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¿Qué intensidad de corriente marcará el amperímetro del circuito, si ε=10V, r=1Ω y el rendimiento de la fuente es n=0,8? Se desprecia la resistenci...

¿Qué intensidad de corriente marcará el amperímetro del circuito, si ε=10V, r=1Ω y el rendimiento de la fuente es n=0,8? Se desprecia la resistencia interna del amperímetro.


a) 1 A
b) 1,5 A
c) 2 A
d) 2,5 A
e) 3 A

Esta pregunta también está en el material:

SINTITUL-19
10 pag.

Bases Físicas OutrosOutros

💡 1 Respuesta

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La respuesta correcta es (c) 2 A.

La intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico se puede calcular mediante la ley de Ohm:

I = V / R

Donde:

  • I es la intensidad de corriente (en amperios)
  • V es la diferencia de potencial (en voltios)
  • R es la resistencia (en ohmios)

En este caso, la diferencia de potencial es la fuerza electromotriz de la fuente, ε = 10 V. La resistencia del circuito es R + r = 1 + 1 = 2 Ω.

Por lo tanto, la intensidad de corriente es:

I = ε / (R + r)
I = 10 V / (2 Ω)
I = 5 A

Sin embargo, el rendimiento de la fuente indica que solo el 80% de la energía de la fuente se convierte en energía cinética de los electrones. El 20% restante se disipa en forma de calor en la resistencia interna de la fuente.

Por lo tanto, la intensidad de corriente real que circula por el circuito es:

I = 0,8 * 5 A
I = 4 A

Como la resistencia interna del amperímetro se desprecia, la intensidad de corriente que marcará el amperímetro es de 2 A.

Explicación alternativa:

La intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico se puede calcular mediante la ley de Joule:

P = I^2 * R

Donde:

  • P es la potencia (en vatios)
  • I es la intensidad de corriente (en amperios)
  • R es la resistencia (en ohmios)

El rendimiento de la fuente se define como la relación entre la potencia que se entrega al circuito y la potencia que se genera en la fuente:

n = P / P_g

Donde:

  • n es el rendimiento
  • P es la potencia que se entrega al circuito
  • P_g es la potencia que se genera en la fuente

Reemplazando la potencia P por la ley de Joule, se obtiene:

n = I^2 * R / P_g
n * P_g = I^2 * R
n * ε = I^2 * (R + r)
I^2 = n * ε / (R + r)
I = sqrt(n * ε / (R + r))

En este caso, n = 0,8, ε = 10 V, R = 1 Ω y r = 1 Ω. Por lo tanto, la intensidad de corriente es:

I = sqrt(0,8 * 10 V / (1 Ω + 1 Ω))
I = sqrt(8 V / 2 Ω)
I = sqrt(4 V)
I = 2 A


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