Escuela Superior de Fsica y Matemticas, IPN

Problemario de Fsica III TAREA FEM y Leyes de Kirchhoff

29-6 Una resistencia de alambre de 5.0 se

conecta a una batera cuya fem es de 2.0 V con

una resistencia interna de 1.0 . En 2.0 min (a)

qu cantidad de energa se transforma de la

forma qumica a la elctrica? (b) Qu cantidad

de energa aparece en el alambre como energa

trmica? (c) Explique la diferencia entre (a) y (b).

29-15 Dos bateras con la fem y la resitencia

interna r, se conectan en paralelo a un resistor R,

como en la Fig. 29-14b (a) Para qu valor de R la

energa trmica cedida al resistor es mxima? (b)

Cul es la rapidez mxima de disipacin de

energa? Respuesta: (a) R = r. (b) Pmx = 2/2r.

29-23 (a) En la Fig. 29-16 qu potencia aparece

como energa trmica en R1? En R2? En R3? (b)

Qu potencia proporciona 1? 2? (c) Estudie el

balance de energa en este circuito. Suponga que

1 = 3.0 V, 2 = 1.0 V, R1 = 5.0 , R2 = 2.0 , y R3 =

4.0 . Respuesta: (a) 0.35 W; 0.050 W; 0.71 W.

(b)1.3 W; 0.16 W.

29-26 Cul es la resistencia equivalente entre

los puntos terminales x y y de los circuitos

mostrados en (a) Fig. 29-18a, (b) Fig. 29-18b y

(c) Fig. 29-18c? Suponga que la resistencia de

cada resistor es de 10 . Se da cuenta de

algunas semejanzas entre las Figs. 29-18a y c?

29-31 En la Fig. 29-21 imagine un ampermetro

insertado en la rama que contiene a R3. (a) Qu

marcar dicho ampermetro, suponiendo que =

5. 0 V, R1 = 2.0 , R2 = 4.0 y R3 = 6.0 ? (b)

Ahora se pueden intercambiar fsicamente el

ampermetro y la fuente de fem. Demuestre que

la lectura del ampermetro permanece sin

cambio. Respuesta: 0.54 A.

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Problemario de Fsica III TAREA FEM y Leyes de Kirchhoff

29-36 El puente de Wheatstone. En la Fig. 29-24

Rs se va a ajustar en su valor, hasta que los

puntos a y b se llevan exactamente al mismo

potencial. (Esta condicin se comprueba

conectando momentneamente un ampermetro

sensible entre a y b; si estos puntos se

encuentran al mismo potencial, el ampermetro

no se desva.) Demuestre que cuando se ha

logrado este ajuste, se verifica la siguiente

relacin:

= 21

.

Un resistor desconocido (Rx) se puede medir en

trminos de un patrn (Rs) usando este aparato,

que se llama puente de Wheatstone.

29-42 Un resistor y un capacitor de 10 k se

encuentran conectados en serie y se les aplica

sbitamente un potencial de 10 V. Si el potencial

a travs del capacitor sube a 0.5 V en 1.0 s, cul

es la capacitancia del capacitor?

29-46 Un capacitor de 1.0 F, con la energa

almacenada inicial de 0.50 J, se descarga a travs

de un resistor de 1.0 M. (a) Cul es la carga

inicial del capacitor? (b) Cul es la corriente a

travs del resistor cuando principia la descarga?

(c) Determine VC, el voltaje a travs del capacitor,

y VR, el voltaje a travs del resistor, como una

funcin del tiempo. (d) Exprese la rapidez de

generacin de la energa trmica en el resistor

como una funcin del tiempo.