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Problemas

Ley de Coulomb
Se tienen dos esferas cargadas eléctricamente con 4x10-8 C y 2.3x10-7 C
respectivamente y están separadas 35 cm en el aire. Calcular la fuerza
eléctrica de atracción entre ellas.
Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = + 1 x 10-6 C. y q2 = + 2,5 x10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm.
Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = -1,25 x 10-9 C. y q2 = +2 x 10-5 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 10 cm.

 
Campo Electrico

1.- Una carga de 3 microcoulomb recibe una fuerza de 2.25 N. Cuál es la intensidad del campo eléctrico donde se encuentra la carga y cual si esta se sitúa a 30 cm de la carga.
2.-Una esfera metálica esta electrificada de 30 cm con una carga de 16 mc en su superficie ¿Cuál es el valor a 16 cm de la esfera?
K=9X109 Q=16X10-6 R=16 = .16
 
Potencial Electrico

1.-Una carga de 2µm se coloca en un punto del campo eléctrico adquiriendo una energía potencial 4x10-4 joules. ¿Calcula el potencial eléctrico en dicho punto?

Datos
Ep=4x10-4
Q=2µm
2.-A que distancia una carga de 9nC producirá una potencial eléctrico de 4x102 V:
Datos
Q=9nC=9x10-9
V=4x102V

3.-Una carga de 6µc está separada 30cm de otra de 3µc, ¿Cuál es la energía potencial del sistema?

Datos
Q1=6µc
R=30cm=0.3m
Q2=3µc

4.-Determina el potencial eléctrico en un punto que se encuentra a 20 cm de una carga de -5µm, ¿Cuál es la potencia si en el punto se coloca una carga de 8µc?
Datos
R=20cm
Q1=-5µc
V=?
Q2=8µc
Ep=?

Resistencia Electrica

1.-Encuentra la resistencia de un alambre de cobre de 1 mm2 de área y 300m de largo
Datos
R=
P=1.72x10-8
L=300m
A= 1mm2=.001 m2 R=1.72X10-8(300/.001) R=5.16 Ω
 
2.- Cual es la resistencia de un cobre de 40 m de longitud y .16 mm de diámetro
Datos
P=1.72 mm
L=40 m
A=π (.082)=.02010 mm = .02010
R=1.72X10-8(40)/(0.02010) R=3.422X10-5
 
Potencia Electrica

1.- ¿Qué potencia eléctrica desarrolla una estufa que recibe 120 volts y por su resistencia circulan 12 A?
a) Determina la energía eléctrica consumida en kw/h al estar encendida 45min
b) Si el precio de un kw/h es 45 centavos, ¿Cuál es el costo del consumo de energía eléctrica?
1.- P=VI 2.- T=VIt
P=120*12 T=120*12*0.75
P=1440 watts T=1.08 w-hora


2.- Un foco de 100 watts se conecta a una diferencia de potencial de 120 volts.
a) Determina la resistencia del filamento
b) La intensidad de la corriente que circula sobre el
c) La energía que consume en 15 min
d) El costo por hora
P=100 w
V=120 v
t=15 min
$=45 c x kw/h
a) P=V2/R à R=V2/P = (120)2/100= 144W
b) P=VI à I=P/V= 100/120= 0.83A
c) T=P*t=(0.100 kw)(0.25hr)= 0.025 kw/hr
d) 0.45*0.025=0.01125$= 1.125 centavos


3.- Tres aparatos eléctricos de 60,90, y 120 ohms se conectan en paralelo a 120 volts por 1hr 30min.
a) Calcula el costo del consumo de energía


P=V2/R
P= (120)2/27.7777
P=14400/27.7777
P=518.4014watts
T=Pt
T= (0.5184)(1.5) 518.4014w à 0.5184kw
T=0.7776
0.45*0.7776=0.3499$=0.35cent
 
