibe demasiada potencia, no es capaz de utilizarla toda para el uso que está diseñado. Le "sobra" potencia, es decir energía por unidad de tiempo. Este exceso lo emplea en aumentar su temperatura. Si ésta se eleva demasiado, el material puede dilatarse, quemarse, fundirse..., se rompe. nº 5 a) La resistencia de cada aparato se calcula mediante obteniendose R E = 32,27 y R B = 484,6 para la estufa y la bombilla respectivamente. b) De forma similar, la intensidad de corriente de cada aparato es: c) La corriente total que circula por la instalación es

6 El fusible debe aguantar 7,27 A como máximo para satisfacer las necesidades de los dos aparatos. d) La potencia total de la instalación es 1600 w ( ), es decir, 1,6 Kw. El consumo energético en una hora es 1,6 kwh, en dos horas 3,2 kwh, etc.