Circuitos Electricos (Alexander Sadiku), Respuestas Cap 1-5

5
Respuestas a los problemas con numero impar Apendice G Capitulo 1 1.1 a) -0.1038 C, b) -0.19865 C, c) -3.941 C, d) -26.08 C 1.3 a) 3t + 1 C, b) t 2 + 5t mC, c) 2 sen(lOt + w/6) + 1 /-LC, d) -e -30'[0.16 cos 40t + 0.12 sen 40t] C 1.5 25 C 25 A, 0 < t < 2 1.7 i = -25 A, 2 < t < 6 { 25 A, 6 < t < 8 Yease el dibujo de la figura G.1. i(t) A 25,...--- Of-----+-----+-----'-_ 2 4 6 8 t (5) -25 Figura G.1 Para el problema 1.7. 1.9 a) 10 C, b) 22.5 C, c) 30 C 1.11 3.672 kC, 4.406 kJ 1.13 164.5 mW, 78.34 mJ 1.15 a) 1.297 C, b) -90e- 4 ' W, c) -22.5 J 1.17 70W 1.19 3A 1.21 2.696 X 10 23 electrones, 43 200 C 1.23 $1.35 1.25 21.6 centavos 1.27 a) 43.2 kC b) 475.2 kJ, c) 1.188 centavos 1.29 39.6 centavos 1.31 $42.05 1.33 6C 1.35 2.333 MWh 1.37 1.728 MJ 1.39 24 centavos Capitulo 2 2.1 3.2 rnA 2.3 184.3 mm 2.5 n = 9, b = 15, I = 7 2.7 6 ramas y 4 nodos 2.9 14A, -2 A, lOA 2.11 6V, 3 V 2.13 12 A, -10 A, 5 A, -2 A 2.15 10 V, -2 A 2.172V,-22V,lOV 2.19 -2 A, 12 W, -24 W, 20 W, 16 W 2.21 4.167 W 2.23 2 V, 1.92 W 2.25 0.1 A, 2 kV, 0.2 kW 2.27 6.4 V A-75

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Respuestas a los problemas con numero impar

Apendice G

Capitulo 1

1.1 a) -0.1038 C, b) -0.19865 C, c) -3.941 C, d) -26.08 C

1.3 a) 3t + 1 C, b) t 2 + 5t mC, c) 2 sen(lOt + w/6) + 1 /-LC, d) -e -30'[0.16 cos 40t + 0.12 sen 40t] C

1.5 25 C

25 A, 0 < t < 2

1.7 i = -25 A, 2 < t < 6 {

25 A, 6 < t < 8

Yease el dibujo de la figura G.1.

i(t) A

25,...-- ­

Of-----+-----+-----'-_ 2 4 6 8 t (5)

-25

Figura G.1 Para el problema 1.7.

1.9 a) 10 C, b) 22.5 C, c) 30 C

1.11 3.672 kC, 4.406 kJ

1.13 164.5 mW, 78.34 mJ

1.15 a) 1.297 C, b) -90e-4' W, c) -22.5 J

1.17 70W

1.19 3 A

1.21 2.696 X 1023 electrones, 43 200 C

1.23 $1.35

1.25 21.6 centavos

1.27 a) 43.2 kC b) 475.2 kJ, c) 1.188 centavos

1.29 39.6 centavos

1.31 $42.05

1.33 6 C

1.35 2.333 MWh

1.37 1.728 MJ

1.39 24 centavos

Capitulo 2

2.1 3.2 rnA

2.3 184.3 mm

2.5 n = 9, b = 15, I = 7

2.7 6 ramas y 4 nodos

2.9 14A, -2 A, lOA

2.11 6V, 3 V

2.13 12 A, -10 A, 5 A, -2 A

2.15 10 V, -2 A

2.172V,-22V,lOV

2.19 -2 A, 12 W, -24 W, 20 W, 16 W

2.21 4.167 W

2.23 2 V, 1.92 W

2.25 0.1 A, 2 kV, 0.2 kW

2.27 6.4 V

A-75

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A-76 Apendice G Respuestas a los problemas con numero impar

2.29 1.625 fl 2.79 75 fl

2.31 11.2 A, 1.6 A, 9.6 A, 6.4 A, 3.2 A 2.81 38 kfl, 3.333 kfl

2.33 3 V,6A 2.83 3 kfl, 00 fl (mejor respuesta)

