libre 208, ejercicio 3

En el circuito de la figura….

R1 = 4 ohm, R2 = 10 ohm, R3 = 6 ohm, R4 = 9 ohm

Potencia disipada en R4, P4 = 36 W

Hay muchas formas de resolver este ejercicio. Una es analizar todo todo todo el circuito, pero yo prefiero ir solamente a la porcioncita que, me parece, me lleva a la respuesta por el camino de Caperucita LesbianaFeminista (esta caperucita, al contrario que la Caperucita Obediente a las normas patriarcales, no obedece al lobo y encuentra un camino mucho mejor y más corto).

esta soña es medio ñoña: P = potencia, R = resistencia, delta V = diferencia de potencial, etc.  I^2 = I x I = I al cuadrado, etc.

1 … Calculo la corriente por R4, con P = I^2 x R, de donde I = raíz cuadrada (P / R)

I4 = raíz (36 W /9 ohm) = 2 A (A = ampere)

2 …  R3 y R4 están en serie, la R34 = la suma de las dos = 15 ohm. La caída de potencial en esta rama es

delta V34 = I4 x R34

delta V34 = 2 A x 15 ohm = 30 V (V = volt)

3… Como R34 y R2 están conectadas en paralelo, las caídas de tensión, potencial o como las llamen es igual

delta V2 = delta V34 = 30 V

4… Y ahora me mando con la potencia disipada en la R2. Uso:

P = (delta V)^2 / R

P2 = (delta V2)^2 / R2 = (30) ^2 /10

P2 = 90 W ¿figura entre las opciones?????

siiiiiii!!!!

n generador de 500 v suministra una potencia electrica a una fabrica a traves de alambres de cobre… lo pidió Lu

hola profe tengo un inconveniente con este problema porq nose bien diferenciar los datos que me da y la relacion… espero q me puedas ayudar..dice asi:
un generador de 500 v suministra una potencia electrica a una fabrica a traves de alambres de cobre que por ser muy largos tienen una resistencia que no es despreciable. Si se reemplazara el generador por otro con la misma pot pero se pretendiera que la energia disipada por unidad de tiempo en los conductores que transportan la corriente hasta la fabrica sea la cuarta parte de la que se disipaba con el generador de 500 v.. buano y ahi vienen las preg.. lo que me preg la tension del nuevo generador

desde ya muchas gracias por la buena predisposicion porq esto de estar continuament respondiendo dudas no lo hac cualquiera!!

Acá voy, si puedo!!!! Por fa, si encontrás una resolución diferente, avisame.

Yo lo entiendo así. Los cables tienen una resistencia R, y como la tensión es V (= 500V), la potencia disipada en los cables es

Pot = V^2 / R                (1)

Queremos remplazar el generador por otro que proporcione una tensión V´, de modo que los mismos cables (con la misma R) disipen:

Pot´ = Pot /4                   (3)

Por supuesto que, análogamente a la ec (1)

Pot´ = V´^2 / R                     (2)

Fijate que puse la misma R porque los cables son los mismos. Usando las expresiones (1) y (2) en la (3) (que quedó más arriba)

Pot´ = Pot /4                   (3)

o mejor

4 Pot´ = Pot

4 x (V´^2 / R )    = V´^2 / R

aquí podés tachar las R que -como ya dije y repetí, no cambia al cambiar la fuente de tensión.

Y sacar raíz cuadrada a lo que queda… Como la raíz de 4 es 2…

2 V´ = V

o bien V´ = V / 2 = 500 V /2

V´ = 250 V

Durante cuanto tiempo hay que alimentar a una resistencia de 100 ohm con una bateria de 10 V para que el calor liberado por ella alcance para fundir 100 gr de hielo q esta a 0 C? … lo pidió cintia!

Durante cuanto tiempo hay que alimentar a una resistencia de 100 ohm con una bateria de 10 V para que el calor liberado por ella alcance para fundir 100 gr de hielo q esta a 0 C?

Allá voy:

Primero calculo el calor que necesita el hielo para fundirse…lo pongo sin las unidades, que a esta altura se supone que ya saben cuáles tienen que ser (y si no recuerdan, las buscan en el libro de ejercicios o en el google!)

Qfusión = l x m = 80 x 100 = 8.000 cal                       (1)

Fijate que por suerte el hielo ya está a 0ºC, que es su «punto de fusión» a presión normal. Entonces todo el calor que morfe será energía que servirá para fundirlo, de una

Esa energía la suministrará el circuito… Suponemos que es un circuito tan pero tan ideal que toda la energía que consume (de la batería) la entrega al hielo. Para la resistencia sabemos calcular la Potencia, no la energía…. ¡pero no hay que hacerse mala sangre, que alguna relación debe haber!!!

