Ejercicios resueltos

Cálculo del voltaje

Una bobina tiene una resistencia eléctrica de 6 Ω. ¿Qué valor debe tener el voltaje aplicado a ella si la intensidad de la corriente eléctrica es de 2 A?

Análisis del problema

Conociendo la resistencia de la bobina y la corriente que circula por ella podemos determinar el voltaje a que está sometido aplicando la ley de Ohm, que relaciona dichas magnitudes mediante la expresión:

I = U R I`={U} over {R}

Como la magnitud que deseas conocer es el voltaje, esta se despeja de la expresión de la ley de Ohm, de modo que:

DATOS

ANÁLISIS Y SOLUCIÓN

R = 6 Ω I = 2 A U = ? newline ~~~~R`= ~6`%OMEGA newline newline ~~~~I`= ~2`A newline newline U`= `?

Ley de Ohm para una porción de circuito

I = U R I`={U} over {R}

Despejando U de la expresión anterior.

U = I ⋅ R U = 2 A ⋅ 6 Ω U = 12 V newline ~~~U `= `I` cdot`R newline newline ~~~~~~~~U`= `2`A` cdot `6`%OMEGA newline newline ~~~~U`= `12`V

Interpretación de gráficas

En la figura se muestran las gráficas de la intensidad de la corriente en función del voltaje para dos conductores. Determina, sin realizar cálculos, cuál de los dos conductores posee mayor resistencia eléctrica. Fundamenta tu respuesta.

Análisis

La oposición de los conductores al paso de la corriente eléctrica recibe el nombre de resistencia eléctrica y esta es constante para cada conductor. Existe una relación entre los valores de resistencia (R), intensidad (I) y voltaje o tensión (U) la cual se presenta en la ley de Ohm.

I = U R I`={U} over {R}

Del análisis de la ley de Ohm se infiere que para un mismo valor de voltaje U, por el conductor que circule mayor corriente (I) la resistencia al paso de la corriente es menor. Gráficamente esto se manifiesta mediante la pendiente (inclinación de las gráficas con respecto al eje de las accisas) d;nde las rectas que son las gráficas, por la de menor pendiente circula menor cantidad de partículas eléctricas (I) y por tanto es la de mayor resistencia.

Solución

El conductor B es el que tiene menor resistencia. Del análisis de la gráfica se observa que, para un mismo valor de voltaje, el conductor por el que circula menor intensidad de corriente eléctrica es el que tiene mayor resistencia.

Cálculo de la resistencia eléctrica

Se tienen varios aparatos eléctricos conectados cada uno a un voltaje de 12 V.

a)¿Qué valor tiene la resistencia de cada uno de los aparatos, si las intensidades de las corrientes que circulan por ellos son: 6 A; 3 A; 2 A; 1 A; 0,5 A; y 50 mA, respectivamente?

b) Compara los resultados obtenidos. ¿Qué relación existen entre ellos?

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