Un excelente ejercicio de pura lógica. Resolverlo sirve para familiarizarse un poco más con los circuitos eléctricos.

Fusibles

Aunque los fusibles no son componentes habituales de los ejercicios de física, sí son componentes habituales de los artefactos eléctricos de verdad. Veamos en qué consisten y para qué sirven.

Cuando por un cable o una resistencia circula una corriente, éste se calienta. Si la corriente aumenta, aumenta la temperatura de los cables y las resistencias. Si una parte del cirtcuito tiene la propiedad de fundirse a cierta temperatura, esa parte va a funcionar como un limitador de corriente.

Así como el hielo se funde cuando la temperatura trepa a cero grado, los fusibles se funden cuando la temperatura alcanza el valor para el que han sido programados, que se corresponde con una corriente eléctrica que se pretende que no crezca más de ese valor. Así, hay fusibles para limitar a 1 A, 10 A, 30 A... lo que vos pretendas... se consigue en el mercado de componentes eléctricos.

El fusible funciona haciendo pasar la corriente por adentro suyo (o sea, en serie) de forma tal que cuando se funde, se destruye, haciendo desaparecer el camino por el que pasaba la corriente. Cuando un fusible se funde el circuito se abre y ya no pasa más corriente. Funciona de la misma manera que una llave: estando abierta no pasa la corriente. Sólo que la llave uno la puede accionar manualmente -abrir y cerrar- en cambio cuando salta un fusible hay que hacer un recambio.

Razonamientos

Sabiendo cómo funciona un fusible, podés aplicar este tipo de razonamientos:

• Si salta el fusible F1, por el F2 ya no pasa corriente, no puede calentarse ni fundirse.
• Si salta el F2 por el F1 sí sigue pasando corriente (aunque en nuestro circuito, como todos los fusibles son iguales, eso nunca podría pasar).
• El F3 y el F4 deberían saltar en el mismo instante (ya que los atraviesa la misma corriente) pero lo que siempre ocurre es que salta uno solo de los dos (cualquiera) y el otro se salva.

El ejercicio

En nuestro ejercicio la fuente de potencial es variable. A medida que aumenta el potencial irá aumentando la corriente por cada rama del circuito ya que las resistencias son constantes, un razonamiento siemple de la Ley de Ohm.

Pero no todas la ramas tienen la misma corriente. Tendrá más corriente la rama con menor resistencia. Básicamente tenemos 3 ramas en paralelo (ordenadas de menor a mayor resitencia):

• la de más abajo, con el fusible F5 y con una sola resistencia, R
• la de arriba de todo (en forma de y griega acostada), con F1 y F2 y una resistencia de 1,5 R
• la del medio, con F3 y F4 y una resistencia 2 R

Por lo tanto a medida que la corriente crece siempre hallaremos el valor más alto de intensidad de corriente en la rama de abajo. El primer fusible que debe saltar es F5.

Cuando F5 se funde la corriente en las otras ramas ni se mosquean (están conectadas a la fuente en forma directa, en paralelo), por lo tanto la temperatura sigue subiendo hasta que salta F1. Y F2 se salva.

Pero la corriente sigue pasando -y subiendo- en la rama del medio, hasta que salta F3 o F4 o ambas juntas.

Bien, ya está, busquemos entre todas las respuestas cuál coincide con nuestro razonamiento.