OBJETIVOS:

Objetivo general:

Conocer mas acerca de la resistencia ,corriente y voltaje de un circuito y la manera de encontrar estos datos en un circuito electrico analizando sus caracteristicas y diferentes formas de llegar al resultado.

Objetivos especificos:

• Aplicar los conocimientos adquiridos de los temas de la ley de ohm, energia y potencia para la resolusión de los ejercicios propuestos por el libro de Floyd.

• Resumir los capítulos tres y cuatro del libro de Floyd "Principios de Circuitos Eléctricos", para que de esta manera se pueda comprender de una mejor manera los temas descritos.

• Comprender el funcionamiento de la ley de ohms y su mecanismo que tiene en un circuito.

2. MARCO TEORICO

Capitulo 3

Capitulo 4

==========EJERCICIOS DEL CAPITULO 3=============

SECCIÓN 3–1

Relación de corriente, voltaje y resistencia

2) Enuncie la fórmula utilizada para encontrar I cuando los valores de V y R son conocidos

La formula de la corriente es: I=V/R

4) Enuncie la fórmula utilizada para encontrar R cuando los valores de V e I son conocidos

La formula de la resistencia es: R=V/I

6) En cierto circuito, I=5 mA cuando V=1V. Determine la corriente para cada uno de los voltajes siguientes en el mismo circuito

a) V=1.5V

Yo=7.5mA

b) V=2V

yo=10mA

c) V=3V

Yo=15mA

d) V=4V

yo=20mA

mi) V=10V

Yo=50mA

8) Trace la relación corriente-voltaje para una resistencia de cuatro bandas con código de colores gris, rojo, rojo

Resistencia= 8200Ω±5% = 8,2K Ω±5%

10) ¿Cuál de los circuitos mostrados en la figura 3-20 tiene más corriente? ¿Cuál tiene menos corriente?

I=V/R

a)50/3300=15mA

b)75/3900=19.23mA

c)100/4700mA=21.28mA

El circuito C tiene mas corriente y el circuito A tiene menos

12) Si se desea aumentar la cantidad de corriente en una resistencia de 100 mA a 150 mA cambiando la fuente de 20 V,

¿en cuántos voltios deberá cambiar la fuente? ¿A qué nuevo valor deberá ser configurado?

Para este ejercicio utilizo la medida de la corriente en amperios:

100mA= 0.1A, 150mA= 0.15mA

Encuentro mi resistencia con el valor de la corriente inicial:

r=20/0.1 = 200Ω -----> con este valor de resistencia calculo un nuevo voltaje con la corriente deseada: V= (0.15A)x(200Ω)=30V

Si la fuente inicial era de 20V tiene que incrementar 10V ya que el voltaje requerido para 0.15A es de 30V

14) ¿La gráfica del problema 13 indica una relación lineal entre voltaje y corriente? Explique su respuesta

Si debido a que cuando aumenta el voltaje, también la corriente, es decir son proporcionales

SECCIÓN 3–2

Cálculo de la corriente

16) Determine la corriente en cada caso:

a)V=9V

R=2.7kΩ

b)V=5.5V

R=10kΩ

c)V=40V

R=68kΩ

d)V=1kV

R=2,2kΩ

e)V=66kv

R=10MΩ

18) Cierto resistor tiene el siguiente código de colores: naranja, naranja, rojo, oro.

Determine las corrientes máximas y mínimas esperadas cuando se conecta una fuente de 12 V a través del resistor

I=V/R

I=12/3300= 3,6mA

mín=3,42, máx=3,78

20) Cierto resistor tiene el siguiente código de colores: naranja, naranja, rojo, oro.

Determine las corrientes máximas y mínimas esperadas cuando se conecta una fuente de 12 V a través del resistor

I=V/R

I=12/37.4=0.32A

22) El calentador conectado a un reóstato en la figura 3-21 se utiliza para controlar la corriente suministrada a un elemento.

Cuando el reóstato se ajusta a un valor de 8Ω o menos, el elemento calentador puede quemarse. ¿Cuál es el valor nominal del fusible requerido para proteger el circuito si el voltaje a través del elemento calentador en el punto de corriente máxima es de 100 V, y el voltaje a través del reóstato es la diferencia entre el voltaje del elemento calentador y el voltaje de la fuente?

