Clase 13 problemas complementarios
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Problemas ComplementariosResistencia y Ley de Ohm, Un Modelo para la Conducción Eléctrica, Resistencia y Temperatura
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Resistencia y Ley de Ohm
Problema 1 La barra de la figura (no dibujada a escala) esta hecha de dos
materiales. Ambos tienen una sección transversal cuadrada de 3 mm de lado. El primer material tiene una resistividad de y una longitud de 25 cm; en tanto que la resistividad del segundo material es igual a y su longitud es de 40 cm. ¿ Cual es la resistencia entre los extremos de la barra?
𝜌2=4×10− 3Ω∙𝑚 𝜌2=6×10−3Ω ∙𝑚
3𝑚𝑚3𝑚𝑚
0 .25𝑚 0 .4𝑚
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Resistencia y Ley de Ohm
Solución Sean:
Luego: +
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Un Modelo para la Conducción Eléctrica Problema 2 Si la velocidad de arrastre de los electrones libres en un alambre de
cobre es de , ¿Cuál es el campo eléctrico en el conductor?
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Un Modelo para la Conducción Eléctrica Solución Datos: Sabemos que:
Como cada átomo de cobre contribuye con un electrón libre, luego: En una mol de cobre hay 63.5 g, entonces:
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Un Modelo para la Conducción Eléctrica Solución Por lo tanto
Por otro lado:
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Resistencia y Temperatura
Problema 3 Cierto foco eléctrico tiene un filamento de tungsteno con una resistencia
de cuando esta frio, y de cuando esta caliente. Encuentre la temperatura del filamento cuando esta caliente. (Suponga que la temperatura inicial es de )
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Resistencia y Temperatura
Solución Datos:
Sabemos que:
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Un Modelo para la Conducción Eléctrica Problema 3 ¿Cual es el cambio fraccionario de la Resistencia de un filamento de
hierro cuando su temperatura cambia de ?
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Un Modelo para la Conducción Eléctrica Solución Datos
Sabemos que
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Resistencia y Temperatura
Problema 4 Un tostador está nominado a 600W cuando se conecta a una fuente de
120 V. ¿Que corriente conduce el tostador, y cual es su Resistencia?
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Resistencia y Temperatura
Solución Datos: Sabemos que:
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Resistencia y Temperatura
Problema 5 Para calentar un cuarto que tiene un techo de 8 pies de alto se
requieren aproximadamente 10 W de potencia eléctrica por pie cuadrado. A un costo de 0.080 dólares/kWh. ¿Cuánto costará, por día, usar electricidad para calentar un cuarto que mide ?
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Resistencia y Temperatura
Solución Datos:
Costo = 0.080 dólares/kWh Costo de energía de un cuarto Sabemos que:
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Resistencia y Temperatura
Solución
En consecuencia: