Problemas Primer Parcial Circuitos

SECCION 1.3 CARGA Y CORRIENTE 1.1 ¿cuántos coulumbs representan las siguientes cantidades de electrones? a) 6.482 X 1017 b) 1.24 X 1018 c) 2.46 X 1019 d) 1.628 X 1020

1.2 Halle la carga q(t) que fluye a través de un dispositivos si la corriente es: a)  b) c) d) e)

q(t) = (3t + 8)mC q(t) = (8t2 + 4t – 2)C q(t) = (3e-t – 5 e-2t)nC q(t) = 10sen(120πt)pC q(t) = 20e-4tcos50tμC

1.3 Halle la carga q(t) que fluye a través de un dispositivo si la corri ente es: a)  b) c) d)

i (t) (t) = 3A, q(0) = 1C i (t) (t) = (2t + 5)mA, q(0) = 0 i (t) (t) = 20cos(10t + π/6)μA, Q(0) = 2μ i (t) (t) = 10e-30tsen40tA, q(0) = 0

1.4Una corriente de 3.2A fluye a través de un conductor. Calcule cuánta carga pasa por cualquier sección transversal del conductor en 20s.

1.5 Determine la carga total transferida durante el intervalo de 0 ≤ t ≤10 cuando i (t) (t) = ½A.

1.6 La carga que entra a cierto elemento se muestra en la figura. Halle la corriente en: a) t = 1ms

b) t = 6ms

c) t = 10ms

1.7 La carga que fluye en un alambre se grafica en la figura. Trace la corriente correspondiente.

1.8 La corriente que fluye por un punto en un dispositivo se muestra en la figura. Calcule la carga total a través del punto.

SECCIONES 1.4 Y 1.5

TENSIÓN, POTENCIA Y ENERGIA

1.10 Un rayo con 8kA impacta un objeto durante 15μs. ¿cuánta carga se deposita en el objeto?

1.11 La baterí batería a recarg recargabl able e de una linterna linterna es capaz capaz de suminis suministra trarr 85mA 85mA durante alrededor de 12H. ¿Cuánta carga puede liberar a esa tasa? Si su tensión en las terminales es de 1.2V, ¿cuánta energía puede suministrar?

1.12 Si la corriente que fluye a traves de un elemento está dada por  3tA, 0 ≤ t < 6s 18A, 6 ≤ t < 10s i (t) (t) = -12A, 10 ≤ t < 15s 0, t ≥ 15s Grafique la carga almacenada en el elemento almacenada de 0< t < 20s.

1.13 La carga que entra a la terminal positiva de un elemento es q = 10sen(4πt) mC mientras que la tensión a través tr avés del elemento (de más a menos) es Ʋ = 10sen(4π) V a) Halle la potencia suministrada al elemento en t = 0.3s. b) Calcule la energía suministrada al elemento entre 0 y 0.6s.

1.14 La tensión Ʋ a través de un dispositivo y la corriente i a través de él son: Ʋ(t)

= 5cos(2t) V ,

i(t) = 10(1 – e-0.5t) A

Calcule: a) La carga carga total total en en el dispos dispositivo itivo en t = 1s  b) La potencia consumida por el dispositivo en t = 1s.

SECCIÓN 1.6

ELEMENTOS DE CIRCUITO

1.17 En la figura se presenta un circuito con cinco elementos. Si p 1 = -250W, p2= 60W, p4 0 45W, p5 = 30W, calcule la potencia p3 recibida o suministrada por  el elemento 3.

1.18 Halle la potencia absorbida por cada uno de los elementos de la figura. fi gura.

1.19 Halle I en la red de la figura.

1.20 Halle Vo en el circuito de la figura

SECCIÓN 1.7

APLICACIONES

1.21 Una bombilla incandescente de 6W opera a 120]V. ¿Cuántos electrones y coulombs fluyen por ésta en un día?

1.22 Un rayo impacta a un avión con 30ka durante 2ms. ¿Cuántos coulombs de carga se depositan en el avión?

1.23 Un calentador eléctrico de 1.8kW tarda 15 min en hervir cierta cantidad de agua. Si esto se hace una vez al día y la energía eléctrica cuesta 10 centavos de dólar/kWh, ¿cuál es el costo de operación del calentador durante 30 días?

1.24 Una compañ compañía ía abaste abasteced cedora ora de electr electrici icidad dad cobra cobra 8.5 centav centavos os de dólar/ dólar/kW kWh. h. Si un consu consumid midor or opera opera contin continuam uament ente e una bombi bombilla lla de 40 W durante un día, ¿cuánto se le cobrará?

1.25 Un tostador de 1.2kW tarda aproximadamente 4 min en calentar cuatro rebanadas rebanadas de pan. Halle el costo de operarla operarla una vez al Apia durante durante un mes (30 días). Suponga que la energía cuesta 9 centavos de dólar/kWh.

1.26 La tubería constante de 3A durante 4 horas se requiere para cargar una batería de automóvil. Si la tensión en las terminales es de 10 + t/2 V, donde t está en horas, a) ¿cuánta carga se transporta como resultado de la carga? b) ¿Cuánta energía se consume? c) ¿Cuánto cuesta la carga? Suponga que la electricidad cuesta 9 centavos de dólar/kWh.

1.28 Una lámpara incandescente de 30 W está conectada a una fuente de 120V 120V y se le deja deja ence encend ndid ida a cont contin inua uame ment nte e en una una esca escale lera ra a oscu oscura ras. s. Determine: a) la corriente a través de la lámpara b) su costo de operación durante un año interrumpido si la electricidad cuesta 12 centavos de dólar/kWh.

1.29 Una estufa eléctrica con cuatro quemadores y un horno se usa para preparar una comida de la siguiente manera: Quemador 1:20minutos Quemador 2:40 minutos Quemador 3:15 minutos Quemador 4:45 minutos Horno 30 minutos