Circuitos de Corriente Continua | Acoplamientos de Receptores + Asociación de Resistencias | Leyes de Kirchhoff | Ejercicios


Circuitos de Corriente Continua Acoplamientos de Receptores + Asociación de Resistencias Leyes de Kirchhoff Ejercicios

1. CIRCUITOS SERIE
Varios receptores están conectados en serie cuando el final de uno está unido con el principio del siguiente. Podremos tener: interruptor, fusible, lámpara. Si en alguno de ellos se interrumpe (abre) el circuito, éste queda sin corriente. I1 = I2; RT = R1 + R2; VT = V1 + V2; PT = P1 + P2; ET = E1 + E2

 2. CIRCUITOS PARALELO
Circuitos formados por varios circuitos elementales independientes unos de otros y que tienen en común la tensión a la que se encuentran conectados. IT = I1 + I2; RT = 1/(1/R1 + 1/R2); VT = V1 = V2; PT = P1 + P2; ET = E1 + E2

 3. CIRCUITOS MIXTOS
El circuito mixto está compuesto por asociaciones de resistencias que pueden conectarse de distinta forma, siendo su consumo diferente. Hornos, cocinas, calefactores,... incorporan varias resistencias con distintas posibilidades de acoplamiento, dando como resultado una obtención de calor diferente en cada caso. Para su resolución se deben simplificar sucesivamente hasta conseguir un circuito elemental.

 4. LEYES DE KIRCHHOFF
  • 1º Ley (ley de los nudos o ley de las corrientes). La suma aritmética de todas las corrientes que confluyen en un nudo es cero. O, lo que es lo mismo, la suma de todas las corrientes que llegan a un nudo es igual a la suma de todas las corrientes que salen de éste. Las corrientes que llegan al nudo tendrán signo positivo, mientras que las corrientes que salgan del nudo tendrán signo negativo.
  • 2º ley ( ley de las mallas). La suma aritmética de los voltajes a lo largo de una malla es cero. El signo de cada voltaje de la malla tiene signo positivo si se comporta como generador y negativo si se comporta como carga. Las caídas de tensión (tensión en los bornes de las resistencias) tienen signo negativo.
  • Nudo: todo punto donde convergen dos o más de dos conductores.
  • Malla: todo circuito cerrado que puede ser recorrido volviendo al punto de partida sin pasar dos veces por un mismo elemento.
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5. EJERCICIOS
Deseo obtener una resistencia de 10 Ω entre dos puntos de un circuito. Tengo para ello un circuito paralelo formado por dos resistencias. Si una de ellas tiene un valor de 20 Ω. ¿Qué valor tiene la otra? R1 = R2 = 20 Ω

Tengo cuatro resistencias de valores: R1 = 2 Ω; R2 = 2 Ω; R3 = 3 Ω; R4 = 4 Ω. Utilizando el menor número de resistencias, se pide:
  • Forma de conexión para conseguir tener un valor de 1 Ω. En paralelo R1 y R2
  • Forma de conexión para conseguir una resistencia de 5 Ω. En serie R1 y R3 o R2 y R3
Hallar la resistencia total de dos resistencias conectadas en paralelo, cuyos valores son: R1 = 40 Ω; R2 = 60 Ω. 24 Ω

