Fórmulas de circuítos eléctricos e resistencia eléctrica

Exemplos de preguntas e fórmulas para circuítos eléctricos e resistencia eléctrica

Circuítos eléctricos

1. Observa o seguinte diagrama do circuíto eléctrico. A magnitude da corrente eléctrica que flúe a través da resistencia de 8 ohmios é…
A. 1,8 amperios
B. 1,2 amperios
C. 0,8 amperios
D. 0,6 amperios

Discusión
Sábese que:
Resistencia 1 (R₁) = 12 Ω
Resistencia 2 (R₂) = 8 Ω
Resistencia 3 (R₃) = 10 Ω
Tensión eléctrica (V) = 12 voltios
Pregunta: Intensidade da corrente a través de R₁
Resposta:

A corrente eléctrica flúe de alto potencial a baixo potencial. A dirección da corrente eléctrica no circuíto de arriba é a mesma que a dirección das agullas do reloxo.

A corrente que sae da batería:
Primeiro calcula a resistencia de substitución (R). Despois diso, calcula a corrente usando a fórmula da lei de Ohm: V = IR ou I = V / R onde V = tensión, I = corrente e R = resistencia de substitución.

Resistencia de substitución:
Resistencia R₁ e resistencia R₂ dispostos en serie. A resistencia de substitución é:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Resistencia R₁₂ e resistencia R₃ dispostos en paralelo. A resistencia de substitución é:
1/R = 1/R₁₂ +1/R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

A corrente que sae da batería:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 amperios
A corrente que sae da batería é de 1,8 amperios.

A corrente eléctrica que circula por unha resistencia de 8 Ω
Vab = 12 voltios
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

A corrente eléctrica que circula por unha resistencia de 10 Ω
I₃ =V_ab / R₃ = 12 voltios / 10 Ω = 1,2 amperios
A corrente eléctrica que circula por unha resistencia de 20 Ω
I₁₂ =V_ab / R₁₂ = 12 voltios / 20 Ω = 0,6 amperios

A primeira lei de Kirchhoff afirma que a corrente eléctrica que entra nunha rama é a mesma que a corrente eléctrica que sae desa rama. Baseándose en... Primeira lei de Kirchhoff chégase á conclusión de que a corrente eléctrica que pasa por unha resistencia de 20 Ω = a corrente eléctrica que pasa por unha resistencia de 12 Ω = a corrente eléctrica que pasa por unha resistencia de 8 Ω = 0,6 amperios.
A resposta correcta é D.

2.
Preste atención ao seguinte circuíto eléctrico pechado!
Se se ignora a resistencia na fonte de tensión, entón a diferenza de potencial entre os extremos da resistencia de 6 ohmios é...
A. 3 voltios
B. 2 voltios
C. 2/3 voltios
D. 1/3 voltio
Discusión
Sábese que:
Resistencia 1 = 4 Ω
Resistencia 2 = 3 Ω
Resistencia 3 = 6 Ω
Voltaxe (V) = 6 voltios
Pregunta: Diferenza de potencial entre os extremos dunha resistencia de 6 ohmios
Resposta:
Unha resistencia de 3 Ω e outra de 3 Ω están conectadas en paralelo. A resistencia de substitución é:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Unha resistencia de 4 Ω e unha resistencia de 2 Ω están conectadas en serie. As resistencias de substitución son:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

A intensidade da corrente eléctrica que sae da fonte de tensión:
I = V / R = 6 voltios / 6 ohmios = 1 amperio
Unha resistencia de 4 Ω e unha resistencia de 2 Ω están conectadas en serie de xeito que, segundo a primeira lei de Kirchooff, a corrente eléctrica que pasa pola resistencia de 4 Ω é igual á corrente eléctrica que pasa pola resistencia de 2 Ω = 1 amperio.

Diferenza de potencial entre os puntos a e b:
V = IR = (1 amperio)(2 ohmios) = 2 voltios
Diferenza de potencial entre os puntos a e b = diferenza de potencial entre os extremos da resistencia de 2 Ω = diferenza de potencial entre os extremos da resistencia de 3 Ω = diferenza de potencial entre os extremos da resistencia de 6 Ω = 2 voltios.
A resposta correcta é B.

Resistencia eléctrica

3. Tres resistencias eléctricas, se se dispoñen en paralelo, o valor da resistencia é de 12/11 Ohm, se se dispoñen en serie o valor é de 12 Ohm, entón o valor de cada resistencia é...
A. 1 ohmio, 2 ohmios, 3 ohmios
B. 2 ohmios, 4 ohmios, 6 ohmios
C. 1 ohmio, 3 ohmios, 5 ohmios
D. 3 ohmios, 4 ohmios, 5 ohmios
Discusión
Se a resistencia eléctrica está disposta en serie, a resistencia equivalente calcúlase mediante a fórmula:
R = R₁ + R₂ + R₃
12 = R₁ + R₂ + R₃
As posibles opcións son as respostas B e D.
Se a resistencia eléctrica se dispón en paralelo, a resistencia equivalente calcúlase mediante a fórmula: 1/R = 1/R₁ +1/R₂ +1/R₃.
Se usas a resposta B entón:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
A resposta correcta é B.

Tipo de barreira

4. A resistividade do volframio e do estaño é de 5,5 x 10 respectivamente.^-8 Ohmímetro e 22 x 10^-8 Ohmímetro. O fío de tungsteno e o fío de estaño miden 5 metros de longo cada un. Se ambos fíos teñen o mesmo valor de resistencia e o diámetro do tungsteno é de 2 mm, entón o diámetro do fío condutor é... mmm
A. 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Discusión
Sábese que:
Resistividade do volframio (ρ₁) = 5,5 x 10^-8 ohmímetro
Resistividade do estaño (ρ₂) = 22 x 10^-8 ohmímetro
Lonxitude do fío de tungsteno (L)₁) = 5 metros
Lonxitude do cable de conexión (L)₂) = 5 metros
Diámetro do volframio (D)₁) = 2 mm
Radio de volframio (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 metro
Pregunta: Diámetro do chumbo (D)₂)
Resposta:
Superficie do fío de volframio:
A₁ = πr² = π (10^-3)² = π10^-6

O valor de resistencia do fío de tungsteno e do fío de estaño é o mesmo.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / TO₁ = ρ₂ L₂ / TO₂
(5,5 x 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22 x 10^-8)(5) / πr²
5,5 / 10^-6 = 22 / r²
5,5 r² = 22 x 10^-6
r² = (22 x 10^-6 ) / 5,5
r² = 4 x 10^-6
r = 2 x 10^-3 metro
r = 2 milímetros
A resposta correcta é A.

Orixe da pregunta:

Preguntas OSN de física para a escola secundaria