EJERCICIOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1. Calcula la carga almacenada a lmacenada en un condensador de capacidad 10 μF que est á conectado a una batería de 12 V. Sol: 1,2 · 10 -4 C. 2. Calcula la diferencia de potencial en los bornes de una batería si su fem es de 4,5 V, su resistencia interna r = 0,5 Ω y está acoplada a una bombilla de resistencia R = 6 Ω. Sol: 4,15V. 3. Determina la fem generada por tres t res dinamos, conectadas en serie, cuando la fem (en circuito abierto) de cada una de ellas es: e 1 = 9 V, e2 = 6 V, e3 = 4,5 V. Si la resistencia interna de cada una es de 1 Ω y se encuentran conectadas a un receptor de 200 Ω. ¿Cuál será la energía perdida, por efecto Joule, al cabo de 12 horas en los generadores?. Sol: E=80820J, e=19,5V. 4. Disponemos de dos pilas conectadas en serie para alimentar un electroimán. Sabiendo que la resistencia interna del electroimán es de 6 Ω y las fem, 4,5V y 12 V, determina la potencia perdida, debida al efecto Joule, y la tensión en los bornes de salida si la resistencia interna de cada pila es de 1 Ω. Sol: S ol: 8,5 W y 12,38 V. 5. Un circuito en serie dispone de dos lámparas y un motor de 8, 4 y 3 Ω, respectivamente. Sabiendo que se encuentra conectado a una batería de 12 V, calcula: a) intensidad de corriente que atraviesa el circuito, b) voltaje o tensión en cada uno de los receptores, c) energía consumida por cada receptor al cabo de 10 horas. Sol: a) 0,8A, b) 6,4V; 3,2V y 2,4V, c) 51,20Wh, 25,60Wh y 19,20Wh. 6. Un circuito eléctrico que alimenta las luces de un árbol de Navidad dispone de 35 lámparas iguales, de 5 Ω cada una, conectadas en serie. Sabiendo que se conectan a 220 V, calcula: a) intensidad total que atraviesa el circuito, b) potencia de cada lámpara, c) energía consumida si están conectadas 8 horas. Sol: a) 1,25 A, b) 7,81W, c) 2,2 kWh. 7. Un circuito eléctrico está formado por tres bombillas y un motor de c.c. acoplados en paralelo. Sabiendo que las resistencias tienen un valor de 3,5 y 7 Ω y que la del motor es 4 Ω, determina: a) intensidad que atraviesa el circuito, b) intensidades que circulan por cada receptor, c) energía total consumida al cabo de 5 horas. Sol: a) 11,11 A, b) 4, 2,4; 1,71 y 3 A. c) 666,66 Wh. 8. Determina la intensidad total en el circuito de la figura, suponiendo que R 1 = 6Ω, R 2 = 5Ω y R3 = 7Ω. La diferencia de potencial en los extremos extre mos de la pila es de 12 V. Sol: 2,80 A. 9. Hay cuatro receptores en paralelo en un circuito, de valores resistivos: 7, 3, 9 y 6 Ω. Si la tensión de alimentación es de 6 V, determina la energía total consumida al cabo de 24 horas y 651,42Wh, 6V la diferencia de potencial en los l os extremos del receptor de resistencia 9 Ω. Sol: 651,42Wh, 10. Calcula las intensidades del circuito de la figura y V ab, utilizando las leyes de Kirchhoff. Sol: I1 = 1,93 A, I 2 = 2,80 A, I3 = -0,87 A, Vab = -2,61 A. 11. Calcula cuánto valdrá el condensador equivalente a otros tres iguales, de valores 8 μF cada uno, conectados en a) serie y b) paralelo. Sol: 2,66 μF y 24 μF. 12. Averigua la carga total acumulada en cada uno de los acoplamientos de condensadores del ejercicio anterior, suponiendo que se encuentren conectados a 18 V. Sol: 4,8·10 -5 C y -4 4,32·10 C. 13. ¿Qué intensidad media de corriente habrá circulado por un circuito eléctrico si se han descargado completamente 30 condensadores colocados en paralelo de 10μF cada uno en un tiempo de 0,5 s?. El voltaje es de 100 V. Sol: 0,06 A. 14. Calcula la capacidad total de tres condensadores de capacidades C 1 = 4μF, C2 = 36μF y C3=128μF conectados en serie. ¿Qué carga almacenarán si se han conectado a 220 V? Sol: 3,5μF y 7,7·10 -4 C.