120-100=20v

Yo=V/RI=20/8=2.5A

SECCIÓN 3–3

Cálculo del voltaje

24) Calcule el voltaje para cada valor de I y R:

a)I=1mA

R=10Ω

V = 0,01 V

b)I=50mA

R=33Ω

V = 1,65 V

c)I=3A

R=5.6Ω

V = 16,8 V

d)I=1.6mA

R=2.2kΩ

V = 3,52 V

e)I=250µA

R=1.0kΩ

V = 0,25 V

f)I=500mA

R=1.5MΩ

v=7500000V

g)I=850µA

R=10MΩ

V=850V

26) Asigne un valor de voltaje a cada una de las fuentes que aparecen en los circuitos de la figura 3-22

para obtener las cantidades de corriente indicadas

Usando la formula V=I*R

a)(3mA)*(27kΩ)=(3x10 -3 A) * (27x10 3 Ω)=81V

b)(5µA)*(100MΩ)= (5x10 -6 A) * (100x10 6 Ω)=500V

c)2.5A*47Ω=117.5V

SECCIÓN 3–4

Cálculo de la resistencia

28) Encuentre la resistencia de un reóstato para cada valor de V e I:s

Para cada uno de los literales aplicaré directamente la fórmula de R=V/I

a) V=10V, I=2A

R=10V/2A=5Ω

b) V=90V, I=45A

R=90V/45A=2Ω

c) V=50V, I=5A

R=50V/5A=10Ω

d) V=5.5V, I=10A

R=5.5V/10A=0.55Ω

e) V=150V, I=0.5A

R=150V/0.5A=300Ω

30) Se aplica seis voltios a través de una resistencia. Se mide una corriente de 2 mA. ¿Cuál es el valor del resistor?

usando la formula de R=I/V

R=6V/2x10 -3A =3000Ω

32) Se desconoce la resistencia de cierto dispositivo eléctrico. Usted dispone de una batería de 12 V y un amperímetro.

¿Cómo determinaría el valor de la resistencia desconocida? Trace las conexiones de circuito necesarias

Para conocer la resistencia del dispositivo conociendo solamente el voltaje, tenga que medir la corriente y de esta manera con la ley de ohm aplicando la formula R=(V/I) tenga el valor de mi resistencia.

34) Un circuito atenuador de luz de 120 V es controlado por un reóstato y está protegido contra corriente excesiva mediante un fusible de 2 A.

¿A qué valor de resistencia mínima puede ser ajustado el reóstato sin que se funda el fusible? Suponga una resistencia de la lámpara de 15Ω

usando la fórmula R=V/I

R=120V/2A = 60Ω

R=60Ω-15Ω= 45Ω

SECCIÓN 3–5

Introducción a la localización de fallas

36) En el circuito de luces de la figura 3-25, identifique el foco fundido con base en la serie de lecturas de ohmmetro mostradas

El foco fundido seria el número 4

===========EJERCICIOS DEL CAPITULO 4=============

SECCIÓN 4–1

Energía y potencia

2) Demuestre que hay 3.6x10 6 julios en un kilovatio-hora

P=W/t -------> 1kW=1000J

1000/h*3600s= 3.6x10 6 J

4) ¿Cuántos vatios se utilizan cuando se consumen 7500 J de energía en 5 h?

Use la formula de P=W/t

5h=18000s

P=7500/18000s=0.41W

6) Convierta las siguientes cantidades en kilovatios:

a)1000W = 1kW

b)3750W =3.75kW

c) 160 W = 0,16 kW

d)50,000W = 50kW

8)Convierta las siguientes cantidades en milivatios:

a) 1W = 1000mW

b) 0.4W = 400mW

c) 0.002W = 2mW

d) 0.0125W = 12.5mW

10)Convierta las siguientes cantidades en vatios:

a) 1.5kW = 1500W

b)0.5MW = 5x10 5W

c) 350 mW = 0,35 W

d)9000µW =9x10 -3

12) Si se permite que un foco de 300 W permanezca encendido continuamente durante 30 días, ¿cuántos kilovatios-hora de energía consume?

P=W/t ------> W=Pt

W=(300W)(2592000s)=(777600000J)/3600J=216000kW

14) Convierta 5x10 6 watts-minutos en kWh

5x10 6 = 5000000W

1 vatio-minuto = 0.000017kWh

5000000x0.000017= 85kWh

16) ¿Durante cuántos segundos debe haber 5 A de corriente a través de una resistencia de 47Ω para consumir 25 J?

