lunes, 6 de marzo de 2017

10 Ejercicios resueltos de Corriente Continua (II)

Ejercicio 1.

Determinar las corrientes de cada derivación en la conexión en paralelo, como está indicado en la figura.
Solución.

Se halla la resistencia equivalente del circuito para obtener la tensión entre los puntos A y B (UAB).

O bien:
La tensión UAB es:
De acuerdo con la Ley de Ohm se obtinen I1, I2 e I3.
Se comprueba el resultado aplicando la primera Ley de Kirchhoff.
Ejercicio 2.

Determinar la resistencia equivalente total del circuito de la siguiente figura.

Solución:

Para obtener la resistencia equivalente total del circuito dado, se hallan la "Req12" y "Req456" que están en paralelo entre sí.

De esta forma tenemos todas las resistencias en serie.

La resistencia equivalente es:
Ejercicio 3.

Determinar la potencia que consume un motor eléctrico si la corriente en el circuito es igual a 8A y el motor está conectado a una red de 220 V.

Solución.

Los datos que se dan en el enunciado del problema son la tensión de la red y la intensidad del circuito. Teniendo en cuenta que en corriente continua, la potencia eléctrica es el producto de la tensión y la intensidad, se tiene que: 
Ejercicio 4.

¿Cual es la potencia que consume un horno eléctrico, sí éste toma de la red una intensidad de 5A y la resistencia del horno eléctrico es igual a 24 ohmios?. Determinar la energía que consume el horno eléctrico durante 5 horas. 

Solución.

Los datos que nos proporciona el enunciado del problema son la intensidad y la resistencia del receptor. En corriente continua la potencia eléctrica también se puede calcular con el producto de la intensidad al cuadrado por la resistencia.
Se calcula la energía consumida durante el periodo de 5 horas.
Ejercicio 5.

Determinar el precio de la energía consumida por 12 lámparas de incandescencia durante un mes (30 días), si cuatro de ellas son de 60 W y están encendidas 6 horas al día y las 8 restantes son de 25 W y están encendidas 4 horas al día. El precio de la energía (tarifa) es de 0,115 € por kWh.

Solución.

Por un lado se tienen 4 lámparas de 60 W encendidas 6 horas al día durante 30 días. La potencia de las 4 lámparas, las horas de funcionamiento y la energía consumida son:

Por otro lado se tienen 8 lámparas de 25 W encendidas 4 horas al día durante 30 días. La potencia de las 8 lámparas, las horas de funcionamiento y la energía consumida son:

La energía total consumida y el coste de la energía con un precio de 0,115 €/kWh  es:
Ejercicio 6.

Según el circuito de la figura. Determinar su corriente.
Solución.

La dirección de la corriente se elige arbitrariamente. En este caso, el sentido elegido es en el sentido de las manillas del reloj. Si se aplica la segunda Ley de Kirchhoff se tiene que:
El signo "menos" significa que el sentido elegido de la corriente es contraria a la dirección verdadera.

Ejercicio 7.

Dado el circuito de la figura. Determinar las corrientes del circuito.

Solución.

Por medio del método de mallas de Maxwell se plantean las ecuaciones de malla y se resuelve el sistema de ecuaciones.

Se obtiene que los valores de las intensidades I1= 1,154 A, I2= 0,416 A e I3= 0,74 A.

Ejercicio 8.

Determinar todas las corrientes del siguiente circuito.
Solución.

Por medio del método de resolución de mallas de Maxwell se plantean las ecuaciones. En este caso se plantean tres ecuaciones, al tener el circuito tres malla. Luego se tiene que resolver un sistema de tres ecuaciones.

Los resultados de las corrientes son: I1= 4 A; I2= 2 A; I3= 3 A; I4= 2 A; I5= 1 A.

Ejercicio 9.

Determinar la resistencia equivalente entre los terminales A y B del circuito de la figura.
Solución.

La resistencias R1, R3 y R3 están conectadas en serie.
La resistencia equivalente Req123 y R4 queda en paralelo. Se obtiene la resistencia Req1234.
El circuito queda de la siguiente manera:
La resistencia equivalente Req1234, R5 y R6 están conectadas en serie. Se obtiene Req56.
La resistencia Req 56 y R7 quedan en paralelo, de forma que se obtiene la resistencia Req567.
El circuito queda:

La resistencia Req567 queda en serie con las resistencias R8 y R9. La resistencia total equivalente es.

Ejercicio 10.

Se da un circuito compuesto de cuatro resistencias conectadas en paralelo de 6, 4, 3 y 8 ohmios. La corriente que pasa por el punto de derivación es de 20 A. Determinar la corriente que pasa por cada resistencia.

Solución.

Se plantea el esquema del circuito:
Se halla la resistencia equivalente total del circuito, para obtener la tensión entre los puntos A y B.

La tensión entre los puntos A y B es:
Se obtienen las intensidades I1, I2, I3 e I4:

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