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Ejercicios sobre Corriente eléctrica
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Ejercicio 480:
En la superficie de un cilindro, infinitamente largo, las cargas están distribuidas del tal modo que la mitad situada a la derecha de la sección 00´ esta cargada con cargas positivas y la otra, la izquierda, con cargas negativas (fig, 167). En ambas direcciones la densidad de cargas aumenta directamente proporcional a la distancia de la sección 00´. Demostrar que en todos los puntos dentro del cilindro, la intensidad del campo eléctrico será igual y estará dirigida a lo largo del eje del cilindro, como se muestra en la figura por medio de una flecha. Ejercicio 481: ¿Existirá en las proximidades de la superficie de un conductor, por el cual pasa una corriente continua, un campo eléctrico? Ejercicio 482:
Representar gráficamente la distribución de las líneas de fuerza de un campo eléctrico en torno de un conductor homogéneo en forma de un arco (fig. 168). Por el conductor pasa corriente continua. Ejercicio 483: Dos conductores con coeficientes de temperatura
de resistencia Ejercicio 484: Determinar la resistencia del circuito que se ve en la fig. 169. Las resistencias de los conductores de conexión AC'C y BC"D pueden ser despreciadas. Ejercicio 485:
De un alambre de longitud L y
de resistencia R es necesario hacer un calentador para conectarlo
en una red con tensión U. Se sabe que por el alambre
puede pasar, Sin miedo a quemarlo, una corriente no mayor que Ejercicio 486: Hallar la resistencia de un tetraedro ABCD, hecho de seis hilos de resistencia R cada uno. Los hilos conductores están unidos a los vértices A y B. Ejercicio 487:
Encontrar la resistencia del hexágono, representado en la fig. 170, conectado al circuito entre los punto A y B. La resistencia de cada conductor del circuito es R. Ejercicio 488:
Determinar la resistencia de un cubo, hecho de alambre, al conectarlo en un circuito entre los puntos A y B (fig. 171). La resistencia de cada arista del cubo es igual a R. Ejercicio 489
Un rectángulo ADBC está soldado
de alambres de iguales sección S y resistencia
específicar. La diagonal AB es hecha
también de ese mismo material y sección (figura 172). Determinar
la resistencia entre los puntos A y B y
la resistencia entre los puntos C y D,
si Ejercicio
490
En la fig. 173 está representado el circuito del
puente de Wheatstone para medir resistencias. Ejercicio 491 ¿Qué resistencia es necesario conectar entre los puntos C y D (fig. 174) para que la resistencia de todo el circuito (entre los puntos A y B) no dependa del número de células elementales? Ejercicio 492
En los circuitos de salida de los generadores,
para la disminución de la tensión de salida en un determinado número
de veces, se utiliza un dispositivo llamado atenuador. El atenuador
tiene la forma de un reductor de tensión, montado según el circuito
de la fig. 175. Un conmutador especial permite unir con el Terminal
de salida el punto, cuyo potencial
Ejercicio 493 ¿Con qué aparatos es necesario disponer a fin de verificar experimentalmente la ley de Ohm, es decir, demostrar que la intensidad de la corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial? Ejercicio 494: A dos condensadores planos iguales, unidos en paralelo,
fue transmitida una carga Q. En el momento de tiempo Ejercicio 495 Encontrar el trabajo realizado por un campo electrostático (véase las condiciones del problema 494) para aumentar simultáneamente la distancia entre las placas del primer condensador y para disminuir la distancia entre las placas del segundo condensador en una magnitud a. Ejercicio 496 Durante el trabajo con un galvanómetro muy sensible el experimentador, sentado en una silla junto a una mesa, descubrió un fenómeno curioso. (El galvanómetro estaba fijo en la pared y los extremos de su arrollamiento estaban conectados a una llave abierta, situada en la mesa). Al levantarse de la silla y tocar la mesa con la mano, el experimentador observó un desplazamiento considerable del galvanómetro. Si el investigador tocaba la mesa sentado en la silla, tal desplazamiento no se observaba. De igual modo, la imagen del galvanómetro no se desplazaba, cuando el hombre tocaba la mesa, sin sentarse anteriormente en la silla. ¿Cómo pueden explicarse estos fenómenos? Ejercicio 497 En un galvanómetro muy sensible, con el circuito abierto, fue descubierto el siguiente efecto. Si se aproxima un cuerpo cargado a uno de los extremos del arrollamiento del galvanómetro, habrá un salto. Si aproximamos este cuerpo al otro extremo del arrollamiento, el salto ocurrirá en el mismo sentido. ¿Cómo explicar este fenómeno? Ejercicio 498 ¿Cómo está distribuido el potencial en la pila Daniell, estando abierto el circuito externo? Ejercicio 499: Representar gráficamente la variación aproximada del potencial a lo largo de los circuitos cerrados representados en la fig. 176. determinar la intensidad de la corriente para cada circuito y la diferencia de potencial entre los puntos A y B. Prescindir de la resistencia de los conductores de conexión. Ejercicio 500:
