Circuitos eléctricos: problemas y soluciones.

Circuitos eléctricos: problemas y soluciones.

1. R ₁ , = 6 Ω, R ₂ = R ₃ = 2 Ω, y voltaje = 14 voltios, determine la corriente eléctrica en el circuito como se muestra en la figura a continuación.

Conocido :

Resistencia 1 (R ₁ ) = 6 Ω

Resistencia 2 (R ₂ ) = 2 Ω

Resistencia 3 (R ₃ ) = 2 Ω

Voltaje (V) = 14 voltios

Se busca: Corriente eléctrica (I)

solución:

Resistencia equivalente (R):

R2 y R3 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R ₂₃ = 2/2 = 1 Ω

R ₁ y R ₂₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂₃ = 6 Ω + 1 Ω

R = 7 Ω

Corriente eléctrica (I):

I = V / R = 14 / 7 = 2 amperios

2. ¿Cuál de los circuitos eléctricos que se muestran a continuación tiene la mayor corriente?

solución:

La resistencia del resistor es R y el voltaje eléctrico es V.

Respuesta A.

R ₁ , R ₂ y R ₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R _A = R ₁ + R ₂ + R ₃ = R + R + R = 3R

Corriente eléctrica (I):

Respuesta B.

R1 _, R2 y R3 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R

R _B = R/3

Corriente eléctrica (I):

Respuesta C.

R2 y R3 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R = 2/R

R ₂₃ = R/2

R ₁ y R ₂₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R _C = R ₁ + R ₂₃ = R + R/2 = 2R/2 + R/2 = 3R/2

Corriente eléctrica (I):

Respuesta D.

R1 y R2 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/R + 1/R = 2/R

R ₁₂ = R/2

R12 y R3 _están conectadas en serie. La resistencia equivalente es _:

R _D = R ₁₂ + R ₃ = R/2 + R = R/2 + 2R/2 = 3R/2

Corriente eléctrica (I):

3. R _​​1 = 4 ohmios, R ₂ = 6 ohmios, R ₃ = 2 ohmios y V = 24 voltios. ¿Cuál es la corriente eléctrica en el circuito que se muestra en la figura siguiente?

Conocido :

Resistencia 1 (R ₁ ) = 4 ohmios

Resistencia 2 (R ₂ ) = 6 ohmios

Resistencia 3 (R ₃ ) = 2 Ohm

Voltaje (V) = 24 voltios

Se busca: Corriente eléctrica en el circuito

solución:

R ₁ , R ₂ y R ₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 4 + 6 + 2

R = 12 ohmios

Corriente eléctrica:

I = V / R = 24 / 12 = 2 amperios

4. ¿Cuál de los circuitos eléctricos que se muestran a continuación tiene la mayor corriente?

Solución

Corriente eléctrica en el circuito A.

La resistencia equivalente:

R ₁ = 3 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 4 Ω, V = 12 voltios

R2 y R3 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

R ₂₃ = 2/1 = 2 Ω

R ₁ y R ₂₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂₃ = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

Corriente eléctrica (I):

I = V / R = 12 / 5 = 2.4 amperios

Corriente eléctrica en el circuito B.

La resistencia equivalente:

R ₁ = 8 Ω, R ₂ = 2 Ω, R ₃ = 2 Ω, V = 36 voltios

R ₁ , R ₂ y R ₃ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 8 + 2 + 2 = 12 Ω

Corriente eléctrica (I):

I = V / R = 36 / 12 = 3 amperios

Corriente eléctrica en el circuito C.

La resistencia equivalente:

R ₁ = 4 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 6 Ω, V = 12 voltios

R2 y R3 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 + 1/6 = 3/12 + 3/12 + 2/12 = 8/12

R ₂₃ = 12/8 = 1.5 Ω

Corriente eléctrica (I):

I = V / R = 12 / 1.5 = 8 amperios

Corriente eléctrica en el circuito D.

