Page 457 - Fisica General Burbano

470 CORRIENTE ELÉCTRICA CONTINUA

tencia R =4 W y por un galvanómetro R =12 W, da una corriente de rrando el circuito con la misma resistencia R, se obtiene una intensidad
G
intensidad I en el circuito. Se shunta el galvanómetro con una derivación de 0,37 A. Calcular: 1) El valor de R. 2) La resistencia interior de cada
de resistencia R =4 W y se hace variar la resistencia del circuito de ma- pila. 3) La intensidad que se obtendrá disponiendo las ocho pilas en
S
nera que se obtenga la misma intensidad que anteriormente en la por- dos series de a cuatro, ambas series en paralelo, suponiendo que la resis-
ción del circuito que contiene la pila. Se pide: 1) Determinar el valor tencia exterior es la misma R que antes. 4) La diferencia de potencial
nuevo de la resistencia R ¢. 2) Determinar el valor de la intensidad I en entre los extremos de R en el caso 3. 5) Dibujar los esquemas de los cir-
G
el galvanómetro e I en el shunt. 3) Determinar la caída de potencial V cuitos anteriores.
S
en los bornes del galvanómetro. 72. Una pila de 3 V de fuerza electromotriz y resistencia interior 0,2
64. Se montan en serie tres acumuladores de 2 V de FEM cuya re- W, une su polo positivo con el polo positivo de otra pila de fuerza elec-
sistencia interna es de 0,6 W en cada uno de ellos, y se disponen en un tromotriz 1,5 V y resistencia interior de 0,1 W. Los polos negativos se
circuito con dos resistencias en derivación, una de las cuales tiene 1 W unen a los extremos de una derivación de dos resistencias, una de 4 y
de resistencia y la recorre una corriente de 0,9 A. Calcular: 1) El valor otra de 6 W. Determinar: 1) Intensidad total de la corriente que circula.
de la otra resistencia. 2) La intensidad de la corriente que circula por di- 2) Diferencia de potencial entre los polos de la primera pila. 3) Calor
cha resistencia. 3) Si se comunica el calor desarrollado por esta resisten- desprendido en 1 h en la resistencia de 6 W (1 J =0,24 cal).
cia durante 30 min a una mezcla de 100 g de agua y 5 de hielo, deter- 73. Los dos polos, A y B, de un generador, G, se reúnen por medio
– 1
minar la temperatura final (c =80 cal · g ; c =1 cal · g – 1 · °C). 4) Si el de dos derivaciones. La ACB es un hilo metálico de resistencia constan-
f
calor desarrollado en 10 min se comunica a un trozo de plata de 500 g, te r =15 W. La otra, AMB, de resistencia total constante r¢=30 W, inclu-
calcular la elevación de temperatura producida, sabiendo que el calor ye un pequeño motor eléctrico, M. El generador G está constituido por
específico de la plata es 0,056 cal/g · °C (1 J =0,24 cal). 60 elementos de acumuladores dispuestos en serie; la FEM de un ele-
65. Una batería formada por 10 pilas iguales, de 2 V de fuerza mento es de 2 V, y la resistencia interior, despreciable. 1) ¿Cuáles son
electromotriz y 0,1 W de resistencia interna cada una, se unen a un con- los valores de la intensidad de la corriente en la batería y en cada deri-
junto de tres resistencias iguales de 10 W cada una, montadas una de vación cuando el motor no gira? 2) Evaluar la potencia proporcionada
ellas en serie con las otras dos en paralelo. Determinar: 1) La diferencia por la batería. ¿Cómo se reparte esta potencia entre las diversas regiones
de potencial entre los bornes extremos de la batería. 2) Cantidad de ca- del circuito? 3) El motor gira y desarrolla una potencia mecánica de
lor que en cada hora se desarrolla dentro de la batería (1 J =0,24 cal). 120 W. ¿Cuáles son los nuevos valores de la intensidad de la corriente
3) Intensidad de la corriente que atraviesa una de las dos resistencias en cada parte del circuito? ¿Cómo se reparte la nueva potencia gastada?