Fig. 176 Cuando se mezcla un
mol de zinc con ácido sulfúrico se desprenden cerca de Ejercicio 501: Dos pilas Daniell con
resistencias internas Ejercicio 502: Una pila Daniell esta
hecha de materiales absolutamente puros. Determinar el gasto de
zinc y de los cristales de caparrosa azul ( Ejercicio 503: En una pila Daniell el cobre fue sustituido por cera cubierta por capa de grafito. Describir los fenómenos que ocurrirán en esta pila, si unimos mediante un alambre el zinc con la capa de de grafito. Ejercicio 504:
La solución del ácido sulfúrico esta utilizada como electrolito ¿Cómo variará la f.e.m. de la batería que se ve en la fig. 177, si eliminamos la pared entre los recipientes? Ejercicio 505: Una barra de carbón homogéneo se encuentre en el fondo de un recipiente con electrolito. A los extremos de la barra esta conectado un voltímetro que posee gran resistencia. Sobre el medio de la barra de carbón se apoya una barra de zinc. ¿Qué mostrara el voltímetro, si la barra de zinc esta en posición vertical? ¿Cómo variara su indicación si la barra de zinc se inclina para la derecha o para la izquierda? Ejercicio 506: Una esfera conductora
hueca de radio R = Ejercicio 507: Si un condensador que tiene carga Q se descarga dentro de un baño electrolítico con agua ácida, entonces habrá un desprendimiento del gas oxhídrico. Según la ley de Faraday la cantidad de sustancia desprendida durante la electrolisis, depende solamente de la cantidad de electricidad que paso. Esto significa que si descargamos el condensador dentro de N baños unidos en serie, se desprenderá N veces mas de gas oxhídrico. N puede hacerse suficientemente grande y obtener cualquier cantidad de gas. Quemando este gas, obtendremos cierta cantidad de energía, lo que contradice explícitamente al principio de conservación de la energía, puesto que la energía inicial del condensador cargado no sea infinitamente grande. ¿En que consiste la cuestión?. Ejercicio 508: Al explotar un gas oxhídrico,
para cada gramo de hidrogeno reaccionado se desprenden Ejercicio 509: Durante la electrolisis los iones positivos y negativos continuamente se neutralizan los electrodos correspondientes. ¿Qué causas mantienen la concentración de los iones en los electrolitos en un nivel constante? , ¿En que partes del electrolito sucede la reposición de los iones neutralizados? Ejercicio 510: La intensidad total de corriente los electrolitos se determina como la suma de dos corrientes: la corriente de los iones positivos y la de los negativos, o sea,
Donde e es la carga del ion, n y v son
las concentraciones y velocidades de los iones positivos y negativos. ¿Por
qué la cantidad de substancia despendida, por ejemplo, en el cátodo,
se considera proporcional a la corriente total y no a la corriente
en Ejercicio 511: La temperatura de las extremidades calientes
de una termopila es igual a Ejercicio 512: Dos esferas metálicas de radios Ejercicio 513:
Las placas de un conductor `plano fueron
conectadas a una batería, cuya f.e.m. es igual a Ejercicio 514: Determinar las tensiones Ejercicio 515: Una de Las placas de un condensador,
esta conectado a una batería con fuerza electromotriz igual a Ejercicio 516: Por un acumulador de resistencia interna Ejercicio 517: ¿Por que una pila galvànica, con f.e.m. de algunos voltios, produce una corriente considerable y una maquina electrostática, con f.e.m. de decenas de miles de voltios, produce una corriente insignificante? Ejercicio 518: ¿En que caso las pilas galvànicas conectadas en serie y cerradas con una resistencia externa, producirán menos corriente que una de estas pilas conectada a la misma resistencia? Ejercicio 519 Para determinar el lugar de deterioro
del aislamiento entre los conductores de una línea telefónica bifilar,
de longitud Ejercicio 520. Las pilas galvanicas con f.e.m.
