Tarea 1 Ingenieria Electrica

...

Vab =IR5Ω =0A*5Ω=0V

8Ω

1A

[pic 34] [pic 35] [pic 36] [pic 37] [pic 38] [pic 39] [pic 40]

R2Ω +R3Ω 3Ω+2Ω

[pic 41]

8. Un calentador eléctrico consume 1000W de una fuente de 250V. ¿Qué potencia consumiría si la fuente fuera de 208V? ¿Cuál es el valor de la resistencia del calentador?

El primer paso es obtener la resistencia eléctrica del calentador:

P=V2 R

V2 (250V)2 R = P = 1000W =

Así, si este calentador con resistencia de 62.5 Ohms se conecta a una fuente de 208V se obtiene la siguiente disipación de potencia:

V2 (208V)2 P= R = 62.5Ω =

9. Una parrilla eléctrica consume 12A a 115V por un periodo de 3 horas. a. Si la energía eléctrica cuesta 5 centavos por KWh, determine el costo de

[pic 42] [pic 43]

62.5Ω

[pic 44] [pic 45] [pic 46]

692.224W

[pic 47] [pic 48]

a)

b)

c)

usar la parrilla.

- Encuentre la cantidad de electricidad en Coulombs que pasan por la parrilla.

- ¿Cuántos electrones están involucrados?

- ¿Cuál es la tasa a la cual se gasta la energía eléctrica?

P =VI =12A*115V =1380W =1.38KW E = Pt =1.38KW (3hrs)= 4.14KWh

Costo = Precio por KWh*Número de KWh Costo=5 c (4.14KWh)=

[pic 49]

20.7centavos

[pic 50]

KWh s

I=12C Q = It =12C (10800s)

[pic 51] [pic 52]

s

Número de eléctrones =

Carga

Carga de un electrón

[pic 53]

Q = 129600C

[pic 54]

Número de eléctrones = 129600C = 8.0898x1023 e− 1.602x10−19C

d)

10. ¿Cuál deberá ser la longitud de un cable de cobre (cilíndrico) número 14 AWG de manera que la resistencia sea 0.2 Ohms?

〉Cu =1.72x10−8Ωm ⎞ 14AWG=1.628X10−3m

R = 〉L A

L = RA = 0.2Ω (2.081x10−6 ) = 24.2047m 〉 1 . 7 2 x1 0 − 8

11. Un cable de cobre de 400 pies de longitud tiene una resistencia de 0.4 Ohms. ¿Cuál deberá ser el diámetro del cable en pulgadas?

[pic 55] [pic 56] [pic 57]

1380W ó 1380 J s

[pic 58] [pic 59] [pic 60] [pic 61] [pic 62]

1.72x10−8Ωm (121.92m) 〉L( )

A= R = 0.4Ω A = 5.24256x10−6 m2

[pic 63] [pic 64] [pic 65]

r= A=1.2918mm=50.85x10−3in π

d = 2r =101.7x10−3in

[pic 66]

12. En el circuito de la figura, las fuentes de voltaje tienen un valor de V1 = -12V y V2 = 24V.

- Encuentre la magnitud y dirección de la corriente que fluye en el circuito.

- Calcule la potencia asociada a cada fuente.

a. El circuito equivalente queda:

Donde V = 36V y R = 12Ohms. Por lo tanto:

I = 36V = 3A en contra de las manecillas del reloj 12Ω

b. P =VI=12V(3A)=36W V1

P =VI=24V(3A)=72W V2

[pic 67] [pic 68] [pic 69] [pic 70] [pic 71] [pic 72]

13. Del circuito de la figura.

- Asuma que ambos interruptores están cerrados. Encuentre el voltaje entre los puntos a y b.

- Repita a) cuando S2 está abierto y S1 permanece cerrado.

- Se pueden unir las resistencias de 5Ohms y 2 Ohms en una sola resistencia de 7 Ohms y considerar un circuito integrado por la fuente de 10V y 2 resistencias, una de 7 Ohms y otra de 3Ohms. La resistencia de 3Ohms tendría en sus extremos los puntos a y b. Así, usando divisor de voltaje queda: Vab =10V(3Ω)=3V 7Ω+3Ω

- Al estar S2 abierto el circuito entero lo está. Si el circuito está abierto no hay flujo de corriente y si no hay flujo de corriente tampoco hay caídas de voltaje en las resistencias. Vab =0V

[pic 73] [pic 74] [pic 75] [pic 76]

- Tres resistencias de 10, 20 y 30 Ohms se conectan en serie para formar un circuito eléctrico. Encuentre la resistencia equivalente. Req =10Ω+20Ω+30Ω=

- Si las resistencias del problema anterior se conectan en paralelo, ¿cuál sería la resistencia equivalente? Req= 1 = 1+1+1 10Ω 20Ω 30Ω

- Cuatro resistencias de 50000 Ω, 250 kΩ, 1MΩ y 500 kΩ se conectan en paralelo. Calcule la resistencia equivalente. Req= 1 = 1+1+1+1 50KΩ 250KΩ 500KΩ 1MΩ

- Encuentre la resistencia equivalente entre las terminales ab para el circuito mostrado en la figura.

Req = 4Ω+(5Ω+15Ω) [pic 77] [pic 78] [pic 79] [pic 80]40Ω+6Ω+10Ω Req = 20Ω +