La resistencia equivalente:

R ₁ = 3 Ω, R ₂ = 3 Ω, R ₃ = 3 Ω, R ₄ = 3 Ω, R ₅ = 6 Ω, V = 24 voltios

R2 _, R3 y R4 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es _:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂ + 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

R ₂₃₄ = 3/3 = 1 Ω

R ₁ , R ₂₃₄ y R ₅ están conectados en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂₃₄ + R ₅ = 3 + 1 + 6 = 9 Ω

Corriente eléctrica (I):

I = V / R = 24 / 9 = 2.6 amperios

5. Según la figura que se muestra a continuación, determine:

A. Resistencia total

B. Corriente eléctrica en el circuito

C. Corriente I ₁

D. Corriente I ₂

Conocido :

Resistencia 1 (R ₁ ) = 4 Ω

Resistencia 2 (R ₂ ) = 4 Ω

Resistencia 3 (R ₃ ) = 2 Ω

Resistencia 4 (R ₄ ) = 3 Ω

Voltaje eléctrico (V) = 12 voltios

solución:

A. Resistencia total (R)

Las resistencias R2 _y R3 _están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Las resistencias R23 _y R4 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂₃ + 1/R ₄ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

R ₂₃₄ = 6/3 = 2 Ω

Las resistencias R1 _y R234 _están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂₃₄ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

La resistencia total es de 6 ohmios.

B. Corriente eléctrica en el circuito (I)

V = IR

V = voltaje eléctrico, I = corriente eléctrica, R = resistencia eléctrica

Corriente eléctrica:

I = V / R = 12 voltios / 6 ohmios = 2 amperios

C. Corriente eléctrica I ₁

Corriente eléctrica en la resistencia R ₁ = corriente eléctrica en el circuito = 2 amperios.

D. Corriente I ₂

Resistencia R₂₃ y la resistencia R₄ están conectados en paralelo. La resistencia equivalente R₂₃₄ = 2 ohmios.

Corriente eléctrica en la resistencia R ₂₃₄ = corriente eléctrica en la resistencia R ₁ = 2 amperios.

El voltaje en la resistencia R ₂₃₄ es:

V = IR ₂₃₄ = (2 A)(2 Ohm) = 4 Voltios

Voltaje en la resistencia R ₂₃₄ = voltaje en la resistencia R ₄ = voltaje en la resistencia R ₂₃ = 4 voltios.

La resistencia equivalente R ₂₃ es de 6 ohmios.

La corriente eléctrica en la resistencia R ₂₃ es:

I = V / R = 4 voltios / 6 ohmios = 2/3 amperios

Corriente eléctrica en la resistencia R ₂₃ = Corriente eléctrica en la resistencia R ₂ = Corriente eléctrica en la resistencia R ₃ = 2/3 Amperio.

6. R ₁ = R ₂ = 10 Ω y R ₃ = R ₄ = 8 Ω. ¿Cuál es la corriente eléctrica en el circuito que se muestra en la figura siguiente?

Conocido :

Resistencia R ₁ = Resistencia R ₂ = 10 Ω

Resistencia R ₃ = Resistencia R ₄ = 8 Ω

Voltaje eléctrico (V) = 12 voltios

Se busca: corriente eléctrica (I)

solución:

La resistencia equivalente

Las resistencias R3 _y R4 _están conectadas en paralelo, la resistencia equivalente es:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R ₃₄ = 8/2 = 4 Ω

Las resistencias R ₁ , R ₂ y R ₃₄ están conectadas en serie, la resistencia equivalente es:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 10 Ω + 10 Ω + 4 Ω = 24 Ω

Corriente eléctrica:

I = V / R = 12 voltios / 24 ohmios = 0,5 voltios/ohmios = 0.5 amperios

7. Si se ignora la resistencia interna de la batería, ¿cuál es la corriente eléctrica en el circuito que se muestra en la figura siguiente?

Conocido :

Resistencia R1 ₌ 3 ohmios

Resistencia R2 ₌ 3 ohmios

Resistencia R3 ₌ 6 ohmios

Voltaje eléctrico (V) = 6 voltios

Se busca: Corriente eléctrica (I)

solución:

Resistencia equivalente

Las resistencias R ₁ y R ₂ están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R ₁₂ = R ₁ + R ₂ = 3 ohmios + 3 ohmios = 6 ohmios

Las resistencias R12 _y R3 están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es:

1/R = 1/R ₁₂ + 1/R ₃ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R = 6/2 = 3 ohmios

Corriente eléctrica:

I = V / R = 6 / 3 = 2 amperios

8. ¿Cuál es la corriente eléctrica total en el circuito que se muestra en la figura siguiente?