Un circuito en paralelo tiene R1 = 2 Ω y R2 = 4 Ω sabiendo que I1 = 1 A. Se pide:
  • Tensión del generador. V1 = V2 = 2V
  • Intensidad que circula por la segunda resistencia. I2 = 0.5 A
  • Intensidad total proporcionada por el generador. IT = 1.5 A
Calcular la intensidad que circula por un aparato de resistencia 10 Ω, conectado en serie con un reóstato a una tensión de 220 V, en los siguientes casos:
  • Cuando la resistencia intercalada en el reóstato es de 100 Ω. I = 2 A
  • Cuando la resistencia intercalada en el reóstato es de 45 Ω. I = 4 A
Dos resistencias de 5 y 20 Ω se conectan en paralelo a una tensión de 100 V. Calcular:
  • Resistencia total. RT = 4 Ω 
  • Intensidad total. IT = 25 A
  • Intensidad que circula por cada resistencia. I1 = 20 A; I2 = 5 A
Se dispone de dos resistencias conectadas en serie cuyos valores son: R1 = 40 Ω; R2 = 60 Ω. Por las resistencias circula una corriente de 2 A. Hallar:
  • Resistencia total. RT = 100 Ω 
  • Tensión de cada resistencia. V1 = 80 V; V2 = 120 V
  • Tensión total. VT = 200 V
  • Potencia que consume cada resistencia. P1 = 160 W; P2 = 240W
  • Potencia total. PT = 400 W
Se tienen dos resistencias R1 y R2 conectadas en serie. La tensión en bornes de R1 es de U1 = 50 V. La potencia que consume R2 es P2 = 600 W. La tensión total en bornes del acoplamiento es UT = 350 V. Calcular:
  • Tensión en R2. U2 = 300 V
  • Intensidad. I = 2 A
  • Resistencia R1. R1 = 25 Ω
  • Potencia de R1. P1 = 100 W
  • Resistencia de R2. R2 = 150 Ω
  • Potencia Total. PT = 700 W
Se tienen dos lámparas de las siguientes características: E1 (60 W-220 V); E2 (40 W-220 V). Si se conectan en serie a una tensión de 220 V. Suponer que la resistencia eléctrica de las lámparas no varían con la temperatura. Hallar:
  • Resistencia de cada lámpara.
  • Resistencia total del circuito.
  • Intensidad que circula por ellas.
  • Tensión de cada lámpara.
  • Potencia que consume cada lámpara.
  • Potencia total.
Si asociamos resistencias en serie, podemos afirmar que:
  • La resistencia total obtenida será superior a cualquiera de las resistencias conectadas.
  • La resistencia total obtenida será inferior a cualquiera de las resistencias conectadas.
  • La resistencia total obtenida será superior o inferior a cualquiera de las resistencias conectadas, dependiendo del valor de éstas.
Si asociamos resistencias en paralelo, podemos afirmar que:
  • La resistencia total obtenida será superior a cualquiera de las resistencias conectadas.
  • La resistencia total obtenida será inferior a cualquiera de las resistencias conectadas.
  • La resistencia total obtenida será superior o inferior a cualquiera de las resistencias conectadas, dependiendo del valor de éstas.
Si disponemos de tres resistencias de 10 Ω, ¿cómo podemos obtener una resistencia total de 15 Ω?
  • Conectando una en paralelo con las otras dos en serie.
  • Conectando una en serie con las otras dos en paralelo.
  • No podemos obtener este valor de resistencia.
La tensión total de un circuito serie de n resistores es igual a:
  • La suma de todas las tensiones parciales
  • Un valor único en todas ellas
  • Al valor de una de ellas dividido por el número de resistores.
La resistencia equivalente de n resistencias iguales conectadas en paralelo tiene por valor:
  • La suma del valor de las n resistencias
  • El producto de todas ellas
  • El valor de una de ellas dividido por n
La tensión total de un circuito paralelo de n resistencias es igual a:
  • La suma de todas tensiones parciales
  • Un valor único a todas ellas, igual al de la red
  • El valor de una de ellas dividido por n
En un circuito con tres resistores en paralelo podemos decir que:
  • La resistencia equivalente es igual a RT = R1 + R2 + R3