Circuito En Serie

1- Calcula la Resistencia equivalente a 2, 5 y 7 Ohm conectados en serie y paralelo.
Serie
Re= 2 + 5 + 7 = 14 Ohm
Paralelo
1/Re= 1/2 + 1/5 + 1/7
1/RE= .5 + .2 + .14
1/Re= .84
Re= 1/.84
Re=1.186 Ohm
2- Dos focos de 70 y 80 Ohm se conectan en serie con una diferencia de potencial de 120 V
a) Calcula intensidad de corriente
b) Calcula caída de voltaje
Re= 70 + 80= 150 Ohm
a) I = V/R
120/150 = .8 Amp
b) V1 = .8 (70)=56
V2 = .8 (80)=64
V1+V2 = 120 V
3- Una plancha se conecta en paralelo a un tostador de 90 Ohm con un voltaje de 120V
a) Resistencia equivalente 37.03 Ohm
b) Intensidad del circuito 3.24 Amp
1/Re = 1/60 + 1/90
1/Re= .016 + 0.11
Re = 1/0.27
Re= 37.03
I1 = 120/37.03 = 3.24 Amp
I2 = 120/60 = 2 Amp
I3 = 120/90 = 1.33 Amp
4- Calcula el valor de la resistencia que se debe conectar en paralelo con una resistencia de 10 Ohm para que la resistencia total del circuito se reduzca a 6 Ohm
R1= --
R2= 10 Ohm
R3= 6 Ohm
1/Re= 1/R1+1/R2
1/R1= 1/Re-1/R2
1/R1= 1/6 – 1/10
1/R1= 0.16-0.1
R1=15 Ohm

Circuito En Paralelo

1- Calcula la Resistencia equivalente a 2, 5 y 7 Ohm conectados en serie y paralelo.
Serie
Re= 2 + 5 + 7 = 14 Ohm
Paralelo
1/Re= 1/2 + 1/5 + 1/7
1/RE= .5 + .2 + .14
1/Re= .84
Re= 1/.84
Re=1.186 Ohm
2- Dos focos de 70 y 80 Ohm se conectan en serie con una diferencia de potencial de 120 V
a) Calcula intensidad de corriente
b) Calcula caída de voltaje
Re= 70 + 80= 150 Ohm
a) I = V/R
120/150 = .8 Amp
b) V1 = .8 (70)=56
V2 = .8 (80)=64
V1+V2 = 120 V
3- Una plancha se conecta en paralelo a un tostador de 90 Ohm con un voltaje de 120V
a) Resistencia equivalente 37.03 Ohm
b) Intensidad del circuito 3.24 Amp
1/Re = 1/60 + 1/90
1/Re= .016 + 0.11
Re = 1/0.27
Re= 37.03
I1 = 120/37.03 = 3.24 Amp
I2 = 120/60 = 2 Amp
I3 = 120/90 = 1.33 Amp
4- Calcula el valor de la resistencia que se debe conectar en paralelo con una resistencia de 10 Ohm para que la resistencia total del circuito se reduzca a 6 Ohm
R1= --
R2= 10 Ohm
R3= 6 Ohm
1/Re= 1/R1+1/R2
1/R1= 1/Re-1/R2
1/R1= 1/6 – 1/10
1/R1= 0.16-0.1
R1=15 Ohm
 
Ley De Faraday

1.- Un conductor recto de 10 cm de longitud se mueve perpendicularmente a un campo de .4 tesla a 3 m/s ¿Cuál es el valor de E?
E=.4TX.10 cm X 3 m/s E=.12 T/s= .12 V

2.-El flujo magnético que cruza una espira varía de 2 a 4X10-3 en 3X10-2 s ¿Qué fem se induce?


3.-Calcula el número de espiras que debe tener una bobina para que al recibir una variación de flujo magnética de 8X10-4 weber en 3X10-2 s se genera una fem de 12 volts.
ET=-NQf-Qi
  Transformador Electrico 
 
1- Un transformador se emplea para disminuir el voltaje de 8000 a 220 Volts. Calcular el número de vueltas en el secundario si el primario tiene 9,000 (Nueve mil) espiras.
Formula
Vp/Vs = Np/Ns
Datos
Vp= 8000
Vs= 220
Np= 900
8000/220 = 900/Ns
N= 247.5 espiras
2- Un transformador de un radio portátil reduce 120 V a 9 V, la bobina secundaria contiene 30 vueltas y el radio extrae 400 miliampere, Calcula el numero de vueltas en la bobina primaria.
Formula
Vp/Vs = Np/Ns
Datos
Vp= 1200
Np= 9
Ns=30
120/Vs = 9/30
Vs= 400 Vueltas
 
Efecto Joule

Un tostador de 20 Ohm se conecta por 100 min a 120 Volts. Calcular Intensidad, Energía consumida, Costo y Calor Producido.

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Integrantes

*Javier Granados Ponce
*Heber A. Garcia Torres
*Luis Felipe Reyes Ramírez
*Horacio Naranjo Huerta
*Adrián G. Suárez Vallejo