Electrocinètica

(OIF febrer 01) Si a l’amperímetre A2 de la figura es llegeix 60 mA, quina serà la lectura de l’amperímetre A1?

400 Ω

800 Ω

A2

A1

a. 20 mA b. 30 mA c. 40 mA d. 50 mA

Resultat: c

Un corrent de 0,25 A circula per una làmpada d'incandescència. Calcula: e. Quina càrrega elèctrica passa a través d'ella en dues hores de

funcionament. f. Quants electrons hauran circulat durant aquest temps?

Resultat: 1.800 C 1,125.1022 e-

(PAU juny 01) Per mesurar la resistència d’un element R s’ha fet el muntatge de la figura i els resultats obtinguts són els de la taula adjunta.

R

A2

A1

I (mA) V (V) 7,5 0,49 15 0,99

22,5 1,48 30 2,01 36 2,41

47,5 3,12 52 3,39 g. Dels aparells A1 i A2, quin serà el voltímetre i quin l’amperímetre? Per

què? h. Quant val la resistència de R?

Resultat: A1 amperímetre A2 voltímetre

66 Ω

(PAU) Un generador de fem ε = 12 V es connecta a un circuit. Si quan hi circula una intensitat de 10 A la tensió entre el borns del generador és d'11,2 V, quina és la resistència interna del generador?

Resultat: 0,08 Ω

(PAU setembre 00) Raona si la diferència de potencial en borns d'una pila és més gran o més petita que la seva f.e.m. Quina característica ha de tenir la pila perquè siguin iguals?

Resultat: Més petita rint = 0

(PAU juny 02) Dues bombetes iguals es connecten en paral.lel a un generador de corrent continu. Si una de les bombetes es fon, raoneu si l'altra lluirà més, menys o igual que abans. Què hauria passat si les bombetes haguessin estat connectades en sèrie i una s'hagués fos?

Resultat: Igual no lluirà

Disposem de tres resistències de 24 Ω cadascuna. Calcula la resistència equivalent si s'associen de totes les maneres possibles.

Resultat: 72, 36 i 8 Ω

(PAU setembre 98) Raona si és vertadera o falsa l'afirmació següent: si dues bombetes de 110 V i 75 W es connecten en sèrie i el conjunt s'alimenta d'un generador de 220 V, la potència lluminosa és la mateixa que amb una bombeta de 220 V i 150 W connectada al mateix generador (suposa el mateix rendiment lluminós per a totes les bombetes).

Resultat: Vertader

(PAU setembre 98) Tenim dues bombetes amb les característiques de voltatge i potència següents: l'una amb 110 V i 75 W, i l'altra amb 220 V i 150 W.

i. Quina tindrà una resistència més gran? j. Per quina passarà més intensitat, suposant que cada una es connecti k. al voltatge adequat?

Resultat: La de 220V Igual

(PAU setembre 98) Quina magnitud física té com a unitat el kW.h? Calcula e l factor de conversió entre el kW.h i la seva unitat corresponent en el SI.

Resultat: 1 kW.h = 3,6.106 J

Tenim una bombeta de 125 V i 60 W. Quina resistència li haurem de posar en sèrie per poder connectar-la a la xarxa de 220 V?

Resultat: 198 Ω

(PAU juny 01) Tenim dues bombetes amb les indicacions següents: 60W; 220V; 60W; 120V. Quants kW.h consumeix cada bombeta en 30 minuts? Quina té una resistència més gran? Justifica les respostes.

Si escurcem la resistència d'una estufa elèctrica, desprendrà més o menys calor que abans?

Resultat: Més

(PAU setembre 01) Una resistència de 5,0 Ω pot ser travessada per un corrent màxim de 20 mA si no volem que es faci malbé. Si li està arribant un corrent d’1 A, com haurem de connectar-li (en sèrie o en paral.lel) una segona resistència per tal que passin 20 mA a través seu? Raona la resposta. Quin valor ha de tenir aquesta segona resistència?

Resultat: En paral.lel 0,1 Ω

Unim tres resistències de 10 Ω formant un triangle. Entre dos vèrtexs d'aquest triangle establim una diferència de potencial de 20 V. Quina intensitat circularà per cada resistència?

Resultat: 2 A i 1 A

(PAU setembre 01) El transport de corrent des de les centrals elèctriques fins als centres de consum es fa a voltatges elevats. Per què?

Resultat: Per reduir pèrdues per efecte Joule

En el circuit de la figura l'amperímetre A1 senyala 100 mA, i l'A3, 15 mA. Què senyalaran els altres amperímetres?

A1

Resultat: 0,085 A

0,1 A

El voltímetre del circuit següent senyala 2,5 V. Què indiquen els amperímetres?