  • La resistencia equivalente es igual a RT = 1/R1 + 1/R2 + ..... 1/Rn
  • Ninguna de las anteriores
En un circuito de resistores en serie podemos decir que:
  • La intensidad total del circuito es igual a la suma de las intensidades que circulan por cada resistencia.
  • La intensidad total del circuito es igual a la intensidad que circula por cada resistencia.
  • a y b son correctas.
  • Ninguna de las anteriores.
Dos resistencias iguales conectadas en paralelo a una tensión de 50 V consumen, entre las dos, 100 W. Si las conectamos en serie a la misma tensión de 50 V, disiparán entre las dos una potencia de:
  • 400 W
  • 25 W
  • 100 W
  • 50 W
En un circuito de dos resistencias en paralelo, la Resistencia Total será:
  • Rt = (R1+R2) / (R1·R2)
  • Rt = (R1·R2) / (R1-R2)
  • Rt = (1/R1) + (1/R2)
  • Rt = (R1·R2) / (R1+R2)
En un circuito de resistencias en serie, la Resistencia Total es:
  • Rt = R1·R2·R3·...
  • 1/Rt = 1/R1+1/R2+1/R3 +...
  • Rt = R1+R2+R3+...
  • Rt = R1+R2+R3·n
¿Cuál del las tres leyes es para un circuito en serie de Resistencias?
  • La tensión es la misma en todos los puntos
  • La suma de intensidades parciales, es igual a la total
  • La resistencia total es igual a la suma de parciales
  • La intensidad se calcula por KIRCHHOFF
En un circuito paralelo de resistencias, se cumple que:
  • La suma de corrientes parciales es igual a la total.
  • La suma de tensiones parciales es igual a la total.
  • La potencia disipada es la misma en cada elemento.
  • La f.e.m total es igual a la c.d.t en las resistencias.
En un circuito en paralelo, la resistencia total es :
  • Menor que la menor de ellas.
  • La suma de las R.
  • Mayor que la menor de ellas.
  • Menor que la mayor de ellas.
Si colocamos en paralelo una resistencia de 100k y 10oh:
  • 9,999 Ω
  • 10 Ω
  • 100.001 Ω
  • 100.010 Ω
En un circuito en serie la tensión aplicada se reparte en:
  • Proporcionalmente en todas las resistencias.
  • Se pierde en cada uno de los receptores.
  • En función del consumo de los generadores.
  • El circuito por el conductor de protección.
¿Es igual el calculo de las potencias parciales en un circuito serie o paralelo?
  • No
  • Es diferente el cálculo
  • La potencia del circuito serie se reparte por igual
  • Si, si se calculan por separado.
Al ir sumando resistencias en paralelo su valor final es:
  • Mayor que las R parciales.
  • Menor que las Resistencias parciales.
  • Su suma es la inversa.
  • Es la suma de las R parciales
En un circuito serie de “n” resistencias iguales la Rt:
  • Rt = (m-1)·R1
  • Rt = n·R1
  • Rt = R1+2·R1+3·R1+...
  • La suma elevado a n factorial.
Un circuito es en serie cuando:
  • Los receptores son recorridos por la misma corriente y la tensión total se divide entre ellos.
  • Posee sus cargas sometidas a la misma tensión, pero la corriente se divide entre ellas.
  • Se presentan ambas configuraciones, mixta y paralela.
  • Cuando los elementos están en fila, sin tener en cuenta las conexiones entre los mismos.
La corriente continua:
  • Mantiene su polaridad a lo largo del tiempo, pero nunca su valor.
  • Varía su polaridad a lo largo del tiempo, pero nunca su valor.
  • Mantiene su polaridad a lo largo del tiempo, y, en contra de lo que se suele creer, puede variar su valor, pero nunca su polaridad, ya que pasaría a ser corriente alterna.
  • Varían su polaridad y su valor a lo largo del tiempo.
Se produce corriente alterna cuando la señal:
  • Cambia su polaridad.
  • Cambia su valor.
  • Cambian su polaridad y su valor.
  • Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
Hallar la tensión que es necesario aplicar a una resistencia de 1 kΩ para que se establezca una corriente de 30 mA. U = 30 V