montadas en paralelo. 74. Los dos extremos de una resistencia eléctrica de 10 W se unen
66. 1) Una bobina B tiene una longitud de 60 cm, comprende 504 a los polos de una pila de FEM 5 V y resistencia interior de 0,2 W; el ex-
espiras y tiene una resistencia de 4,4 W. Está constituida por un hilo de tremo de la resistencia unida al polo positivo de la pila se une al polo
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1 mm de sección, cuya resistividad es de 1,6 ´10 – 6 W · cm. Calcular la positivo de una segunda pila, de 8 V de FEM y resistencia interior de 0,3
longitud del hilo. 2) Tres resistencias r =63 W, r =27 W y r =x, se W; el polo negativo de esta segunda pila se une al punto medio de la re-
3
2
1
montan en paralelo para tener una resistencia equivalente a R =6,3 W. sistencia de 10 W. Determinar: 1) La intensidad de la corriente a través
Calcular x. 3) La bobina B y la resistencia R se montan en serie conec- de cada una de las pilas. 2) Intensidad de la corriente en cada una de
tadas a los bornes de una batería de acumuladores, cuya fuerza electro- las dos mitades de la resistencia. 3) Diferencia de potencial entre los dos
motriz es 54 V y cuya resistencia interior es r =0,1 W. Calcular la resis- puntos extremos de la resistencia.
tencia total del circuito y la intensidad de la corriente en la bobina B y 75. Calcular la intensidad que circula por cada uno de los hilos con-
en las tres resistencias r , r y r . ductores de la figura y las diferencias de potencial: (V – V ), (V – V )y
3
D
1
2
A
B
C
67. Una pila de 4 V de FEM y 0,5 W de resistencia interna se coloca (V – V ).
F
E
formando circuito con cuatro lámparas de 1, 2, 3 y 4 W, respectivamen-
te. Las tres primeras en derivación y la cuarta en serie con el grupo. Cal-
cular: 1) Resistencia equivalente del conjunto. 2) Intensidad de la co-
rriente a través de la pila y en cada lámpara. 3) Diferencia de potencial
entre los bornes de la pila y entre los de cada una de las lámparas.
4) Potencia suministrada por la pila y su distribución.
68. Cuatro resistencias iguales, de 10 W cada una, se unen forman- MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
do un cuadro; uniendo dos vértices opuestos se coloca otra resistencia
de 5 W y los otros dos vértices se unen a los polos de una pila de 10 V
de FEM y resistencia interna despreciable. Determinar: 1) La resistencia
equivalente del conjunto de las resistencias. 2) Intensidad de la corrien-
te que pasa por la resistencia de 5 W. 3) Intensidad de la corriente que
pasa por la pila.
69. Cuatro resistencias de 8 W cada una se unen formando un cua-
drado. Uniendo dos vértices se coloca otra resistencia de 4 W. Los otros
dos vértices se unen a los bornes de un generador de 30 V y 0,5 W de
resistencia interna. Calcular: 1) Resistencia equivalente del conjunto.
2) Intensidades de la corriente en cada resistencia y en la pila. 3) Dife- Problema XX-75. Problema XX-76.
rencia de potencial entre los vértices opuestos del cuadrado cuando se
conectan con el generador. 4) Potencia suministrada por el generador y 76. Determinar e y e , la carga y la energía del condensador en
2
su distribución. circuito de la figura cuando se encuentra en estado estacionario.
70. Se toman cuatro pilas iguales cuya fuerza electromotriz es de
2 V cada una, en paralelo, y se cierra el circuito intercalando una resis- D) APARATOS DE MEDIDA DE CORRIENTE CONTINUA
tencia y un amperímetro; éste señala una corriente de 1,14 A (primer 77. Realizamos un montaje que comprende: una batería de acu-
caso). Se asocian tres de las pilas anteriores en paralelo y la pila restante muladores, un reóstato y un amperímetro; entre los bornes de la batería
en serie; se cierra el circuito intercalando la misma resistencia que en el conectamos un voltímetro. Para distintos valores de la resistencia del
caso anterior y el amperímetro; éste señala una corriente de 1,66 A (se- reóstato hacemos las siguientes lecturas:
gundo caso). 1) ¿Cuál es la resistencia interior de cada pila? ¿Cuál es la
resistencia exterior? En el caso segundo, ¿qué diferencia de potencial Amperímetro ........... 4,70 3,50 2,15 1,45 0 A
marcaría un voltímetro colocado en derivación: 2) Sobre los extremos Voltímetro ............... 15,30 16,45 17,85 18,60 20 V
de la resistencia exterior. 3) Sobre los polos de la pila que se halla en se- Se pide: 1) Contruir y estudiar la curva que representa la diferencia de
rie. 4) Sobre los polos de cada una de las pilas asociadas en paralelo? potencial en función de la intensidad. 2) Deducir la fuerza electromotriz
71. Se asocian en serie ocho pilas iguales; cada una tiene una FEM de la batería. 3) Calcular la resistencia interior de la batería. 4) Monta-
de 1,5 V. Si se cierra el circuito mediante un conductor de resistencia R, mos la anterior batería en serie con un motor, un amperímetro de resis-
se obtiene una intensidad de 2,3 A. Asociándolas luego en paralelo y ce- tencia despreciable y una resistencia R de 5 W que sumergimos en un