Circuitos simples de corriente continua: problemas y soluciones.

1. Basándose en la figura siguiente, determine la corriente eléctrica que pasa por R 1.

Circuitos simples de corriente continua: problemas y soluciones 1Conocido :

Resistencia 1 (R 1 ) = 4 Ω

Resistencia 2 (R 2 ) = 4 Ω

Resistencia 3 (R 3 ) = 8 Ω

Voltaje eléctrico (V) = 40 voltios

Se busca: Corriente eléctrica a través de R 1

solución:

La corriente eléctrica fluye de un potencial alto a un potencial bajo. La dirección de la corriente eléctrica en el circuito anterior es la misma que la de un sentido horario.

La corriente eléctrica que sale de la batería

Primero, calcule la resistencia equivalente ( R). A continuación, calcule la corriente eléctrica utilizando la ecuación de la ley de Ohm :

V = IR o I = V / R

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

La resistencia equivalente:

Las resistencias R1 y R2 están conectadas en paralelo . La resistencia equivalente es:

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/4 + 1/4 = 2/4

R 12 = 4/2 = 2 Ω

Las resistencias R12 y R3 están conectadas en serie . La resistencia equivalente es :

R = R 12 + R 3 = 2 + 8 = 10 Ω

La corriente eléctrica que sale de la batería:

I = V / R = 40 / 10 = 4 A

La corriente eléctrica que sale de la batería es de 4 amperios.

Voltaje eléctrico V ab y V bc

Circuitos simples de corriente continua: problemas y soluciones 2Kirchhoffprimera regla afirma que en En cualquier punto de unión, la suma de todas las corrientes que entran en la unión debe ser igual a la suma de todas las corrientes que salen de la unión.

Basándonos en la primera ley de Kirchhoff , se concluye que si la corriente eléctrica que sale de la batería es de 4 A, entonces la corriente eléctrica que pasa por ab es igual a 4 amperios, por lo que la corriente eléctrica que pasa por bc también es de 4 amperios.

Voltaje eléctrico V ab :

V ab = I ab R ab = (4)(2) = 8 voltios

Voltaje eléctrico Vbc :

Vbc = Ibc Rbc = (4)(8) = 32 voltios

El circuito anterior está conectado en serie de manera que el voltaje eléctrico total es V = V ab + V bc = 8 voltios + 32 voltios = 40 voltios.

La corriente eléctrica fluye a través de R 1 = 4 Ω

I 1 = V ab / R 1 = 8 voltios / 4 ohmios = 2 A

I 2 = V ab / R 2 = 8 voltios / 4 ohmios = 2 A

La corriente eléctrica que sale de la batería es de 4 A. Cuando llega al punto a, la corriente eléctrica se divide en dos, la corriente eléctrica de 2 amperios fluye a través de la resistencia R 1 y

La corriente eléctrica de 2 A fluye a través de la resistencia R 2 . 2 A + 2 A = 4 A.

2. Basándose en la figura siguiente, determine la corriente eléctrica que fluye a través de la resistencia de 4 Ω.

Circuitos simples de corriente continua: problemas y soluciones 3Conocido :

Resistencia 1 (R 1 ) = 6 Ω

Resistencia 2 (R 2 ) = 4 Ω

Resistencia 3 (R 3 ) = 1.6 Ω

El voltaje eléctrico (V) = 16 voltios

Se busca: La corriente eléctrica fluye a través de 4 Ω

solución:

La corriente eléctrica fluye de un potencial alto a un potencial bajo. La dirección de la corriente eléctrica en el circuito anterior es la misma que la de un sentido horario.

La corriente eléctrica que sale de la batería

La resistencia equivalente:

Las resistencias R1 y R2 están conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es :

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12

R 12 = 12/5 = 2.4 Ω

Las resistencias R12 y R3 están conectadas en serie. La resistencia equivalente es :

R = R 12 + R 3 = 2.4 + 1.6 = 4 Ω

La corriente eléctrica que sale de la batería:

I = V / R = 16 / 4 = 4 A

Los voltajes eléctricos V ab y V bc

Circuitos simples de corriente continua: problemas y soluciones 4Basándonos en la primera regla de Kirchhoff, Se concluyó que si la corriente eléctrica que sale de la batería es de 4 A, entonces la corriente eléctrica que pasa por ab es igual a 4 amperios, por lo que también la corriente eléctrica que pasa por bc es de 4 amperios.

El voltaje eléctrico V ab :

V ab = I ab R ab = (4)(2.4) = 9.6 voltios

El voltaje eléctrico Vbc :

Vbc = Ibc Rbc = ( 4 )(1.6) = 6.4 voltios

El circuito anterior está conectado en serie de manera que el voltaje eléctrico total es V = V ab + V bc = 9.6 voltios + 6.4 voltios = 16 voltios.

La corriente eléctrica que fluye a través de R 2 = 4 Ω

I 1 = V ab / R 1 = 9.6 voltios / 6 ohmios = 1.6 A

I 2 = V ab / R 2 = 9.6 voltios / 4 ohmios = 2.4 A

La corriente eléctrica que sale de la batería es de 4 A. Cuando llega al punto a, la corriente eléctrica se divide en dos,

La corriente eléctrica de 1.6 A fluye a través de la resistencia R 1 y la corriente eléctrica de 2.4 A fluye a través de la resistencia R 2. 1.6 A + 2.4 A = 4 A.

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