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1. La batería recargable de una linterna es capaz de suministrar 85 mA durante 12 h. Si su tensión en los terminales es 1,2 V, ¿Cuánta energía puede suministrar? P = (1,2 V) * (0,085 A) P = 0,102 W Energía suministrada: E = P.T E = 0,102 W * 3600s * 12 h E = 4406,4 j 2. Determinar la potencia en cada elemento del circuito de la figura y comprobar que se cumple el principio de conservación de la energía. P 1 =V 1 ×I 1 P 1 =(2 V ) × ( 2 A ) =−4 W P 2 =V 2 ×I 1 P 2 =( 5 V ) × ( 2 A )= 10 W P 3 =V 3 ×I 2 P 3 =( 4 V ) × (5 A ) =−20 W P 4 =V 4 ×I 2 P 4 =( 1 V ) ×( 5 A )=5 W P 5 =V 5 ×I 3 P 5 =( 3 V ) × ( 3 A )= 9 W 3. Calcular las tensiones indicadas en el circuito de la figura. i s =5 A v 1 =( 5 ) × ( i 1 ) v 2 =( 1 ) × ( i 1 ) v 3 =( 4 ) × ( i 3 ) Nodo A: i s =i 1 Nodo B: i 1 =i 1 Nodo C: i 1 =i 3 Malla: v s + v 1 v 2 +v 3 =0

Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

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Page 1: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

1. La batería recargable de una linterna es capaz de suministrar 85 mA durante 12 h. Si su tensión en los terminales es 1,2 V, ¿Cuánta energía puede suministrar?

P = (1,2 V) * (0,085 A) P = 0,102 W Energía suministrada: E = P.T E = 0,102 W * 3600s * 12 h E = 4406,4 j

2. Determinar la potencia en cada elemento del circuito de la figura y comprobar que se cumple el principio de conservación de la energía.

P1=V 1 × I 1

P1=(−2V ) × (2 A )=−4W

P2=V 2 × I 1

P2=(5 V ) × (2 A )=10 W

P3=V 3 × I 2

P3=( 4V ) × (−5 A )=−20 W

P4=V 4 × I 2

P4=(1V )×−(−5 A )=5W

P5=V 5 × I 3

P5=(3 V ) × (3 A )=9W

3. Calcular las tensiones indicadas en el circuito de la figura.

is=5 A

v1=(5Ω)×(i1)v2=(1Ω)×(i1)v3=(4 Ω)×(i3)

Nodo A: is=i1

Nodo B: i1=i1

Nodo C: i1=i3

Malla: vs+v1−v2+v3=0

v1=(5 A )× (5 Ω)=25 V v2=(5 A )× (−1Ω )=−5 V v3=(5 A )× (4 Ω )=20 V

4. Calcular las corrientes i1 e i2 en el circuito de la figura.

Page 2: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

Nodo A:−2 A=i2+3 A−5 A=i2

Nodo B:i1=4 A+3 Ai1=7 A

5. Obtener las corrientes I 1 a I 4 en el circuito de la figura. Nodo A:

2 A=I 1+ I2

12 A=I 1

Nodo B:0=7 A+ I 2+3 A−10 A=I 2

Nodo C:I 3=I 4+7 AI 3=5 A

Nodo D:2 A=I 4+4 A−2 A=I 4

6. Calcular la tensión vx en el circuito de la figura.

vs=4 Vvx=(2Ω)×(i1)v2=4 Vv3=3 Vv4=10 V

Nodo A: is=i1

Nodo B: i1=i1

Nodo C: i1=i2

Nodo D: i2=i3

Malla: −vs+v x−v2+v3−v4=0Sustituyendo en la ecuación de la malla:

−vs+v x−v2+v3−v4=0−4 V +v x−4 V+3V −10 V=0vx=15 V

7. Determinar la tensión vAB en los siguientes circuitos

a) vAB=−5V +8V +10 V

vAB=13 V

b) vAB=−8V +10 V−(−5V )

Page 3: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

vAB=7 V

c) vAB=8 V−10 V−5V

vAB=−7V

8. Calcular las tensiones v1, v2y v3en el siguiente circuito.

Malla 1:−20 V−25 V +10 V +V 1=0V 1=35 VMalla 2:15 V−V 2−10V =05 V=V 2

Malla 3:−35 V +V 3+5V=0V 3=30 V

9. Calcular la corriente I y la tensión V AB en el circuito de la figura. Determinar la potencia consumida o suministrada en cada elemento del circuito y realizar el balance de potencia.