Pot = I x ΔV = (ΔV / R) x ΔV = (ΔV)^2 / R

Pot = (10V) ^2 / 100Ω = 1 W                (2)

Como W = J/s (joule por segundo) y como 1J = 0,24 cal

Pot = 1 J / s = 0,24 cal /s (3)

Esta potencia la pienso entonces como

Pot = Q / Δt            (4)

La potencia la calculé en la ec (3) y el calor que necesita el hielo, en la (1). Combinando estas dos  en la ec. (4)

0,24 cal /seg = 8.000 cal / Δt

o, como me gusta más

Δt   = 8.000cal / 0,24 cal/seg

y ahora te dejo hacer a vos la centa… me parece que da un poco más de 32.000 segundos (fijate que las «calorías» se cancelan).

Una hora equivale a 3.600 segundos, así que el tiempo necesario, SI NO METÍ LA PATA EN LAS CUENTAS, es cercano a 10 horas, por lo que yo marcaría:

opciones

menos de 15 min
entre 15 min y una hora
entre una hora y 5 hs

entre 5 y 24hs

entre un dia y una semana
entre una semana y un mes

Pero ojo! antes de marcar alegremente, y por aquello de «no han de ser tus caídas tan violentas/ni tampoco, por ley, han de ser tantas» sumado a «mejor prevenir que curar» y también «más vale calculadora en mano que un ejercicio con las cuentas mal hechas», antes de marcar nada controlá todas las cuentas que hice…. ¡y también las ecuaciones que usé!  Si coincidimos, avisame. Si no coincidimos, avisame también

consultas sobre electricidad

DAniela preguntó:

profe una pregunta yo me compre finales hechos y en un choice dice:
-Cuando una resistencia electrica se conecta a una bateria circula por ella una coerriente i. Se agrega al circuito otra resistencia en serie de igual longitud y resistivvidad prero de la mitad de radio. Entonces circulara por ellas una corriente: a)0.5i b)1.5i c)0.2i d)0.8i e)i f)1,2i
segun el apunte la correcta es 0.2i pero si estan en serie las corrientes no serian iguales?? porq en ese caso seria i, me gustaria saber tu opinon!! muchas gracias!!

Y aquí voy yo:

Primera aclaración: tenés razón cuando decís que por varios resistores conectados en serie circula exactamente la misma corriente, pero aquí el asunto es que cuando tenés el circuito con una sola resistencia circula «i». Cuando al circuito se le agrega una nueva resistencia (que llamaré R2) en serie, la  resistencia total del circuito va a aumentar, y por lo tanto la nueva corriente (que llamaré «i2») que pasa por TOOOOOOOODOOOOOOOO el circuito (R1, R2 y la batería) va a ser menor que la «i» original.

¿Estamos hasta aquí? (si no se entiende, volvé a preguntarme o a revisar el «re-suelto»)

Ahora supongo conocida R1 y me esmero para calcular R2. Relaciono las dos resistencias con la resistividad del material y el tamaño de los bichos (bah, los resistores)

R1 = resistividad x L1 / S1        (L = longitud del cable; S = sección del cable)          (1)

R2 = resistividad x L2 / S2                                                                                                              (2)

El enunciado te dice que L2 = L1 y que r2 = 1/2 x r1 (r = radio de los resistores). Como la sección S = pi x radio^2, si el radio es la mitad, la sección es la cuarta parte:

S2 = S1 /4 = 1/4 x S1

¿estamos hasta aquí????

Ahora uso las relaciones entre los resistores 1 y 2 en la ec (2)

R2 = resistividad x L1 / [S1 / 4] = 4 x resistividad x L1 / S1

Si mirás la ec. (1) resulta que

R2 = 4 R1                                      (3).

Ahora que ya sé cuánto vale la R2, calculo el equivalente serie del nuevo circuito

R´12 = R1 + R2 = R1 + 4R1 = 5 R1

ES Decir   R´12= 5 R1

Como la resistencia del circuito con R1 y R2 en serie es cinco veces mayor que la resistencia del circuito original, pero la batería entrega la misma diferencia de potencial, usando la ley de Ohm i = (delta V) /R

circuito original: i = (delta V) / R1

nuevo circuito:  i2 = (delta V) / R´12 = (delta V) / (5 R1)

es decir                   i2 = [(delta V) / R1] / 5

pero si mirás lo que dejé entre corchete, eso es justamente la corriente orriginal i

i2 = i/5 = 0,2 i

empate con el re-suelto…. pero ahora decime, honestamente, ¿quién te lo explicó mejor? jajajajajajaj

besos

la ppV