Ejercicio 521. Resolver el problema
520, con la condición que cuando la llave K está cerrada (fig. Ejercicio 522 Dos pilas con f.e.m. Ejercicio 523 ¿Para que valor con
la resistencia R con el circuito del problema 52, no pasara la
corriente por la pila galvánica con f.e.m Ejercicio 524 ¿Es posible con ayuda
de 24 acumuladores, teniendo cada uno f.e.m Ejercicio 525 Una estufa eléctrica,
calculada para una tensión de Ejercicio 526. ¿Por qué, al conectar a la red un aparato calentador de una gran potencia (por ejemplo, una plancha eléctrica), el caldeo de la bombilla en un apartamento disminuye notoriamente, luego pasado un pequeño intervalo de tiempo aumenta, alcanzando aproximadamente la intensidad anterior? Ejercicio 527. Una tetera eléctrica tiene dos arrollamientos. Al conectar uno de ellos, el agua hervirá durante un tiempo t1, y si conectamos el otro, entonces hervirá durante un tiempo t2 ¿Después de cuánto tiempo hervirá la misma cantidad de agua, si conectamos dos arrollamientos al mismo tiempo: 1) ¿en serie? 2) En paralelo? Ejercicio 528. Un hervidor eléctrico tiene tres arrollamientos. Si unimos dos arrollamientos en paralelo, conectando en serie el tercer a los otros dos, entonces, para diferentes combinaciones de los arrollamientos, el agua en un recipiente hierve en 20, 40 y 16 minutos respectiva- mente. ¿En cuánto tiempo hervirá el agua, si unimos todos los arrollamientos 1) en serie? 2) en paralelo? Ejercicio 529: Para transmitir la energía eléctrica
a grandes distancias con ayuda de un transformador, aumentan la
tensión de modo que la potencia permanezca la misma y la intensidad
de la corriente se haga menor. De acuerdo con la ley Joule- Lentz,
la cantidad del calor, desprendido en los conductores, es igual
a Ejercicio 530: Un acumulador
con f.e.m Determinar
la diferencia de potencial Ejercicio 531: Dos hornillos eléctricos, conectados en paralelo a la red urbana, consumen un potencial total igual a N. Si los conectamos en serie la potencia será mayor que la potencia de cualquier otro par de hornillos eléctricos conectados en serie que consumen una potencia N, siendo conectados en paralelo. ¿Qué potencias consumen estos hornillos siendo conectados en la misma red por separado? Ejercicio 532: ¿Qué potencia
máxima útil (potencia desprendida en una resistencia externa) puede
producir un acumulador con f.e.m. Ejercicio 533: Determinar
el rendimiento Ejercicio 534: La carga de un acumulador con fuerza electromotriz inicial se realiza por una estación de carga, donde la tensión de la red es igual a U. La resistencia interna del acumulador es r. Determinar la potencia útil gastada para cargar el acumulador y la potencia gastada para el desprendimiento del calor en el acumulador. Ejercicio 535: ¿Sobrepasara la potencia útil gastada en la carga de un acumulador, a la cantidad del calor desprendido en éste? Ejercicio 536: Por un conductor
pasa una corriente I=10A. Р El área de la sección
transversal del conductor es S=50 Ejercicio 537:
Un paralelepípedo
metálico rectangular, con las dimensiones de lados Encontrar la intensidad del campo eléctrico que surge como consecuencia de la aceleración del movimiento del paralelepípedo, así como la densidad de las cargas eléctricas en las superficies laterales del mismo perpendiculares a la dirección de la aceleración. Ejercicio 538: Un cilindro
metálico macizo de radio R gira con una velocidad angular
constante Ejercicio 539:
Hay un disco metálico
de radio R (fig. 183) que gira con una velocidad angular
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y 
poseen,
a 0º C, resistencias iguales a R
y R
.
Determinar el coeficiente de temperatura del circuito constituido
de estos conductores, si los conductores están unidos en serie y
si están unidos en paralelo.
. ¿Qué cantidad
máxima de calor q se podrá obtener, en unidad de tiempo,
con la ayuda del calentador? Para hacer el calentador, el alambre
puede cortarse en pedazos y después unirse en serie o en paralelo.
y 
Es la resistencia
desconocida; 
es la resistencia
estándar; G es el galvanómetro unido al contacto
de corredera D con un conductor homogéneo de gran
resistencia AB (hilo de resistencia). Demostrar que
en ausencia de corriente a través del galvanómetro, tiene lugar
la relación 
. La resistencia
de los conductores de conexión puede ser despreciada.
se produce
por el generador, o cualquiera de los puntos 
, 
… 
, cuyo potencial
es k veces menor que el potencial del anterior ( k>1). El segundo
Terminal de salida y los extremos inferiores de las resistencias
están puestos a tierra. Determinar la relación de las resistencias 
: 
: 
siendo cualquiera
el número de células.