Conocido :

Resistencia R1 ₌ 6 ohmios

Resistencia R2 ₌ 4 ohmios

Corriente eléctrica (V) = 6 voltios

Resistencia interna (r) = 0.6 ohmios

Se busca: Corriente eléctrica

solución:

Las resistencias R1 _y R2 _están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es:

1/R _P = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/6 + 1/4 = 4/24 + 6/24 = 10/24

R _P = 24/10 = 2.4 ohmios

La resistencia R _P y la resistencia interna (r) están conectadas en serie. La resistencia equivalente es:

R = R _P + r = 2.4 ohmios + 0.6 ohmios = 3.0 ohmios

Corriente eléctrica en el circuito:

I = V / R = 6 voltios / 3 ohmios = 2 amperios

1. ¿Qué es un circuito eléctrico?
   • RespuestaUn circuito eléctrico es un camino cerrado o bucle por el que puede fluir corriente eléctrica de forma continua. Generalmente consta de fuentes de voltaje (como baterías), cargas (como resistencias, LED, motores) y conductores para conectarlas.
2. ¿Qué distingue un circuito en serie de un circuito en paralelo?
   • RespuestaEn un circuito en serie, los componentes se conectan extremo con extremo, por lo que existe un único camino para la corriente. En un circuito en paralelo, los componentes se conectan a través de puntos o uniones comunes, lo que proporciona múltiples caminos para la corriente.
3. ¿Cómo relaciona la Ley de Ohm el voltaje, la corriente y la resistencia en un circuito?
   • Respuesta: La ley de Ohm establece que la corriente ($I$) que fluye a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje ($V$) a través de los dos puntos e inversamente proporcional a la resistencia ($R$). Se representa como I=V / R​.
4. ¿Cuál es la función de un interruptor en un circuito eléctrico?
   • RespuestaUn interruptor controla el flujo de corriente en un circuito. Cuando está cerrado, permite que la corriente fluya; cuando está abierto, interrumpe o detiene el flujo de corriente.
5. ¿Por qué se considera peligroso un cortocircuito?
   • RespuestaEn un cortocircuito, la resistencia es muy baja, lo que provoca una corriente muy alta. Esto puede causar sobrecalentamiento, incendios o daños a los componentes, por lo que se recomienda protegerlos con fusibles o disyuntores.
6. ¿Cuál es la función de un fusible o un disyuntor en un circuito?
   • RespuestaTanto los fusibles como los disyuntores son dispositivos de protección diseñados para interrumpir un circuito si la corriente supera un nivel de seguridad predeterminado. Mientras que los fusibles se funden, interrumpiendo el circuito, los disyuntores se disparan y pueden restablecerse después de interrumpirlo.
7. ¿Cómo describe la Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK) las corrientes en una unión de un circuito?
   • RespuestaLa ley de Kirchhoff establece que la suma de las corrientes que entran en una unión es igual a la suma de las corrientes que salen de ella. Esto es, esencialmente, una afirmación sobre la conservación de la carga eléctrica.
8. ¿Cuál es la diferencia entre CA (corriente alterna) y CC (corriente continua)?
   • RespuestaLa corriente continua (CC) se refiere al flujo unidireccional de carga eléctrica, generalmente proveniente de una batería o una fuente de alimentación de CC. La corriente alterna (CA), por otro lado, es una carga eléctrica que cambia de dirección periódicamente, como la que se suministra desde la red eléctrica en muchos países.
9. ¿A qué se refiere el término "tierra" en los circuitos eléctricos?
   • Respuesta“Tierra” se refiere a un punto de referencia en un circuito eléctrico desde el cual se miden otros voltajes, o una ruta de retorno común para la corriente eléctrica, o una conexión física directa a la Tierra.
10. ¿Por qué se utilizan condensadores en los circuitos eléctricos?

• RespuestaLos condensadores almacenan y liberan energía eléctrica. Se utilizan en circuitos para diversos fines, como filtrado, suavizado de fluctuaciones de voltaje, acoplamiento y desacoplamiento de señales de corriente alterna y como elementos de temporización en osciladores.