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Asignatura: Física II
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PRÁCTICA DIRIGIDA N° 07
Tema: Resistencia, corriente y fuerza electromotriz
INSTRUCCIONES: Este balotario de problemas; está preparado para reforzar el aprendizaje de resistencia,
corriente y fuerza electromotriz. Interprete el enunciado del problema y resuelva empleando la teoría del
tema.
1. La cantidad de carga que ha pasado a través de un conductor de radio igual a 0,8 cm varía en función
del tiempo según la ecuación q=10t2+3t-10e-2t-2, ; siendo la carga en C y el tiempo en segundo. a) ¿Cuál
es la corriente instantánea que pasa a través de la superficie en t=2 s? b) ¿Cuál es el valor de la densidad
de corriente?
2. La carga total que entra en un terminal viene dado por q=5tSen(4πt); siendo la carga en mC y el tiempo
en segundo. Calcular la corriente en t= ½ s.
3. La corriente en un alambre varía con el tiempo de acuerdo con la relación I= 55-0.65t2+10t; (A), t en s.. a)
¿Cuántos coulombs de carga cruzan la sección transversal del alambre en el intervalo de tiempo entre t=
5 s y t= 8 s?; b) ¿Qué corriente constante transportaría la misma carga en el mismo intervalo de tiempo?
4. Suponga que la corriente que pasa por un conductor se reduce de manera exponencial en función del
tiempo, de acuerdo con la ecuación
2t
5
(t)
I 25e
, donde I esta dado en amperio y el tiempo en segundos. a)
¿Cuánta carga pasa por este punto en el intervalo de tiempo entre 2 y 10 s. b) ¿Cuántos electrones pasa
por este punto en el intervalo de tiempo entre 0 y ∞ s.
5. Una corriente de 2 A pasa a través de un conductor de cobre de 1,2 mm de
diámetro. Determine: (a) la
densidad de corriente, (b) la velocidad de deriva de los
electrones libres del conductor, sabiendo que la
densidad de electrónica es n = 2,3x1029 electrones/m3.
6. Un alambre de oro (ρ=2.44×10-8 Ω.m) de 0.84 mm de diámetro conduce una corriente eléctrica. El campo
eléctrico en el alambre es de 0.49 V/m. ¿Cuáles son a) la corriente que conduce el alambre; b) la
diferencia de potencial entre dos puntos del alambre separados por una distancia de 6.4 m; c) la
resistencia de un trozo de ese alambre de 6.4 m de longitud?
7. Un alambre de cobre (ρ=1,72×10-8 Ω.m) tiene una sección transversal cuadrada de 2.3 mm por lado. El
alambre mide 4 m de longitud y conduce una corriente de 3.6 A. La densidad de los electrones libres es
8.5x1028 /m3. Calcule las magnitudes de a) la densidad de la corriente en el alambre y b) el campo
eléctrico en el alambre. c) ¿Cuánto tiempo se requiere para que un electrón recorra la longitud del
alambre?
8. Un filamento cilíndrico de tungsteno (ρ=5.25×10−8 Ω.m; ∝=4.5×10-3 1/C°) de 15 cm de largo y 1 mm de
diámetro va a usarse en una máquina cuya temperatura de operación variará entre 20 °C y 120 °C.
Conducirá una corriente de 12.5 A en todas las temperaturas. a) ¿Cuál será el máximo campo eléctrico en
este filamento?; b) ¿Cuál será su resistencia con ese campo? y c) ¿Cuál será la máxima caída de
potencial a todo lo largo del filamento?
9. Una varilla cilíndrica de 1.5 m de largo y 0.5 cm de diámetro se conecta a una fuente de potencia que
mantiene una diferencia de potencial constante de 15 V entre sus extremos, en tanto que un amperímetro
mide la corriente que la cruza. Se observa que a temperatura ambiente (20 °C) el amperímetro da una
lectura de 18.5 A, en tanto que a 92 °C arroja una lectura de 17.2 A. Se puede ignorar la expansión térmica
de la varilla. Calcule a) la resistividad y b) el coeficiente de temperatura de la resistividad a 20 °C para el
material de la varilla.
10. Una bombilla que recibe energía de una batería tiene filamento de tungsteno (∝=4.5×10-3 1/C°). Cuando
el interruptor que conecta la bombilla con la batería se enciende por primera vez y la temperatura de la
bombilla es de 20 °C, la corriente en la bombilla es de 0.86 A. Una vez que la bombilla ha estado
encendida durante 30 s, la corriente es de 0.22 A. Pasado ese tiempo, ¿cuál es la temperatura del
filamento?.
11. Cierto alambre metálico de longitud L tiene una resistencia eléctrica de 180 Ω. Si se formara un alambre
más grueso del mismo material con la misma cantidad de metal de longitud L/3, ¿Cuál será la resistencia
eléctrica R2 de este nuevo alambre?
12. Suponga que desea fabricar un alambre uniforme a partir de 1 g de cobre (1,70x10-8 Ω.m; 8,82x103 kg/m3).
Si el alambre debe tener una resistencia R=0.5 Ω, y si debe utilizarse todo el cobre disponible, ¿cuál será
a) la longitud y b) el diámetro de este alambre?
13. Un alambre de aluminio (a 20 °C: ρ=2,82x10-8 Ω.m; α=3,90x10-3 1/°C; 26,98 g/ átomo; D=2700 kg/m3) con un
diámetro de 0.10 mm tiene aplicado en toda su longitud un campo eléctrico uniforme de 0.20 V/m. La
temperatura del alambre es de 50°C. Suponga que sólo existe un electrón libre por cada átomo. a)
Determine la resistividad. b) ¿Cuál es la densidad de corriente en el alambre? c) ¿Cuál es la corriente
total en el alambre? d) ¿Cuál es la rapidez de arrastre de los electrones de conducción? e) ¿Cuál es la
Sección: ……………...
Docente: Escribir el nombre del docente
Fecha: …../..…/….. Duración: …………….
Tipo de Práctica: Individual ( ) Grupal ( )