, la distancia
entre las placas del primer condensador comienza a aumentar uniformemente
según la ley de 
y la distancia
entre las placas del segundo empieza a disminuir uniformemente
según la ley 
. Despreciando
las resistencias de los conductores de conexión, hallar la intensidad
de la corriente del circuito en el período de movimiento de las
placas de los condensadores. 
J de
calor, y para la liberación de un mol de cobre de una solución
de sulfato de cobre (caparrosa azul) se utilizan cerca de 
J. Encontrar
por estos datos la f.e.m de la pila Daniell. 
=0.8
y 
= 1.3 
? 
J
?
, y de las
extremidades frías es igual a 
, la f.e.m
de la batería es igual
. Para mantener
una temperatura constante en las extremidades calientes se trasmiten
a estas, por unidad de tiempo, dos calorías. A la batería fue unido
un baño electrolítico con solución del sulfato de cobre (caparrosa
azul). ¿Cuál será la cantidad máxima de cobre (teóricamente) que
puede ser depositada en el cátodo por unidad de tiempo? 
y 
, que se encuentran
a una distancia 
la una de
la otra, fueron unidas a una batería con fuerza electromotriz 
= 3000 v.
Encontrar la fuerza de interacción de las esferas. La interacción
de los conductores de conexión puede ser despreciada.
. Calcular
el trabajo mecánico realizado por el campo eléctrico para desplazar
las placas, si, inicialmente, la distancia entre las placas era igual
a 
y en el final
a 
, siendo 
. Prescindir
del desprendimiento del calor de la batería y en los hilos conductores.
y 
en los condensadores
(fig. 178), si 
, 
,
, 
. La conductividad
de los dieléctricos puede ser despreciada.
, esta puesta
a tierra (fig. 179). ¿Varían los potenciales de las placas del condensador
respecto a la tierra, si desconectamos el conductor a la placa del
condensador con la tierra?
y f.e.m. 
. ¿Cuál es
la diferencia de potencial en los terminales del acumulador?
Km., a su
extremo fue conectada una batería con f.e.m.
A, si están
cortocircuitados la corriente que pasa por la batería es igual a 
A. La corriente
de corto circuito de la batería es 
A. La resistencia
de cada conductor de la línea es igual a 
.Determinar
la resistencia del aislamiento R en el lugar de territorio.
V y 
V están conectadas
de acuerdo con el circuito representado en la figura 180,a un
voltímetro cuyo valor cero se encuentra en medio de la escala,
muestra la tensión 
V, y su aguja
se inclina para aquel lado como cuando la llave K esta abierta ¿ Que
mostrara el voltímetro, si unimos los aparatos según el circuito
que se da en la figura 180,b? la corriente que pasa por el voltímetro
puede ser despreciada.
V están unidas
de acuerdo con el circuito representado en la fig. 181. la resistencia
es 
. Las resistencias
internas de las pilas son iguales a 
cada una.
Determinar las intensidades de las corrientes que pasan por las
pilas y la resistencia R. las resistencias de los hilos conductores
se desprecia.
? ¿Para cuales
valores de R la corriente que pasa por esta pila será dirigida
con la f.e.m. de la pila?
, obtener la
corriente
A, en el circuito
externo por una resistencia
, juntándolos
en unos grupos iguales. 
V, necesita
ser modificada, sin cambiar y disminuir la espiral, para 
V de modo que
su potencia permanezca la misma. ¿Que es necesario para hacer esto?
, o sea, la
cantidad del calor desprendido incrementa con el aumento de la
tensión. Explicar: ¿Por qué el aumento de tensión conduce a la
economía de energía eléctrica durante su transmisión a grandes
distancias?
y resistencia
interna 
esta cerrado
por una resistencia externa 
y desprende
en él una potencia de
.
en los terminales
del acumulador. ¿Cuál es la causa de la ambigüedad de los resultados?
y resistencia
interna igual a 
del acumulador
mencionado en los problemas 530 y 532. ¿De qué modo
depende el rendimiento de la resistencia externa, permaneciendo
constante la resistencia interna? ¿Cómo variará en este caso la
potencia útil? ¿Podrá ser 
de éste es
. Definir la
dirección de la velocidad v de los electrones, considerándola
igual para todos los electrones.
, se mueve
con aceleración a en dirección al lado menor (fig.182).
. Hallar la
dependencia de la intensidad del campo en función de la distancia
hasta el eje del cilindro y la diferencia de potencial entre la
superficie del cilindro y el eje.
Determinar
la cantidad del calor desprendido por unidad de tiempo. Explicar
desde el punto de vista de la teoría electrónica de los metales: ¿Qué es
lo que frena el disco? © 2007 WWW.FISICA.RU |
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