Page 617 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada
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30.8. Suponga que los límites de la escala de un voltíme incorpora entonces al circuito y se ajusta hasta que
tro van a incrementarse N veces. Demuestre que la la lectura del voltímetro muestra la mitad del valor
resistencia multiplicadora que habrá de conectarse que la lectura anterior. Demuestre que la resistencia
en serie con el voltímetro se calcula mediante del voltímetro debe ser igual a la resistencia añadida.
(Esto se conoce como el método de la desviación me
R = (N - 1 )R
m v ' v dia para determinar la resistencia de un voltímetro.)
donde R es al resistencia del voltímetro. 30.13. Explique qué sucede cuando, por error, se conecta en
v
30.9. Demuestre por medio de diagramas cómo deben serie un voltímetro en un circuito. ¿Qué ocurre cuando
conectarse un amperímetro y un voltímetro en un un amperímetro se conecta erróneamente en paralelo?
circuito. Compare las resistencias de los aparatos. 30.14. Escriba un resumen breve sobre los temas siguientes:
30.10. Comente sobre el error que se produce cuando un a. galvanómetro balístico
amperímetro es insertado en un circuito eléctrico.
b. óhmetro
¿Cómo se reduce ese error?
c. dinamómetro
30.11. Comente acerca del error ocasionado por la inser
d. voltímetro
ción de un voltímetro en un circuito. ¿Cómo se re
duce este error? 30.15. Trace una gráfica que muestre el momento de tor
30.12. Se conecta un voltímetro a una batería y se efectúa sión en función del tiempo para un motor de cd de
la lectura. Una caja de resistencias de precisión se una sola espira.
Problemas
Sección 30.1 Fuerza y momento de torsión sobre noide que tiene 800 vueltas de 0.4 m2 de área? La
una espira densidad de flujo es de 3.0 mT. ¿Cuál es la posición
30.1. Una espira rectangular de alambre tiene un área de del solenoide dentro del campo?
30 cm2 y está colocada de modo que su plano sea 30.7. El eje de un solenoide que tiene 750 vueltas de
paralelo a un campo magnético de 0.56 T. ¿Cuál es alambre forma un ángulo de 34° con un campo de 5
la magnitud del momento de torsión resultante si la mT. ¿Cuál es la corriente si el momento de torsión
espira conduce una corriente de 15 A? es de 4.0 N • m en ese ángulo? El área de cada vuelta
Resp. 0.0252 N ■ m de alambre es de 0.25 m2. Resp. 7.63 A
30.2. Una bobina de alambre tiene 100 vueltas, cada una
Sección 30.3 El galvanómetro, Sección 30.4 El
con un área de 20 cm2. La bobina puede girar li
voltímetro de cd y Sección 30.5 El amperímetro
bremente dentro de un campo de 4.0 T. ¿Cuánta
corriente se requiere para producir un momento de 30.8. La bobina de un galvanómetro de 50 mm X 120
torsión máximo de 2.30 N • m? mm está montada dentro de un campo magnético ra
30.3. Una espira rectangular de alambre de 6 cm de ancho dial constante de 0.2 T. Si la bobina tiene 600 vuel
y 10 cm de largo se coloca de modo que su plano sea tas, ¿cuánta corriente se necesita para desarrollar un
paralelo aun campo magnético de 0.08 T. ¿Cuál es la momento de torsión de 3.6 X 10~5 N m?
magnitud del momento de torsión resultante sobre 30.9. Un galvanómetro tiene una sensibilidad de 20 ¡jlA
la espira si ésta conduce una corriente de 14.0 A? por cada división de la escala. ¿Cuánta corriente se
Resp. 6.72 X 10~3 N • m requiere para producir una desviación de toda la es
30.4. Una espira rectangular de alambre tiene un área de cala del instrumento, con 25 divisiones a cada lado
0.30 m2. El plano de la espira forma un ángulo de de la posición de equilibrio? Resp. 500 /xA
30° con un campo magnético de 0.75 T. ¿Cuál es el 30.10. Un galvanómetro tiene una sensibilidad de 15 ¡xA
momento de torsión sobre la espira si la corriente es por cada división de la escala. ¿Cuántas divisiones
de 7.0 A? de la escala quedarán cubiertas por la desviación de
30.5. Calcule la densidad de flujo magnético necesaria la aguja cuando la corriente sea de 60 ¡xAl
para impartir un momento de torsión de 0.5 N • m a 30.11. Un voltímetro requiere 0.02 mA para tener una des
una bobina de 100 vueltas cuando su plano es para viación de toda la escala a 50 V. (a) ¿Cuál es la re
lelo al campo. El área de cada vuelta es de 84 cm2 y sistencia del voltímetro? (b) ¿Cuál es la resistencia
la corriente de 9.0 A. Resp. 66.1 mT por volt? Resp. 2.50 Mil, 50 kílA/
30.6. ¿Cuánta corriente se necesita para producir un mo *30.12. En el caso del voltímetro del problema 30.11, ¿qué
mento de torsión máximo de 0.8 N ■ m en un sole- resistencia multiplicadora debe usarse para conver
598 Capítulo 30 Resumen y repaso
