8/17/2019 Discusion de Problemas 04

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Universidad de El Salvador

Discusión 04

Corriente y Resistencia

1.  Distinga entre corriente real y corriente convencional.

2.  Una diferencia de potencial ΔV se aplica a un alambre de cobre de diámetro d y de longitud L.

¿Qué efecto tiene en la velocidad de deriva de los electrones a) duplicar ΔV , b) duplicar L y c)

duplicar d?3.  ¿Cambiara la velocidad de deriva de los electrones en un conductor metálico transportador de

corriente, cuando aumenta la temperatura del conductor?

4.  Explique porque el momento que los electrones de conducción transfieren a los iones en un

conductor metálico no originan una fuerza resultante en el conductor.5. 

Enuncie la ley de Ohm.

6.  ¿Qué factores afectan la resistencia de un conductor?7.  ¿Cuál es la diferencia entre resistencia y resistividad?

8.  ¿Cómo se aplica la relación ΔV=iR  a los resistores que no satisfacen la ley de Ohm?

9.  ¿Cómo varia la resistividad en función de la temperatura para los metales y los aislantes?

10. Un resistor de 12.4   transporta una corriente de 4.82A por 4.60 minutos. a) ¿Cuánta carga y b)cuántos electrones  pasan por una sección transversal del resistor en ese tiempo? “R: a)1.3kC y

 b)8.31x1021

electrones” 

11. Suponga que el material que constituye un fusible se derrite una vez que el material alcanza440A/cm

2. ¿Qué diámetro del alambre cilíndrico debe usarse para que el fusible limite la corriente a

0.552A? “R: 0.400mm” 

12. 

Cerca de la tierra, la densidad de los protones en el viento solar es de 8.70cm -3, y su velocidad de470km/s. a) Determine la densidad de corriente de los protones. b) Chocarían contra la tierra, si el

campo magnético de la tierra no los desviara. ¿Qué corriente total recibiría la tierra? “R: a)654

nA/m2 y b) 83.4MA” 

13.  La vía de acero de un trolebús tiene una superficie transversal de 56cm2. ¿Qué resistencia tiene

11Km. de ella? La resistividad del acero es de 3.0x10-7.m. “R: 0.59 ” 

14. a) ¿Cuál es la resistencia de un cable nicromo a 0.0ºC si su resistencia es de 1000.00  a 17.3ºC ? b)

cual es la resistencia de una varilla de carbono a 32.4ºC si su resistencia es de 0.0190  a 0.0ºC?.15. Que diámetro ha de tener un alambre de hierro para que su resistencia sea igual a otro de cobre de

1.19mm de diámetro, teniendo ambos la misma longitud. “R: 2.85x10-3

m”. 16. Un cable de longitud L y área transversal A tiene resistencia R. ¿Cuál será la resistencia del cable si

se le estira al doble de su longitud original? Suponga que la densidad y la resistividad del material

no cambian cuando se estira el cable.17. En un experimento llevado a cabo a temperatura ambiente, una corriente de 0.470A fluye por un

cable que tiene 2.59mm de diámetro. Encuentre la magnitud del campo eléctrico en el cable si éste

está hecho de a) plata y b) nicromo. “R: a) 1.31x10-3

 V/m y b) 8.92x10-2

V/m” 

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Facultad de Ciencias Naturales y Matemática

Escuela de Física

Ciclo II  –  2015 

Física III

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18. Dos conductores están hechos del mismo material y tienen la misma longitud. El conductor A es un

alambre sólido de diámetro D. El conductor B es un tubo hueco con diámetro externo 2D y con

diámetro interno D. Obtenga la razón de la resistencia R A/R B, medida entre sus dos extremos. “R: 3” 19. La región comprendida entre dos esferas conductoras concéntricas con radios a y b está llena de un

material de resistividad ρ. Muestre que la resistencia entre las esferas está dada por

1 1

4 R

a b

  

 

 

20. Un Solo electrón, en movimiento circular uniforme, construye la corriente promedio alrededor del

círculo. Si el electrón se mueve en el sentido de las manecillas del reloj con velocidad angular

ω=2x1016

 rad/s, en un círculo de radio r=5nm. Encuentre el valor de I.

21.  Suponga que la corriente que circula por un conductor disminuye exponencialmente con el tiempo

de acuerdo con0

t 

I I e   

, donde I0 es la corriente inicial (en t=0s) y τ es una constante que tiene

dimensiones de tiempo. Considere un punto de observación fijo dentro del conductor. ¿Cuántacarga pasa por ese punto entre t=o y t=τ? 

22. a) La densidad de corriente en un conductor cilíndrico de radio R varia conforme la ecuación

0  1

  r  j j

 R

 

Donde r es la distancia desde el eje. Por tanto la densidad de corriente alcanza un máximo  j0 en el

eje r=0 y disminuye linealmente a cero en la superficie r=R. calcule la corriente en función de  j0 y la

superficie transversal del conductor A=R 2. b) Suponga que ahora la densidad de corriente alcanza

un máximo en la superficie y después disminuye linealmente a cero en el eje, de modo que  j= j0r/R.Calcule la corriente. “R: a)  j0R 

2/3, b) 2 j0R 

2/3”. 

23. 

El cobre tiene 8.5x1028

 electrones libres por metro cúbico. Un cable de cobre, calibre 30, de 55.0cm

de longitud (0.255mm de diámetro) lleva una corriente de 3.55A. a) ¿Cuánto tiempo tarda un

electrón es desplazarse por el cable? b) repita para un cable de cobre calibre 15 (1.45mm de

diámetro) de la misma longitud con la misma corriente. c) En general ¿Cómo afecta un cambio dediámetro del cable que lleva una cantidad dada de corriente a la rapidez de arrastre de los electrones

del cable? “R: a) 1.1x102s y b) 3.5x10

3s” 

24. Dos placas paralelas de un condensador tiene cargas Q de igual magnitud y signo opuesto. Eldieléctrico tiene una constante dieléctrica κ y una resistividad ρ. Muestre que la corriente de fuga Ique circula por el dieléctrico está dada por I=Q/ κεo ρ. 

25. 

Un dispositivo semiconductor que no obedece la ley de Ohm tiene la relación corriente VoltajeV=αI+βI

2, con α=2.00  Ω y β = 0.48  Ω/A. a) si el dispositivo está conectado a través de una

diferencia de potencial de 3.00V, ¿Cuál es la corriente que pasa por el dispositivo? b) ¿Qué

diferencia de potencial se requiere para producir una corriente a través del dispositivo del doble de

la calculada en el apartado a).

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