5 i+8−30+3i−10=08 i−32=08 i=32i=4 A

V AB=5 i+8V AB=520+8=28 V

10. Calcular la resistencia equivalente en el circuito de la figura

4 Ω // (4 Ω+5 Ω+3Ω)=¿4 × 124+12

=3Ω

6 Ω //(6Ω)=¿6 ×66+6

=3Ω

Req .=2 Ω+1 Ω+3 Ω=6Ω

11. En el circuito de la figura, determinar la resistencia equivalente

respecto de los terminales A-B, RAB

Malla 1

Malla 2

Malla 3

3 Ω

3 Ω

Page 4: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

1)R s=

11

18+

19+

120

=4.6 Ω

2)R s=

115+

120

=4 Ω

3) R y=4,6 Ω//8 Ω=4.6 ×84.6+8

=2.9 Ω

4) RAB=2.9Ω+8 Ω=10.9 Ω≈ 11Ω

12. Calcular la resistencia equivalente en cada uno de los circuitos de la figura.

a) R1=8R2=4R3=4

b) R1=1,05R2=3,27R3=2,18

13. Calcular v1, v2 y v3 en el circuito de la figura.

vs=40Vv1=(14 Ω)×(i1)v2=(RS)×(i2)v3=(RS)×(i2)

Nodo A: is=i1

Nodo B: i1=i2

Nodo C: i2=i3

Primero reducimos las resistencias 15 y 10 por estar en paralelo:

RS=1

115

+1

10

=6 Ω

Por tanto se reduce a una malla:Malla 1: −vs+v1+v2=0Porque v2 y v3 son iguales

Sustituyendo en la ecuación de la malla: −vs+v1+v2=0

−40+(14 i1 )+(6 i1)=0

(20 i1 )=40

(i1 )=2 A=(i2)

Page 5: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

Reemplazando en los voltajes: v1=(14 Ω) × (2 A )=28V

v2=(6 Ω) × (2 A )=12 Vv3=(6 Ω) × (2 A )=12 V

14. Obtener la corrientes i1 a i5 en el circuito de la figura.

Primero reducimos resistencias por estar en paralelo:

1) R s=1Ω2Ω

=1×21+2

=23

Ω

2) R x=R s

4Ω=

23

× 4

23+4

=47

Ω

3) R y=Rx+3Ω=257

Ω

V s=40 VV 1=V s

R1=R y R2=4ΩR3=R s

R4=1ΩR5=2Ω

Por KCL : I 1=I 2+ I 3

I 3=I 4+ I 5

Resolviendo las igualdades de voltajes:40 V =Ry × I 1

40 V =( 257

Ω)× I 1

11.2 A=I1

Ahora utilizaremos la I 1para hallar la I 2 y I3 usando las formulas I 1=R2

Rx

× I 2 e I 1=R3

Rx

× I 3

para hallar cada una:

I 1=R2

Rx

× I 2

11.2 A= 4Ω47

Ω× I 2 1.6 A=I 2

I 1=R3

Rx

× I 3 11.2 A=

23

Ω

47

Ω× I 2 9.6 A=I 3

Page 6: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

Ahora utilizaremos la I 3para hallar la I 4 y I 5 usando las formulas I 3=R4

R s

× I 4 e

I 3=R5

Rs

× I 5 para hallar cada una:

I 3=R4

R s

× I 4

9.6 A= 1 Ω23

Ω× I 2 6.4 A=I 4

I 3=R5

Rs

× I 5 9.6 A= 2 Ω

23

Ω× I 2 3.2 A=I 5

15. Obtener v e i en el circuito de la figura.

6s//3s=6 ×3

9=2 s

2s+2s=4s

I=

1

1+12

( ª )=6 A

V=3(1)=3V

16. En el circuito de la figura, obtener las corrientes I x e I y , y la potencia disipada en la resistencia de 3 ohmios.

912

×13=6 I x

1.625=I x

I 3Ω=I x+0.75I 3Ω=2.37

P3 Ω=I 2 × R

P3 Ω=2.372× 3=16.8507 Watts

Para I y :

R= 1

(1

20+

14)=20

( 206

+7)I y−206

× 5=0

Page 7: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

( 626 ) I y=

1006

I y=1006 2

=1.627

17. Calcular v e ix en el circuito de la figura.

-12+V+2=0V=12-2=10V

2-3I x-8=0

-3I x=8-2

I x=-2A

18. Obtener V x en el circuito de la figura.

−15+(1+5+2 ) I +2V x=0V x=5 i

−15+8 I +10 I =0

I=56

V x=5 I=256

=4.167 V ¿

19. Para el circuito de la figura, calcular V 0/V sen función de α, R1 , R2 , R3 y R4. Si R1 = R2 = R3 = R4 , ¿para qué valor de α resulta |V 0/V s | = 10?

−V S+ I 0 × R1+ I 0 × R2=0V S=−I 0(R1+R2)

Page 8: Tarea de Electricidad 2 - QUEZADA ASCENCIO

V 0

V S

=α × I 0 ×

R3× R4

R3+R4

−I 0 ( R1+R2 )=

−α × R3× R4

(R1+R2)(R3+R4)

Si R1=R2=R3=R4=α y V 0

V S

=10

Valor absoluto

10= α × a ×a(a+a)(a+a)

10= α × a2

2 a×2a

10=α4

4 0=α

V 0=α × I 0(R3× R4

R3+R4

)