Usando la fórmula P=I 2 R, tengo que:

P=5 2 A(47Ω)=1175W

Usando la formula de la potencia: P=W/t, despejo ty reemplazo

t=25J/1175W

t= 0.021s

SECCIÓN 4–2

Potencia en un circuito eléctrico

18) Si una resistencia tiene 5,5 V entre sus extremos y 3 mA a través de él, ¿cuál es la potencia?

usando la formula P=VI y teniendo en cuenta que 3mA= 0.003A

P=(5.5V)(0.003A)=0.0165W

20) ¿Cuál es la potencia cuando 500 mA de corriente se registran en una resistencia de 4,7 kΩ?

usando la formula P=I 2 R y teniendo en cuenta las unidades:

(500mA=0.5A) y (4.7kΩ=4700Ω)

P=(0,5) 2 A(4700)Ω=2350W

22) Si entre los extremos de una resistencia de 680Ω existen 60 V, ¿cuál es la potencia?

Usando la fórmula P=V 2 /R, reemplazo y obtengo:

P=60 2 V/680 Ω

P=5,29W

24) Si una resistencia tiene que transportar 2 A de corriente y manejar 100 W de potencia, ¿cuántos ohmios debe ser?

Suponga que el voltaje puede ser ajustado a cualquier valor requerido

Para calcular el valor de la resistencia uso la fórmula aplicada en el ejercicio 20, solamente despejaría R: P=I 2 R

Tendría que: R= P/I 2

R= 100/4

R=25Ω

SECCIÓN 4–3

Clasificaciones de potencia en resistores

26) Un resistor de 6,8 kΩ se quemó en un circuito. Usted debe reemplazarlo

por otro con el mismo valor de resistencia. Si la resistencia transporta 10 mA, ¿cuál deberá ser su clasificación de potencia? Suponga que dispone de resistencias en todas las clasificaciones de potencia estándar.

usando la formula P=I 2 R y teniendo en cuenta las unidades:

10mA= 0.010A y 6.8kΩ=6800

P=(0.010) 2 /6800

P= 1.470588235x10 -8W

SECCIÓN 4–4

Conversión de energía y caída de voltaje en una resistencia

28) En cada circuito de la figura 4-13, asigne la polaridad apropiada de la caída de voltaje entre los extremos del resisto

SECCIÓN 4–5

Fuentes de potencia

30) Suponga que una batería D alcalina puede mantener un voltaje promedio de 1.25 V

durante 90 horas en una carga de 10Ω antes de volverse inutilizable. ¿Qué potencia promedio se suministra a la carga durante la vida útil de la batería?

I=V/R

I=1.25/10=0.125A

Produce un promedio de 0.125A durante 90 horas de acuerdo al voltaje

32) Una batería puede proporcionar un promedio de 1,5 A de corriente durante 24 h. ¿Cuál es su capacidad en amperios-hora?

24h=x/1.5A

x=24 h x 1,5 A

x= 36 Ah

34) Si la capacidad de una batería es de 650 mAh, ¿cuánta corriente promedio se suministrará durante 48 h?

650 mAh = 0,65 Ah

48h=0.65Ah/x , despejo xy el valor de x será mi corriente promedio

x=0.014A

El valor promedio de corriente será de 0.014A

36) Para operar al 85% de eficiencia, ¿cuánta potencia de salida debe producir una fuente si la potencia de entrada es de 5 W?

Eficiencia= Psalida/Pentrada

Psalida= Eficiencia x 0.85

Psalida= 5x0.85 = 4.25W

Se cumple que el valor de salida es menor al valor de entrada

4) VIDEO

https://www.youtube.com/watch?v=7JZxyQorKxY

5.CONCLUSIONES

Con la elaboración de este informe se pudo estudiar y entender la ley de ohm poniendo en práctica los conocimientos y la teoría para la resolución de problemas. Con la resolución de muchos de estos problemas se puso en práctica el uso de los prefijos métricos puesto que para la resolución de estos era necesaria la conversión de algunos datos. Este informe a la vez asignada para conocer el manejo de la ley de ohmios en combinación de la potencia, la conversión de unidades por horas, minutos y segundos y la identificación del porcentaje de eficacia de la potencia.

6.BIBLIOGRAFIA

_Floyd, TL (2007). Principios de circuitos eléctricos (8.a ed.). Pearson.

_Nilsson, JW, Riedel, SA, Cázares, GN, & Fernández, AS (1995). Circuitos electricos. Addison-Wesley.

_Johnson, DE, Hilburn, JL, Johnson, JR y Pozo, VG (1987). Análisis básico de circuitos eléctricos (Vol. 30). Prentice Hall Hispanoamericana.

_Mora, C., Sánchez-Sánchez, R., & Velázquez-Arteaga, LJ (2015). Enseñando la Ley de Ohm usando Aprendizaje Activo de la Física a Nivel Medio Superior en el Distrito Federal de México. Revista Latinoamericana de Educación Física, 9.

_Jiménez, RH (2003). Las leyes de Kirchhoff y las redes eléctricas de corriente continua. Ingeniería. Revista de la Universidad de Costa Rica, 13(1-2), 77-83.