Hallar la intensidad de corriente que circula por un circuito si está sometido a una tensión de 230 V y ofrece una resistencia de 46 Ω. I = 5 A

Por un conductor de cobre, de diámetro 2 mm, resistividad 0’017 Ω · mm2/m y longitud 300 m, circula una intensidad de 10 A. Calcular: 
  • Resistencia eléctrica del conductor. R = 1.623 Ω
  • Caída de tensión en el conductor. AU = 16.234 V
Una línea de 300 m de longitud está formada por un conductor de cobre de sección 0,5 mm2 y alimenta a un receptor formado por una resistencia de 10 Ω. Conectamos la línea al inicio a una fuente de alimentación de 200 V. Se pide:
  • Resistencia óhmica que ofrece la línea de alimentación. R = 20.4 Ω
  • Resistencia Total. RT = 30.4 Ω
  • Caída de tensión en la línea de alimentación. AU =  134.211 V
  • Tensión al final de la línea de alimentación. V= 65.789 V
  • ¿Qué porcentaje de la tensión se pierde en la línea?. Se pierde el 67 %. Para reducir la tensión, aumentar la sección. 
Una línea eléctrica tiene una resistencia eléctrica de 15 Ω y por la misma circula una intensidad de 0’4 A. Calcular la potencia que se pierde en dicho conductor eléctrico. P = 2.4 W

Calcular la potencia que consume un aparato de 46 Ω de resistencia cuando se conecta a una tensión de 230 V. P = 10580 W

¿Cuál es la resistencia que presenta una lámpara de incandescencia de características nominales 24 V, 60 W? R = 9.6 Ω

El filamento de una lámpara incandescente tiene una resistencia, funcionando, de 156 Ω si circula una corriente de 0,45 A. Hallar:
  • Tensión en los extremos de la lámpara. U = 70.2 V
  • Potencia que consume. P = 31.59 W
Qué potencia proporciona una batería ideal de 12 V que suministra 2 A? P = 24 W

Sea una batería real de 12 V y resistencia interna de 0,2 Ω que suministra 2 A a una carga exterior. Calcular:
  • Potencia generada. P = 24 W
  • Potencia disipada en la resistencia interna. P = 0.8 W
  • Potencia suministrada a la carga. P = 23.2 W
  • Tensión en bornes de la carga (resistencia) exterior. V = 11.6 V
  • Valor de la resistencia (carga) conectada a los bornes de la batería. R = 5.8 Ω
Por un aparato de resistencia 150 Ω ha circulado una corriente de 40 mA durante 24 horas. Se pide:
  • La potencia que consume el aparato. P = 0.24 W
  • La energía consumida en ese tiempo. Expresar el resultado en Julios (W*s) y en kilovatios · hora ( KW*h). E = 20736 W*s = 0.00576 Kw*h
Una bombilla tradicional de 100 W (que cuesta unos 0,6 euros) proporciona la misma luz que una lámpara de bajo consumo de 20 W (que cuesta aproximadamente 9 euros). Las bombillas están encendidas unas 4 horas diarias. Suponer que el kW·h de energía consumida cuesta 0,14 euros.
  • ¿Cúal será su consumo eléctrico a lo largo de un año? Coste tradicional = 21.040 €; coste bajo consumo = 13.088 €
  • ¿Cuál resulta más económica? Bajo consumo
Hallar la energía consumida por una plancha si está sometida a una tensión de 230 V y circula una corriente de 3 A durante un tiempo de 3 horas y media. Coste de energía suponiendo que el precio KW·h = 0’12 €.  E = 2.415 KW*h; C= 0.2898 €

