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Corriente electrica



1. En la figura (a) el interruptor esta cerrado y por tanto solo circula corriente por R1, pues no circula corriente por R2 dado que la resistencia del cable es cero.
Si el interruptor se abre como se ve en la figura (b), explique que ocurre con la lectura del amperímetro.

Respuesta

El amperímetro es un dispositivo para medir corriente. En este circuito nos encontramos con una resistencia R1, dado que el interruptor del circuito se encuentre cerrado.
Esta resistencia proporciona la siguiente corriente mostrada en el amperímetro.


I = aˆ†V R1 aˆ†V= I R1
Al momento de abrir el interruptor se nota que las resistencias están conectado extremo con extremo, se dice que están conectadas en serie. Observando nos damos cuenta que la corriente que circula en el circuito (b) es la misma en R1 y R2, ya que cualquier carga que fluya a través de R1 también fluye a través de R2 y además el aˆ†V del circuito es I R1 + I R2.
Entonces:
I = I1 + I2
aˆ†V = I R1 + I R2
aˆ†V = I (R1 + I R2)
Despejando la corriente encontramos:
aˆ†V (R1 + I R2)=I ( Mostrado en el amperimetro).

De lo anterior la corriente disminuye ya que la resistencia aumenta un R2, con respecto a la primera lectura del amperímetro I = aˆ†V R1 .
El valor de (R1 + I R2) se puede tomar coma la resistencia equivalente en un circuito.
Req= R1+ R2+ R3…
Estoes solo es para resistencias en serie.
Nota: la resistencia equivalente en resistencias en serie siempre es mayor que la mayor resistencia del circuito.

2. En la figura (a) el interruptor esta abierto y por tanto solo circula corriente por R1. Si el interruptor se cierra como se ve en la figura (b), explique que ocurre con la lectura del amperímetro.

Respuesta

En la parte (a) el circuito esta abierto y no circula corriente por R2 en este momento la corriente que muestra el amperímetro es:


tensión mas adecuada para ser tratada. Solo es capaz de trabajar con corrientes alternas.
esto quiere decir que la tensión de entrada sera alterna y la de salida también.
Consta de dos arroyamientos sobre un mismo núcleo de hierro, ambos arroyamientos
primario y secundario, son completamente independientes y la energía eléctrica se
transmite del primario al secundario en forma de energía magnética a través del núcleo.
el esquema de un transformador simplificado es el siguiente:

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La corriente que circula por el arrollamiento primario (el cual esta conectado a la red)
genera una circulación de corriente magnética por el núcleo del transformador. Esta
corriente magnética sera mas fuerte cuantas mas espiras (vueltas) tenga el arroyamiento
primario. Si acercas un iman a un transformador en funcionamiento notaras que el iman
vibra, esto es debido a que la corriente magnética del núcleo esalterna, igual que la
corriente por los arroyamientos del transformador.
En el arroyamiento secundario ocurre el proceso inverso, la corriente magnética que
circula por el núcleo genera una tensión que sera tanto mayor cuanto mayor sea el
número de espiras del secundario y cuanto mayor sea la corriente magnética que circula
por el núcleo (la cual depende del numero de espiras del primario).
Por lo tanto, la tensión de salida depende de la tensión de entrada y del número de
espiras de primario y secundario. Como fórmula general se dice que
V1 = V2 * (N1/N2)
Donde N1 y N2 son el número de espiras del primario y el del secundario
respectivamente.
Así por ejemplo podemos tener un transformador con una relación de transformación de
220V a 12V, no podemos saber cuantas espiras tiene el primario y cuantas el secundario
pero si podemos conocer su relación de espiras:
N1/N2 = V1/V2
N1/N2 = 220/12 = 18,33
Este dato es útil si queremos saber que tensión nos dara este mismo transformador si lo
conectamos a 120V en lugar de 220V, la tensión V2 que dara a 120V sera:
120 = V2 * 18,33
V2 = 120/18,33 = 6,5 V
Por el primario y el secundario pasan corrientes distintas, la relación de corrientes
también depende de la relación de espiras pero al revés, de la siguiente forma:

