Las reglas de Kirchhoff: problemas y soluciones.

Las reglas de Kirchhoff: problemas y soluciones.

1. ¿Cuál es la tensión en los terminales de la batería en el circuito que se muestra a continuación?

Solución

fem = fuerza electromotriz = la diferencia de potencial entre los terminales cuando no hay corriente flujo hacia un circuito externo.

La tensión en los terminales (V) = la diferencia de potencial entre los terminales cuando fluye una corriente desde la batería.

Si no se extrae corriente de la batería, la tensión en los terminales es igual a la fuerza electromotriz (fem).

Conocido :

Resistencia 1 (R₁) = 2 Ω

Resistencia 2 (R₂) = 4 Ω

Resistencia 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 20 voltios

fem 2 (E₂) = 15 voltios

Buscado : La tensión en los terminales (V)

1 Solución:

La tensión en los terminales:

V = E₁ - E₂ = 20 – 15 = 5 voltios

2 Solución:

Calcula la corriente que circula por el circuito (I).

Nombre Elija la dirección de cada corriente. La dirección puede elegirse arbitrariamente: si la corriente va en la dirección opuesta, aparecerá con un signo menos en la solución.

Luego, partiendo de cualquier punto del circuito, imaginamos que viajamos alrededor de un bucle, agregando términos de fuerza electromotriz y resistencia interna a medida que los encontramos.

SegundoCuando viajamos a través de una fuente en la dirección de – a +, la fuerza electromotriz se considera positiva; cuando viajamos de + a -, la fuerza electromotriz se considera negativa.

TerceraCuando la corriente que circula por una resistencia se desplaza en la misma dirección que la corriente supuesta, el término IR es negativo porque la corriente fluye en la dirección decreciente del potencial. Cuando la corriente circula en la dirección opuesta a la corriente supuesta, el término IR es positivo porque esto representa un aumento del potencial.

La dirección de la corriente se elige igual que la dirección en sentido horario:

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ - E₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 yo

I = 5/10

I = 0.5 amperios

La corriente eléctrica que fluye en el circuito es de 0.5 amperios. Una corriente eléctrica positiva significa que la dirección de la corriente eléctrica es la Igual que en sentido horario.

Calcula la resistencia equivalente (R):

Resistencia 1 (R₁), resistencia 2 (R₂) y resistencia 3 (R₃) están conectados en serie. La resistencia equivalente:

R = R₁ + R₂ + R₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

La tensión en los terminales de la resistencia R (V)

V = IR = (0.5)(10) = 5 voltios

2. En el circuito que se muestra en la figura siguiente, encuentre la potencia disipada en <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> Resistencia de 3 Ω.

solución:

Conocido :

Resistencia 1 (R₁) = 2 Ω

Resistencia 2 (R₂) = 3 Ω

Resistencia 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 8 voltios

emf 2 (E₂) = 10 voltios

Querido: El poder se disipó en <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> resistencia de 3 Ω

solución:

El industria disipado en <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> resistencia de 3 Ωr:

P = VI

P = industria , V = <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> CURRENTe a través <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> resistencia de 3 Ω, he = la corriente pasa a través de la resistencia de 3 Ω

Calcula la corriente eléctrica (I) atravesar <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> resistencia de 3 Ω

La dirección de la corriente se elige igual que la dirección en sentido horario:

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ + E₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 yo

yo = 18 / 9

I = 2 amperios

La corriente eléctrica que fluye en el circuito es 2 Amperio. La corriente eléctrica con signo positivo significa que la dirección de la corriente eléctrica es la Igual que en sentido horario.

Los circuitos se conectan en serie de modo que la corriente eléctrica que fluye en el circuito = la corriente eléctrica que pasa a través de él. 3-Ω resistor = 2 amperios.

Calcular el voltaje (V) a través del 3 Ω resistor

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 voltios

El poder se disipó en <font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">las </font> Resistencia de 3 Ω:

P = VI = (6 voltios)(2 amperios) = 12 voltios Amperios = 12 vatios

3. Según el circuito que se muestra en la figura siguiente, ¿cuál es la diferencia de potencial entre los puntos A y B?

Conocido :

Resistencia 1 (R₁) = 2 Ω

Resistencia 2 (R₂) = 3 Ω

Resistencia 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 8 voltios

emf 2 (E₂) = 10 voltios

Buscado : La diferencia potencial (V) entre el punto A y el punto B

solución:

Calcula la corriente eléctrica (I) fluyendo en el 3-Ω resistor

La dirección de la corriente se elige igual que la dirección en sentido horario:

- E₁ – IR₁ – IR₂ - E₂ – IR₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 yo

I = -18 / 9

I = – 2 Amperios

La corriente eléctrica que fluye en el circuito es 2 Amperio. Corriente eléctrica indicada negativas significa la dirección de la corriente eléctrica mostradorsentido de las agujas del reloj.

Los circuitos se conectan en serie de modo que la corriente eléctrica que fluye en el circuito = la corriente eléctrica que pasa a través de él. 3-Ω resistor = 2 amperios.

Calcular la diferencia potencial (V) a través de los 3-Ω resistencia:

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 voltios

4. Basándose en el circuito que se muestra en la figura siguiente, ¿cuál es la diferencia de potencial a través de la R₃ resistencia.

Conocido :

Resistencia 1 (R₁) = 2 Ω

Resistencia 2 (R₂) = 4 Ω

Resistencia 3 (R₃) = 3 Ω

emf 1 (E₁) = 6 voltios

fem 2 (E₂) = 9 voltios

Buscado : La diferencia potencial a través de la R₃ resistor

solución:

Calcula la corriente eléctrica (I) pasa por el R₃ resistor

La dirección de la corriente se elige igual que la dirección en sentido horario:

E₁ – IR₁ - E₂ – IR₂ – IR₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

La corriente eléctrica que fluye en el circuito es 1/3 Amperio. Corriente eléctrica indicada negativas significa la dirección de la corriente eléctrica mostradorsentido de las agujas del reloj.

Los circuitos se conectan en serie de modo que la corriente eléctrica que fluye en el circuito = la corriente eléctrica que pasa a través de la R₃ resistor = 1/3 Amperio.

Calcular la diferencia potencial (V) a través del R₃ resistor

V = IR₃ = (1/3)(3) = 1 voltio

5. El potencial eléctrico entre los puntos C y D es de 4 voltios. ¡Encuentre R!

Conocido :

Resistencia 1 (R₁) = 2 Ω

Resistencia 2 (R₂) = 2 Ω

Resistencia 3 (R₃) = R

emf 1 (E₁) = 8 voltios

emf 2 (E₂) = 4 voltios

La diferencia potencial entre C y D (V_CD) = 4 voltios

Buscado : R

solución:

V_CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

...…………

Calcula la corriente eléctrica (I) pasa a través de la resistencia R

La dirección de la corriente se elige igual que la dirección en sentido horario:

- E₁ – 2I + E₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – Yo (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

I = -2 amperios

La corriente eléctrica que fluye en el circuito es 2 Amperio. Corriente eléctrica indicada negativas significa la dirección de la corriente eléctrica mostradorsentido de las agujas del reloj.

Los circuitos se conectan en serie de modo que la corriente eléctrica que fluye en el circuito = la corriente eléctrica que pasa a través de la R resistor = 2 Amperio.

A:

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 ohmios