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Objetivo general:

Objetivos especificos:

2. MARCO TEORICO

Capitulo 3

Capitulo 4

==========EJERCICIOS DEL CAPITULO 3=============

SECCIÓN 3–1

Relación de corriente, voltaje y resistencia

2) Enuncie la fórmula utilizada para encontrar I cuando los valores de V y R son conocidos

4) Enuncie la fórmula utilizada para encontrar R cuando los valores de V e I son conocidos

6) En cierto circuito, I=5 mA cuando V=1V. Determine la corriente para cada uno de los voltajes siguientes en el mismo circuito

a) V=1.5V

b) V=2V

c) V=3V

d) V=4V

8) Trace la relación corriente-voltaje para una resistencia de cuatro bandas con código de colores gris, rojo, rojo

10) ¿Cuál de los circuitos mostrados en la figura 3-20 tiene más corriente? ¿Cuál tiene menos corriente?

a)50/3300=15mA

b)75/3900=19.23mA

c)100/4700mA=21.28mA

12) Si se desea aumentar la cantidad de corriente en una resistencia de 100 mA a 150 mA cambiando la fuente de 20 V,

14) ¿La gráfica del problema 13 indica una relación lineal entre voltaje y corriente? Explique su respuesta

SECCIÓN 3–2

Cálculo de la corriente

16) Determine la corriente en cada caso:

a)V=9V

b)V=5.5V

c)V=40V

d)V=1kV

e)V=66kv

18) Cierto resistor tiene el siguiente código de colores: naranja, naranja, rojo, oro.

20) Cierto resistor tiene el siguiente código de colores: naranja, naranja, rojo, oro.

22) El calentador conectado a un reóstato en la figura 3-21 se utiliza para controlar la corriente suministrada a un elemento.

SECCIÓN 3–3

Cálculo del voltaje

24) Calcule el voltaje para cada valor de I y R:

a)I=1mA

b)I=50mA

c)I=3A

d)I=1.6mA

e)I=250µA

f)I=500mA

g)I=850µA

26) Asigne un valor de voltaje a cada una de las fuentes que aparecen en los circuitos de la figura 3-22

SECCIÓN 3–4

Cálculo de la resistencia

28) Encuentre la resistencia de un reóstato para cada valor de V e I:s

a) V=10V, I=2A

b) V=90V, I=45A

c) V=50V, I=5A

d) V=5.5V, I=10A

e) V=150V, I=0.5A

30) Se aplica seis voltios a través de una resistencia. Se mide una corriente de 2 mA. ¿Cuál es el valor del resistor?

32) Se desconoce la resistencia de cierto dispositivo eléctrico. Usted dispone de una batería de 12 V y un amperímetro.

34) Un circuito atenuador de luz de 120 V es controlado por un reóstato y está protegido contra corriente excesiva mediante un fusible de 2 A.

SECCIÓN 3–5

Introducción a la localización de fallas

36) En el circuito de luces de la figura 3-25, identifique el foco fundido con base en la serie de lecturas de ohmmetro mostradas

===========EJERCICIOS DEL CAPITULO 4=============

SECCIÓN 4–1

Energía y potencia

2) Demuestre que hay 3.6x10 6 julios en un kilovatio-hora

4) ¿Cuántos vatios se utilizan cuando se consumen 7500 J de energía en 5 h?

6) Convierta las siguientes cantidades en kilovatios:

8)Convierta las siguientes cantidades en milivatios:

10)Convierta las siguientes cantidades en vatios:

12) Si se permite que un foco de 300 W permanezca encendido continuamente durante 30 días, ¿cuántos kilovatios-hora de energía consume?

14) Convierta 5x10 6 watts-minutos en kWh

16) ¿Durante cuántos segundos debe haber 5 A de corriente a través de una resistencia de 47Ω para consumir 25 J?

SECCIÓN 4–2

Potencia en un circuito eléctrico

18) Si una resistencia tiene 5,5 V entre sus extremos y 3 mA a través de él, ¿cuál es la potencia?

20) ¿Cuál es la potencia cuando 500 mA de corriente se registran en una resistencia de 4,7 kΩ?

22) Si entre los extremos de una resistencia de 680Ω existen 60 V, ¿cuál es la potencia?

24) Si una resistencia tiene que transportar 2 A de corriente y manejar 100 W de potencia, ¿cuántos ohmios debe ser?

SECCIÓN 4–3

Clasificaciones de potencia en resistores

26) Un resistor de 6,8 kΩ se quemó en un circuito. Usted debe reemplazarlo