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I2 = I1 * (N1/N2)
Donde I1 e I2 son las corrientes de primario y secundario respectivamente. Esto nos
sirve para saber que corriente tieneque soportar el fusible que pongamos a la entrada
del transformador, por ejemplo, supongamos que el transformador anterior es de 0.4
Amperios. Esta corriente es la corriente maxima del secundario I2, pero nosotros
queremos saber que corriente habra en el primario (I1) para poner allí el fusible.
Entonces aplicamos la fórmula
I2 = I1 * (N1/N2)
0.4 = I1 * 18.33
I1 = 0.4 / 18.33 = 21,8 mA
Para asegurarnos de que el fusible no saltara cuando no debe se tomara un valor mayor
que este, por lo menos un 30% mayor.
Como ejercicio puedes calcular la tensión que tendríamos si, con el transformador
anterior, nos equivocamos y conectamos a la red el lado que no es, cualquiera mete la
mano ahí (por si acaso no pruebes a hacerlo en la realidad ya que el aislamiento del
secundario de los t I = aˆ†V R1
Pero al cerrar el circuito notamos que entra a actuar una segunda resistencia R2 esta clase de configuración de las resistencias, es llamada en paralelo en este caso las aˆ†V del circuito son las mismas por que cada resistencia esta conectada con los terminales del fem (fuente electro motriz). Sin embargo las corrientes que circulan a través de estas no son iguales.
aˆ† V1 = aˆ† V2=aˆ†V
A
R1
I1
I1
R2
I

En este caso la corriente se divide en dos partes I1 para R1 y I2 en R2 cuando esta entra en el punto de intersección de las dos resistencias este punto se denomina nodo.
Con lo anterior la corriente que entra a un nodo debe ser igual a la suma
de las corrientes que salen de el:

I = I1 + I2 (1)
Como aˆ†V es constante, tenemos:
I1 = aˆ†V R1 ^ I2 = aˆ†V R2
Reemplazando lascorriente en la ecuación (1):
I = aˆ†V R1 + aˆ†V R2
I = aˆ†V (1 R1 + 1 R2)

A esta expresión (1 R1 + 1 R2) se puede tomar como la resistencia equivalente de la siguiente manera:
1 Req= 1 R1 + 1 R2 …

I = aˆ†V Req para circuitos en paralelo y en serie.
De lo anterior el amperímetro marca una lectura mayor de corriente que en la parte (a), por que el valor de la suma del inverso de cada resistencia
(1 R1 + 1 R2…) es menor al valor 1 R1 de la parte (a)
Nota: el valor 1 Req= 1 R1 + 1 R2 es menor al menor valor de resistencia encontrado en un circuito con resistencias en paralelo.

3. El amperímetro mostrado en la figura marca una lectura de 2A.
Calcular:
I1 , I2 y ε

A
5.00 Ω
2.00 Ω
7.00 Ω
15.0 V
ε
I1
I2
c
d
a
f
e
b

Este ejercicio se a resuelto mediante la reglas de kirchhoff
En el nodo b
I1 + I2 = 2A ecuación 1.
En la maya abefa
-(5 Ω 2A) – (2 Ω)( I2 ) + ε = 0 ecuación 2.
Maya bcdeb
I1 7Ω- 15V+5Ω2A=0 ecuación 3.

De la ecuación 3 se tiene que

I1 = 15V-5(2)V7Ω

I1 = 5V7Ω = 0.71A

I1 = 0.71A

De la ecuación se tiene:

I2 = 2A - I1
I2 = 2A – 0.71S
I2 = 1.28A

De la ecuación 2 se tiene:

Ε = (5)(2)V + (2) (I2 )V
E = 10V +2.6V
E = 12.6 V ≈

Respuesta:
I1 = 0.71A
I2 = 1.28A
E = 12.6 V ≈





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