Una resistencia eléctrica absorbe 5 A cuando se conecta a una tensión de 230 V. Precio del KW·h = 0’1 €. Se pide:
  • Potencia que absorbe la resistencia. P = 1150 W = 1.150 KW
  • Energía absorbida en 2 h. de funcionamiento. E = 2.3 KW*h
  • El coste de la energía consumida en 30 días. Cada día se tiene conectada la resistencia 10 h.      C = 34.5 €
Hallar el coste de la energía consumida en una vivienda durante 2 meses, suponiendo el coste del KW*h de 0’1 €. Alumbrado 150W 10 h/día + Lavadora 900 W 6 h/semana + Televisión 250 W 6 h, 30 min/día + Frigorífico 350 W 12 h/día + Pequeños electrodomésticos 300 W 4 h/semana. C = 49.607 €

Calcular la intensidad que circula por un aparato de resistencia 10 Ω, conectado en serie con un reóstato a una tensión de 220 V, en los siguientes casos:
  • Cuando la resistencia intercalada en el reóstato es de 100 Ω. I = 2 A
  • Cuando la resistencia intercalada en el reóstato es de 45 Ω. I = 4 A
Dos resistencia de 5 y 20 Ω se conectan en paralelo a una tensión de 100 V. Calcular:
  • Resistencia total. RT = 4 Ω
  • Intensidad total. IT = 25 A
  • Intensidad que circula por cada resistencia. I1 = 20 A; I2 = 5 A
Se dispone de dos resistencias conectadas en serie cuyos valores son R1 = 40 Ω y R2 = 60 Ω. Por las resistencias circula una corriente de 2 A. Hallar:
  • Resistencia total. RT = 100 Ω
  • Tensión de cada resistencia. V1 = 80 V; V2 = 120 V
  • Tensión total. VT = 200 V
  • Potencia que consume cada resistencia. P1 = 160 W; P2 = 240 W
  • Potencia total. PT = 400 W
Se tienen dos resistencias R1 y R2 conectadas en serie y la tensión en bornes de R1 es de U1 = 50 V y la potencia que consume R2 es P2 = 600 W. La tensión total en bornes del acoplamiento es UT = 350 V. Calcular:
  • U2 = 300 V
  • I = 2 A
  • R1 = 25 Ω
  • P1 = 100 W 
  • R2 =  150 Ω
  • PT = 700 W
Se tienen dos lámparas de las siguientes características E1 (60 W-220 V) y E2 (40 W-220 V). Se conectan en serie a una tensión de 220 V. Suponer que la resistencia eléctrica de las lámparas no varían con la temperatura. Hallar:
  • Resistencia de cada lámpara. R1 = 806.67 Ω; R2 = 1210 Ω
  • Resistencia total del circuito. RT = 2016.67 Ω
  • Intensidad que circula por ellas. I = 0.11 A
  • Tensión de cada lámpara. V1 = 87.93 V; V2 = 133.10 V
  • Potencia que consume cada lámpara. P1 = 9.67 W; P2 = 14.64 W
  • Potencia total. PT = 24.31 W
De dos receptores conectados en paralelo, conocemos los siguientes valores: R1 = 80 Ω y R2 = 20 Ω. Por la resistencia R1 circula una intensidad I1 = 1 A. Calcular:
  • RT = 16 Ω
  • I2 = 4 Ω
  • U = 80 V
  • IT = 6 A
  • P1 = 80 W
  • P2 = 320 W
Se dispone de dos resistencias conectadas en serie cuyos valores son R1 = 40 Ω y R2 = 60 Ω. Por las resistencias circula una intensidad I = 2 A. Hallar:
  • Resistencia total. RT = 100 Ω
  • Tensión de cada resistencia. V1 = 80 V; V2 = 120 V
  • Tensión total. VT = 200 V
  • Potencia que consume cada resistencia. P1 = 160 W; P2 = 240 W
  • Potencia total. PT = 400 W
Tenemos tres resistencias de 20 Ω, 30 Ω y 60 Ω, que están conectadas en paralelo a una tensión de 240 V. Hallar el valor de las intensidades parciales, la intensidad total y la resistencia total. I1 = 12 A; I2 = 8 A; I3 = 4 A; IT = 24 A; RT = 10 Ω
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