f_t_septima_edicion

28.3. ¿Qué significa la diferencia de potencial a “circuito
abierto” de una batería?
28.4. Señale con claridad la diferencia entre la fem y la
diferencia de potencial en las terminales.
28.5. Muchos artefactos y aparatos eléctricos para el hogar
se han diseñado para funcionar con el mismo
voltaje. ¿Cómo se deben conectar esos dispositivos
en un circuito eléctrico?
28.6. ¿Los elementos conectados en serie deben estar diseñados
para funcionar con una corriente constante
o con un voltaje constante?
28.7. En un circuito eléctrico, se desea reducir la resistencia
efectiva agregando resistencias. ¿Esas resistencias
deben conectarse en paralelo o en serie?
28.8. Describa un método adecuado para medir la resistencia
de un carrete de alambre utilizando un voltímetro,
un amperímetro, un reóstato y una fuente de
fem. Trace el diagrama del circuito propuesto. (El
reóstato se usa para ajustar la corriente a los límites
requeridos por el amperímetro.)
28.9. Se sabe la fem de una batería. Describa un procedimiento
de laboratorio para determinar su resistencia
interna.
28.10. Compare las fórmulas para calcular la capacitancia
equivalente con las fórmulas elaboradas en este capítulo
para resistencias en serie y en paralelo.
28.11. ¿Es posible que el voltaje terminal de una batería sea
alguna vez mayor que su fem? Explique su respuesta.
28.12. Resuelva explícitamente la ecuación (28.9) para la
resistencia equivalente R.
28.13. Explique con claridad la diferencia entre fem (potencial
a circuito abierto) y el voltaje terminal de
una batería. ¿Qué significa potencial de electrodo?
¿Cómo afecta al potencial de electrodo una corriente
de descarga externa?
28.14. El grado de carga que existe en una batería de almacenamiento
fabricada a base de plomo y ácido se puede
determinar por medio de un hidrómetro, un dispositivo
que indica la densidad relativa (comparándola con
la del agua pura) de la solución electrolítica. Explique
en qué forma esta información indica el estado
de la carga de una batería de almacenamiento.
28.15. La fem de una batería de plomo y ácido varía según
el estado de su carga. En un instante, la densidad de
la solución electrolítica resulta ser de 1.29 g/cm3; en
otro momento, la densidad es de sólo 1.11 g/cm3.
Compare las fuerzas electromotrices de la batería en
las dos situaciones que hemos descrito.
28.16. Explique por qué una batería de automóvil se “agota”
más rápidamente en una mañana fría que en un
día normal.
28.17. Las baterías de plomo y ácido nunca deben dejarse
descargadas durante largos periodos. ¿Por qué no es
recomendable esta práctica?
28.18. Como parte del mantenimiento de rutina, a veces se
agrega agua destilada a las baterías (acumuladores)
de plomo y ácido. ¿Por qué es necesario hacerlo?
¿Por qué el agua debe estar destilada? Si se derrama
el ácido de una batería, ¿qué precauciones se deben
tomar para sustituirlo?
Problemas
Sección 28.2 Resistencias en serie y en paralelo
En esta sección, desprecie la resistencia interna de las baterías.
28.1. Un resistor de 5 íl está conectado en serie con otra
de 3 íl y una batería de 16 V. ¿Cuál es la resistencia
efectiva y cuál es la corriente en el circuito?
Resp. 8.00 n , 2.00 A
28.2. Un resistor de 15 íl está conectado en paralelo con
uno de 30 fl y una fuente de fem de 30 V. ¿Cuál
es la resistencia efectiva y cuál es la corriente total
suministrada?
28.3. En el problema 28.2, ¿cuál es la corriente en los resistores
de 15 y 30 íl? Resp. 2.00 A, 1.00 A
28.4. ¿Cuál es la resistencia equivalente de resistores de
2, 4 y 6 W conectados primero en serie y luego en
paralelo?
28.5. Un resistor de 18 íl y otro de 9 íl se conectan primero
en paralelo, y después en serie, con una batería de 24
V. ¿Cuál es la resistencia efectiva de cada conexión?
Sin considerar la resistencia interna, ¿cuál es la corriente
total que suministra la batería en cada caso?
Resp. 6.00 O, 27.0 íl; 4.00 A, 0.899 A
28.6. Un resistor de 12 íl y otro de 8 íl se conectan primero
en paralelo y después en serie con una fuente
de fem de 28 V. ¿Cuáles son la resistencia efectiva
y la corriente total en cada caso?
28.7. Una resistor de 8 í l y otro de 3 íl se conectan primero
en paralelo y después en serie con una fuente
de 12 V. Halle la resistencia efectiva y la corriente
total con cada conexión.
Resp. 2.18 íl, 5.50 A; 11.0 íl, 1.09 A
28.8. Si tiene tres resistores de 80, 60 y 40 íl, calcule su
resistencia efectiva cuando están conectados en serie
y cuando los conecta en paralelo.
28.9. Tres resistores de 4, 9 y 11 íl se conectan primero en
serie y después en paralelo. Calcule la resistencia efectiva
de cada conexión. Resp. 24.0 íl. 2.21 íl
Capítulo 28 Resumen y repaso 563