Ficha de trabajo I

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180 SOLUCIONES UNIDAD 5 Ficha de trabajo I (Refuerzo) A a) La resistencia equivalente de las dos resistencias asociadas en paralelo es: 1 1 1 14 = + = 10 4 40 ; Rp = 40 = 2,86 Ω 14 R p La resistencia equivalente de asociar, en serie, R p con las otras dos resistencias es: R = 10 Ω + 4 Ω + 2,86 Z = 16,86 Ω b) Calculamos por separado las resistencias de las asociadas en paralelo. 1 R p1 1 R p2 = 1 10 = 1 10 + 1 10 + 1 20 = 2 10 ; Rp = 1 10 2 3 = 20 ; Rp = 2 20 3 = 5 Ω = 6,67 Ω La resistencia que resulta de asociar, en serie, las dos disposiciones en paralelo es: c) 1 R R = 5 Ω + 6,67 Ω = 11,67 Ω = 1 50 d) 1 = Rp 1 100 + 1 100 R = 100 4 + 1 100 + 1 100 = 25 Ω = 4 100 2 = 100 ; R 100 p = = 50 Ω 2 R = 100 Ω + 50 Ω + 200 Ω = 350 Ω B a) A efectos del cálculo de intensidad, el circuito es equivalente a este: 12 V 12 Ω Aplicando la ley de Ohm: de donde: V = I · R I = V R = 12 V 12 Ω = 1 A I Ahora aplicamos la ley de Ohm en cada resistencia: V 1 = I · R 1 = 1A · 10 Ω = 10 V V 2 = I · R 2 = 1A · 2 Ω = 2 V b) En primer lugar, calculamos la resistencia equivalente: 1 R = 1 10 + 1 2 = 12 20 ; R = 20 12 Ω A continuación, calculamos la intensidad total. V = I · R 8 I = V R = 12 20/12 = 7,2 A Después, calculamos la intensidad que recorre cada resistencia. V = I1 · R1 8 I1 = V R1 V = I2 · R2 8 I2 = V R2 = 12 10 = 12 2 = 1,2 A = 6 A Comprobamos que se cumple: I = I 1 + I 2 Ficha de trabajo II (Ampliación) A El amperímetro se utiliza para medir la intensidad de corriente en un punto determinado del circuito; si hiciéramos el montaje en paralelo, solo pasaría por él una fracción de la corriente que circula por el conductor, con lo que la lectura no sería correcta. El voltímetro, al medir la tensión entre dos puntos del circuito, debe ser montado en paralelo con los elementos que existen entre estos dos puntos, ya que si se montara en serie, pasaría por él toda la intensidad del circuito, y podría estropearse. B Para medir la corriente eléctrica que circula por un aparato eléctrico, podríamos abrir uno de los conductores y poner un amperímetro en serie, empezando por valores elevados y, después, descendiendo, hasta descubrir el valor justo de la intensidad. Se trata de un buen método de protección, ya que un fusible es un dispositivo muy económico (aproximadamente 0,10 euros) y ofrece una protección eficaz. © GRUPO ANAYA, S.A., Tecnologías 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado.
© GRUPO ANAYA, S.A., Tecnologías 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado. SOLUCIONES C d) Colocaría una de las puntas en A y otra en F. D c) Desconectar el circuito por el punto A y colocar cada una de las pautas en los extremos resultantes. Ficha de trabajo III (Refuerzo) A Aplicando la ley de Ohm: I = V R → I = 4,5 V 14 Ω = 0,321 A B Aplicando la ley de Ohm: V = I · R1 → V = 0,3 A · 20 Ω = 6 V C Primero se calcula la resistencia total del circuito: D R = R 1 + R 2 + R 3 → R = 30 Ω A continuación, se calcula lo que marca el amperímetro: I = V R → I = 9 V 30 Ω = 0,3 A Con el valor de la intensidad se calcula lo que marca cada voltímetro. V 1 = I · R 1 V 1 = 0,3 A · 5 Ω = 1,5 V V 2 = I · R 2 V 2 = 0,3 A · 10 Ω = 3 V V 3 = I · R 3 V 3 = 0,3 A · 15 Ω = 4,5 V I = V R I 1 = I 2 = 24 V R 1 24 V R 2 = = 24 V 25 Ω 24 V 50 Ω = 0,96 A = 0,48 A E Primero se calcula la resistencia equivalente; para ello, comenzamos por calcular las resistencias en paralelo (R p ) R p = 10 · (5 + 5) 10 + (5 + 5) = 100 20 = 5 Ω Luego la resistencia equivalente: R = 10 Ω + 5 Ω = 15 Ω Aplicando la ley de Ohm: I = V R ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩ = 4,5 V 15 Ω = 0,3 A Ficha de trabajo VI (Refuerzo) A Seis bombillas de 100 W en 3 horas consumen: Consumo = 6 · 100 · 3 = 1 800 W El coste diario sería Coste = 1,800 · 0,12 = 0, 216 € B E = V · I · t = P · t E = 60 W · 24 h = 1 440 W por día C Como P = V · I, es necesario calcular primero la intensidad: I = V R = 230 V 53 Ω = 4,3 A P = V · I = 230 V · 4,3 A = 998 W D Como P = V · I, se tiene que: I = P V = 120 W 230 V = 0,5 A Ficha de trabajo VII (Refuerzo) A b) es más pequeña que la menor de ellas. B c) es la misma en todas ellas. C La gráfica correspondiente a la ley de Ohm es la (a), porque es la que refleja que la intensidad eléctrica y el voltaje, en un circuito, son directamente proporcionales. Es decir, cuanto mayor es el voltaje aplicado, mayor es su intensidad. D Gráficamente, la resistencia se podría obtener mediante la inversa de la pendiente de la gráfica, que es precisamente igual al valor de R (R = V/I). TURBINA GIRANDO POTENCIA NIVEL DE AGUA VOLTAJE GRIFO RESISTENCIA VARIABLE CAUDAL INTENSIDAD ELÉCTRICA 181
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