2.35 8 V, 0.2 A

2.37 2.5 fl

2.39 a) 727.3 fl, b) 3 kfl Capitulo 3

3.1 3 rnA2.41 16fl

3.3 4 A, 2 A, 1.3333 A, 0.667 A, 40 V 2.43 a) 12 fl, b) 16 fl

3.5 20V2.45 a) 59.8 fl, b) 32.5 fl

3.7 5.714 V 2.47 24 fl

3.9 79.34 rnA2.49 a)4fl,b)R1 = 18fl,R2 = 6fl,R3 = 3fl

3.11 293.9 W, 177.79 W, 238 W2.51 a) 9.231 fl, b) 36.25 fl

3.13 8 V, 8 V 2.53 a) 142.32 fl, b) 33.33 fl

3.15 29.45 A, 144.6 W, 129.6 W, 12 W2.55 997.4 rnA

3.17 1.73 A2.57 12.21 fl, 1.64 A

3.19 10 V, 4.933 V, 12.267 V 2.59 l.2A

3.21IV,3V2.61 Utilfcese los bulbos R 1 YR3

3.23 22.34 V 2.63 O.4fl, == I W

3.25 25.52 V, 22.05 V, 14.842 V, 15.055 V 2.65 4kfl

3.27 625 mY, 375 mY, 1.625 V 2.67 a) 4 V, b) 2.857 V, c) 28.57%, d) 6.25%

3.29 -0.7708 V, 1.209 V, 2.309 V, 0.7076 V 2.69 a) 1.278 V (con), 1.29 V (sin)

b) 9.30 V (con), 10 V (sin) 3.31 4.97 V, 4.85 V, -0.12 V c) 25 V (con), 30.77 V (sin)

3.33 a) y b) son ambas planares y puede redibujarse como se 2.71 10 fl muestra en la figura 0.2.

2.73 45 fl

2.75 a) 19.9 kfl, b) 20 kfl

SQ2.77 a) Cuatro resistores de 20-fl en paralelo

b) Un resistor de 300-fl en serie con un resistor de 3Q

1.8-fl Y una combinaci6n en paralelo de dos resistores de 20-fl

c) Dos resistores de 24-kfl en paralelo conectadas en serie con dos resistores de 56-kfl en paralel0

6Q

d) Una combinaci6n en serie de un resistor de 20-fl, uno de 300-fl Y uno de 24-kfl Y una combinaci6n en paralel0 de dos resistores de 56-kfl

IQ

4Q2Q

2A

8 I.....,

a)

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A-77 Apendice G Respuestas a los problemas can numero impar

4Q

12V 2Q

IQ

b)

Figura G.2 Para el problema 3.33.

3.35 20V

3.371.11IIV

3.39 0.8 A, -0.9 A

3.41 1.188 A

3.43 1.7778 A, 53.33 V

3.45 8.561 A

3.47 10 V, 4.933 V, 12.267 V

3.49 33.78 V, 10.67 A

3.51 20V

3.53 1.6196 rnA, -1.0202 rnA, -2.461 rnA, 3 rnA, -2.423 rnA

3.55 -1 A, 0 A, 2 A

3.57 3.23 kn, 28 V, 72 V

3.59 -1.344kV, -5.6 A

3.61 -0.3

3.63 -4 V, 2.105 A

3.65 2.17 A, 1.9912 A, 1.8119 A, 2.094 A, 2.249 A

3.67 -12 V

-0.25 -I ] [VI] [20]3.69 [~~~~5 1 -0.25 V =2 5

-1 -0.25 1.25 V3 5

3.71 2.085 A, 653.3 rnA, 1.2312 A

!3 ~3 ~4 ~ Il~:] l~ ]3.73 l-4 0 6 -I ~3 = 2

o 0 -I 2 1" -3

3.75 -3A,OA,3A

3.77 3.111 V, 1.4444 V

3.79 -5.278 V, 10.28 V, 694.4 mY, -26.88 V

3.81 26.67 V, 6.667 V, 173.33 V, -46.67 V

3.83 ¥ease figura G.3; -12.5 V

Figura G.3 Para el problema 3.83.

3.85 9 n

3.87 -8

3.89 30 flA, 12 V

3.91 0.61 /LA, 8.641 V, 49 mV

Capitulo 4

4.1 0.1 A, 1 A

4.3 a) 0.5 V, 0.5 A, b) 5 V, 5 A, c) 5 V, 500 rnA

4.5 4.5 V

4.7 888.9 mV

4.9 7V

4.11 17.99 V, 1.799 A

4.13 8.696 V

4.15 1.875 A, 10.55 W

4.17 -8.571 V

4.19 -26.67 V

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A·71J

4.21 8 V, 666.7 rnA

4.23 1A, 8 W

4.25 -6.6 V

4.27 -48 V

4.29 3 V

4.31 3.652 V

4.33 a) 8 fl, 16 V, b) 20 fl, 50 V

4.35 -125 rnV

4.37 10 fl, 666.7 rnA

4.39 20 fl, -49.2 V

4.41 4 fl, -8 V, -2 A

4.43 10 fl, 0 V

4.45 3 fl, 2 A

4.47 476.2 rnfl, 1.19 V, 2.5 A

4.49 28 fl, 3.286 A

4.51 a) 2 fl, 7 A, b) 1.5 fl, 12.667 A

4.53 3 fl, 1 A

4.55 100 kfl, -20 rnA

4.57 10 fl, 166.67 V, 16.667 A

4.59 22.5 fl, 40 V, 1.7778 A

4.61 1.2 fl, 9.6 V, 8 A

4.63 -3.333 fl, 0 A

4.65 Vo = 24 - 510

4.67 25 fl, 7.84 W

4.69 00 (te6ricarnente)