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15. Determina cuál será el voltaje entre los bornes de una batería si su resistencia interna es de 0,7 Ω, su fem, 12 V y se halla conectada a un circuito con dos bombillas en paralelo de valores resistivos R 1 = 3Ω y R 2 = 4Ω. Sol: 8,52 V. 16. Averigua el tiempo que tardará en recargarse una batería si su capacidad es de 60 Ah y se suministra una intensidad constante de 13 A. ¿Qué capacidad, en culombios, tendrá la batería una vez cargada?. Sol: 4,61 h y 216000 C. 17. Calcula la intensidad de corriente que atravesará dos bombillas conectadas en serie si sus resistencias son R 1 = 4Ω y R 2 = 7Ω. Ambas están conectadas a una pila de 12 V. Determina, también, la ddp en los extremos de cada bombilla. Sol: 1,09 A, 4,36 V y 7,63 V. 18. Averigua la energía total consumida al año por las lámparas del ejercicio anterior si están conectadas una media de 4 horas diarias. Sol: 19,09 kWh. 19. Calcula la ddp entre los bornes de una batería y entre los extremos de dos bombillas conectadas en paralelo si la fem de la batería es de 14 V y las bombillas tienen valores resistivos de R 1 = 7Ω y R 2 = 5Ω. La resistencia interna de la bater ía es de 0,6Ω. Sol: 11,61 V 20. Determina la potencia de cada lámpara del ejercicio anterior. Sol: 26,93 W y 19,15 W. 21. Calcula la energía total consumida, diariamente, por tres lámparas de valores R 1 = 6Ω, R2=5Ω y R3 = 3Ω, en el que R 1 y R2 están en paralelo y R 3 en serie, si están conectadas a un generador de c.c. de 24 V. Sol: 2,41 kWh. 22. Determina la intensidad (I), así como la diferencia de potencial, en cada uno de los extremos de las resistencias del circuito adjunto. Sol: 0,75 A, 16,5 V, 0 V y 3 V. 23. En un circuito se conectan en serie tres resistencias de 18, 9 y 6 Ω. La tensión del circuito es de 66 V. Calcula la resistencia equivalente, la intensidad de corriente y la tensión en cada resistencia. Sol: 33 Ω, 2 A, 36 V, 18 V y 12 V. 24. En un circuito a 120 V de tensión se conectan en paralelo tres resistencias de 40, 60 y 120 Ω. Calcula la resistencia equivalente y la intensidad de corriente en el circuito. Sol: 20 Ω y 6 A. 25. Analiza el circuito de la figura y calcula su resistencia equivalente y la intensidad de corriente que circula por po r cada una de sus ra mas. Sol: 5,4 Ω, 5 A, 2 A y 3 A. 26. Se conectan en serie tres resistencias de 8, 10 y 12Ω a una tensión total de 60 V. Dibuja el esquema del circuito y calcula la resistencia equivalente, la intensidad de corriente y las tensiones parciales sobre cada resistencia. Sol: So l: 30Ω, 2 A, 16 V, 20 V y 24 V. 27. Se conectan en paralelo dos resistencias de 6 y 3 Ω bajo una tensión de 12 V. Dibuja el esquema del circuito y calcula la resistencia equivalente y la intensidad de corriente que circula por cada resistencia. Sol: 2Ω, 2 A y 4 A. 28. Dos resistencias de 60 y 40 Ω se conectan entre sí en paralelo. El conjunto se conecta en serie con otra resistencia de 26 Ω. Calcula la resistencia equivalente y las intensidades y tensiones parciales sobre cada una de las resistencias cuando el conjunto se conecta a una tensión de 50V. 50V. Sol: 50 Ω, 0,4 A, 24 V, 0,6 A, 24 V, 1 A, 26 V. 29. Conectamos en serie dos lámparas lámparas de incandescencia de 60 W y 100 W a una fuente de alimentación de 125 V. Calcula la intensidad que recorre el circuito, la tensión en los bornes de cada lámpara, la resistencia de cada lámpara y la resistencia total equivalente. Sol: 1,28 A, 46,88 V, 78,12 V, 36,63Ω, 61,03Ω y 97,66Ω. 30. Observa el esquema y determina la potencia suministrada por cada una de las baterías. Sol: 75 W y 15 W. edebe. 216. 37. 31. Observa el esquema y calcula el valor de la resistencia R, sabiendo que la potencia consumida por la de 5Ω es de 20 W. Sol: 100Ω. Edebe. 21 6. 39 32. Observa el esquema y calcula la energía consumida por la resistencia de 3Ω durante media hora. Sol: 9,6 kJ. Edebe. 216. 40 33. Observa el esquema y calcula la intensidad que circula por la resistencia de 9 Ω y la tensión entre los bornes de la resistencia de 3Ω. Sol: 4 V, 0,89 A. edebe. 216. 41.
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