NO ME SALEN
   (APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
  ELECTRICIDAD

 

 

Ned 17* - Tres resistencias tales que R1 = R2 = R3/4 se conectan como indica la figura con una fuente de tensión continua. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta?

   a) La diferencia de potencial eléctrico entre los extremos de R1 es igual a la diferencia de potencial eléctrico entre los extremos de R3.
   b) La intensidad de la corriente que circula por R3 es el doble de la intensidad de corriente que circula por R1.
    c) La potencia disipada por R2 es la mitad de la potencia disipada por R3.
    d) La potencia disipada por cada resistencia es la misma.
    e) La potencia que entrega la fuente es igual a la potencia disipada por la resistencia R3.
    f) La potencia que entrega la fuente es seis veces la potencia disipada en R1.

 
* Este ejercicio perteneció al examen final de Biofísica tomado el 23 de junio de 2010. Para ver el tema completo hacé clic acá.
   

Podemos, si querés, alalizar una por una las opciones que ofrece el ejercicio. Podemos ir descartando de a una (algunas son súper sencillas de descartar, otras no tanto) para llegar a la única correcta. pero creeme, es más económico resolver íntegramente el circuito (como te enseñó No me salen) y obtener resultados contundentes.

   

Sea R al valor de las resistencias R1 y R2, por lo tanto R3 = 4R.

Del mismo modo será V el voltaje al que está sometido R3, y ½V el correspondiente a R1 y R2 respectivamente. Pasémoslo en limpio:

V1 = ½V

V2 = ½V

V3 = V

Reemplacemos R1 y R2 por su equivalente R12.

        R12 = R1 + R2 = 2R

Vamos con las corrientes. La que atraviesa a R1 y R2 (o lo que es lo mismo: la que atraviesa a R12):

i12 = V/2R

Entonces:

i1 = ½ V/R

i2 = ½ V/R

La corriente que atraviesa R3 valdrá:

i3 = V3 / R3

i3 = V / 4R

i3 = ¼ V/R

   

Vamos con las potencias. Las podemos calcular de esta manera: Potx = Vx . ix

Pot1 = V1 . i1

Pot1 = ½V . ½V/R

Pot1 = ¼ V²/R

Lo mismo da para la totencia disipada por la resistencia 2 (si no mecrees, hacelo).

Pot2 = ¼ V²/R

Y para la resistencia 3...

Pot3 = V3 . i3

Pot3 = V . ¼ V/R

Pot3 = ¼ V²/R

Con esto llegamos a la respuesta:

   

 

d) La potencia disipada por cada resistencia es la misma  
   

Las opciones a), b), c) quedaron desmentidas. Pero todavía no conocemos la potencia entregada por la fuente, que necesitamos para desmentir las dos últimas...

De la fuente sale una corriente, iF, que es la suma de las corrientes i12 e i3.

iF = i12 + i3

iF = ½ V/R +¼ V/R

iF = ¾ V/R

Por lo tanto, la potencia entregada:

PotF = VF . iF

PotF = V . ¾ V/R

PotF = ¾ V²/R

Así quedan desmentidas las opciones que faltaban. Pero como yo sé que a vos te marean las comparaciones no-numéricas, y que a esta altura del ejercicio no sabés qué hicimos y que la probailidad de haber cometido un error es enorme... te propongo una comprobación que nos va a dejar tranquilos: la suma de las potencias disipadas por las resistencias debe ser igual a la potencia suministrada por la funte... ¿Dará?

PotF = Pot1 + Pot2 + Pot3

¾ V²/R = ¼ V²/R + ¼ V²/R + ¼ V²/R

Ahora puedo dormir tranquilo.

 

Desafío: ¿Cuánto vale la resistencia total del circuito?

 
 
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. No es recomendable meter los dedos en un enchufe mientras se toma mate dulce (¡puaj!). Última actualización jul-14. Buenos Aires, Argentina.