4.71 8 kfl, 1.152 W

4.73 20.77W

Apendice G Respuestas a los problemas con numero impar

4.83 8 fl, 12 V

4.85 a) 24 V, 30 kfl, b) 9.6 V

4.87 a) 10 rnA, 8 kfl, b) 9.926 rnA

4.89 a) 99.99 p,A, b) 99.99 /LA

4.91 a) 100 fl, 20 fl, b) 100 fl, 200 fl

V 4.93 S

R.\ + (l + f3)Ro

4.95 5.333 V, 66.67 kfl

4.97 2.4 kfl, 4.8 V

Capitulo 5

5.1 a) 1.5 Mfl, b) 60 fl, c) 98.06 dB

5.3 10V

5.5 0.9999990

5.7 -lOOnY, -lOrnV

5.9 a) 2 V, b) 2 V

5.11 -2 V, -1 rnA

5,13 2.7 V, 288 /LA

5.17 a) -2.4, b) -16, c) -400

5.19 -0.375 mA

5.21 -4 V

5.23

5.25 1.25 V

5.27 1.8 V

4.751kn

4.77 a) 3.8 fl, 4 V, b) 3.2 fl, 15 V 5.31 727.2 JLA

4.79 10 fl, 167 V 5.33 -2 rnA, 12 rnW

4.81 3.3 fl, 10 V (Nota: valores obtenidos en forma gratica) 5.35 Si R1 = 10 kfl, entonces Rf = 90 kfl.

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A-79

5.73 10.8 V

5.75 -2,200 {LA

5.77 -3.343 mV

5.79 -14.61 V

5.81 343.4 mY, 24.51 {LA

-Vo = (RJ!Rj)v 1 + -­= VI + 0.5vz + 0.25v3 + 0. 125v4

+ O.0625vs + 0.03125v6

a) IVol = 1.1875 = 1 + 0.125 + 0.0625 I + (l/8) + (1/16),10 eual impliea, [v I Vz V3 V4 Vs v6 ] =

b) (Vol = 0 + (1/2) + (1/4) + 0 + (1/16) + (1/32) = (27/32) =

c) Esto eorresponde a [111111]. IVol = 1 + (1/2) + (1/4) + (1/8) + 0/16)

+ (1/32) = 63/32 = 1.96875 V

5.83 El resultado depende del disefio. De aquf que, sea RG = 10 k ohms, R I =

Rz = 20 k ohms, R3 = R4 = 80 k ohms, Rs =

entonees,

5.85 160 kD

5.87 (1 + R4)VZ _ [R4 + (R

R3 R3

SeaR4 = R 1 Y R3 = Rz;

cntonees Vo = (1 + ~:)cvz

un restador con una ganancia de (1 + ~:).

5.89 Unsumadorconvo = -Vi baterfa Yun amplificador inversor con V j

5.91 9

5.93 A = ;c-l----;;_~_ (1 + &)R - R (R, + RL)(R

R, L I R,R,

40kD

5.45 Yease la figura G.5, donde R s 100 k!l

5.43 3 k!1

R

5.53 Demostrado

R

5.51 Yease la figura G.6.

5.47 14.09V

5.55 7.956,7.956, 1.989

5.57 6V s i - 6v sz

5.59 -12

Figura G.4 Para el problema 5.41.

Figura G.5 Para el problema 5.45.

Figura G.6 Para el problema 5.51.

Apendice G Respuestas a los problemas can numero impar

5.37 -3 V 5.61 2.4 V

5.39 3 V

5.41 Vease la figura G.4.

5.65 -21.6 mV

40kD 5.67 2.4 V IOkD

40kD 5.69 -17.143mV

40kD 5.71 10V "3 Q-----'\/IM­

10 k ohms, 40 k ohms, 160 k ohms, R6 = 320 k ohms,

+ (Rf /Rfi)V6

=

[100110]

843.75 mV

z 4R )]Vi

R l R3

- VI)

- (5/3)vz dondevz=6V = -12 vz.

___c~_ + R,RL )

4 R, + RL