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1 Guía 10: Problemas Adicionales Asignatura: Física 1 (Biotecnología) Docente (Teórica): Dr. BRIAN WUNDHEILER (brian.wundheiler@iteda.cnea.gov.ar) Docente (Practica): Dr. DIEGO MELO (diego.melo@iteda.cnea.gov.ar) Día/Horario: Miércoles, 17 hs a 22 hs Problema 1: Con el fin de construir una estufa eléctrica de 1500 W, la cual será conectada a la red de 220 V, se decide diseñar el calefactor eléctrico utilizando alambre de Nicromo (Tfusion ∼ 1400 °C) de 0.65 mm de diámetro. Considerando que el Nicromo posee una resistividad ρ = 1.5 x 10 -6 Ω.m y α = 0.4 x 10-3 (ambos medidos a 20 °C), y asumiendo que la temperatura del alambre de Nicromo se elevara a 800 °C, cuando la estufa alcance su punto normal de funcionamiento, determine: a) El valor de resistencia eléctrica que debe tener el calefactor. b) La longitud que debe tener el alambre con el cual se construirá el calefactor. c) La intensidad de corriente eléctrica que circulara por el calefactor en el instante en que la estufa se conecte a la red de 220 V, si la temperatura ambiente fuese en ese instante de 10 °C. d) La intensidad de corriente eléctrica que circulara por el calefactor cuando este alcance la temperatura normal de funcionamiento; ¿cómo se compara este valor respecto al hallado en el ítem c?. e) La potencia eléctrica que disipara la estufa en el mismo instante en que sea conectada a la red de 220 V, con las condiciones indicadas en el ítem c; ¿Cómo es esta potencia respecto a la potencia nominal de funcionamiento de 1500 W.?. Problema 2: Halle la resistencia eléctrica equivalente de los dos circuitos, vista desde los extremos AB. Circuito 1 Circuito 2 Problema 3: Para el circuito que se indica a continuación determine: equivalente vista desde los extremos donde está la fuente de tensión. corriente I1, I2, I3, I4, I5, IT. c) La diferencia de potencial sobre cada resistor. que disipa cada resistor y la potencia total que suministra la fuente al circuito. Problema 4: Se tiene un puente de Wheatstone Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 2 Ω y R4 = 1 Ω. El circuito puente se conecta en serie con una resistencia de 3 una fuente de tensión de 20 V. Determine: b) La potencia eléctrica que suministra la fuente. todo el circuito visto desde los extremos donde se apl Problema 5: Para el circuito que se indica en la figura, determine: resistor Rx a fin de que la resistencia eléctrica del circu 8 Ω. b) Cuantos metros de alambre de cobre de 0.18 mm de diámetro es necesario utilizar para construir Rx, asumiendo que la temperatura ambiente es de 24°C. m y αCu = 3.9 x 10-3 1/0C (ambos 2 Para el circuito que se indica a continuación determine: a) La resistencia eléctrica equivalente vista desde los extremos donde está la fuente de tensión. b) Las intensidades de La diferencia de potencial sobre cada resistor. d) La potencia eléctrica la potencia total que suministra la fuente al circuito. puente de Wheatstone construido con cuatro resistores de valores R . El circuito puente se conecta en serie con una resistencia de 3 una fuente de tensión de 20 V. Determine: a) La intensidad de corriente que suministra la fuente. La potencia eléctrica que suministra la fuente. c) La resistencia eléctrica equivalente que posee todo el circuito visto desde los extremos donde se aplica la fuente de tensión. Para el circuito que se indica en la figura, determine: a) El valor que debe tener el a fin de que la resistencia eléctrica del circuito, vista desde los extremos AF s de alambre de cobre de 0.18 mm de diámetro es necesario utilizar para , asumiendo que la temperatura ambiente es de 24°C. Recuerde que ρC medidos a 20 0 C). La resistencia eléctrica Las intensidades de La potencia eléctrica construido con cuatro resistores de valores R1 = 4 . El circuito puente se conecta en serie con una resistencia de 3 Ω a La intensidad de corriente que suministra la fuente. La resistencia eléctrica equivalente que posee El valor que debe tener el ito, vista desde los extremos AF, sea igual a s de alambre de cobre de 0.18 mm de diámetro es necesario utilizar para Cu = 1.7 x 10 -8 Ω 3 Problema 6: A fin de determinar los valores de resistencia eléctrica que poseen los resistores de un circuito, se procede a conectar dicho circuito a una fuente de tensión Vs, y posteriormente medir los voltajes e intensidades de corriente dentro del circuito usando voltímetros y amperímetros tal como indica la figura. Los valores medidos por estos instrumentos indican que I1 = 0.5 A, I2 = 0.15 A, V1 = 12 V y V2 = 24 V. Determine: a) El valor de R1, R2, R3 y RTot (la resistencia equivalente del circuito). b) La potencia que disipa cada resistor y la potencia que suministra la fuente. c) El valor Vs que posee la fuente de tensión.
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