Resultat: 1,25 A

1,875 A

L'amperímetre del circuit de la figura indica 1,5 mA. Calcula la diferència de potencial entre els punts A i B.

Resultat: 3,375 mV

(PAU juny 97) En el circuit de corrent continu de la figura,

l. Calcula la intensitat que circula per cada branca. m. Calcula la diferència de potencial entre els punts a i b (Va - Vb). n. Si volem substituir les quatre resistències per una de sola, quant hauria

de valer aquesta? Resultat: 0,75 i 0,5 A

3,5 V 9,6 Ω

(PAU juny 97) En el circuit de la figura, si les resistències internes de les piles estan incloses a les resistències de cada branca, calcula:

3A

5 Ω

V2

2 A V1

10 Ω

5 Ω

A

b

6 Ω

16 Ω

a

12 V

8 Ω

10 Ω

B

9 Ω

2 Ω A A

1 Ω

2 Ω 4 Ω

A1

A2 V

A4

A2

A3

o. El valor que marca l'amperímetre A. p. Els valors de V1 i V2. q. L'energia (en kW.h) que es dissiparà en forma de calor a la resistència

de 10 ohms durant 30 minuts. Resultat: 1 A

5 i 35 V 0,045 kW.h

(PAU setembre 97) Calcula la resistència elèctrica equivalent entre A i B,

r. Amb l'interruptor C connectat. s. Amb l'interruptor C desconnectat.

Resultat: 1,33 Ω 1,33 Ω

(PAU juny 00) Sabent que les tres resistències del diagrama són iguals i que la resistència del conjunt és de 8 Ω, quin serà el valor de cadascuna de les resistències?

Resultat: 12 Ω

(PAU juny 98) Tres resistències estan agrupades tal com s'indica en la figura adjunta. Si la diferència de potencial entre A i B és de 40 V, quina intensitat circula per cadascuna de les resistències?

Resultat: 15, 10 i 5 A

(PAU setembre 98) En el circuit de la figura, la intensitat que circula per la resistència de 8 Ω és d'1 A.

t. Quina intensitat circularà per cadascuna de les resistències de 16 Ω? u. Quina potència es dissiparà per efecte Joule en la resistència de 20 Ω? v. Quina intensitat circularà per la resistència de 6 Ω?

Resultat: 0,5 A 80 W 8 A

(PAU juny 99) Si la intensitat que circula per la resistència de 5 Ω val 1,25 A,

20 Ω

16 Ω

8 Ω

1 16 Ω

6 Ω

3 Ω

8 Ω

4 Ω

A B

R R

R

C

1 Ω

1 Ω

2 Ω 2 Ω

BA

w. Què marcarà el voltímetre de la figura? x. Quin és el valor de la resistència R entre C i D? y. Calcula l'energia despresa per la resistència de 5 Ω en 1 hora i l'energia

subministrada pel generador en aquest mateix temps. Resultat: 10 V

2 Ω 28.125 i 90.000 J

(PAU juny 98) La central tèrmica del Besòs genera, a ple rendiment, una potència útil de 5.108 W.

z. Si el rendiment de la central és del 30%, quanta energia consumeix la central en dues hores? Expressa el resultat en unitats del SI i en kW.h.

aa. Quantes bombetes de 60 W i 220 V podrien funcionar simultàniament amb l'energia produïda per aquesta central? Quina és la resistència elèctrica d'aquestes bombetes en funcionament?

bb. Quant costa l'energia útil que produeix la central en un dia si el kW.h es paga a quinze pessetes?

Resultat: 1,19.1013 J 3,33.106 kW.h

8,33.106 bombetes i 806,6 Ω 180.106 ptes

Un corrent altern de tensió eficaç 25 V proporciona a una resistència elèctrica una potència de 100 W.

cc. Quina intensitat eficaç circula per la resistència? dd. Quanta energia s’ha donat a la resistència en 30

minuts? (Expressa el resultat en J i en kW.h)

Calcula la resistència interna del generador del circuit representat sabent que l'amperímetre indica 550 mA.

Resultat: 4,66 Ω

(PAU setembre 99) En un circuit com el de la figura realitzem una experiència que consisteix a anar modificant el valor de la resistència R i mesurar la diferència de potencial entre el seus extrems (ΔV) i la intensitat dels corrent (I) que la travessa. Per dur-la a terme disposem d'un generador de corrent continu de fem ε = 1,5 V, d'un conjunt de resistències iguals de valor R0, d'un voltímetre i d'un amperímetre. Els resultats que obtenim en l'experiència són els que s'exposen en la taula següent:

4,5 V

6 Ω

2 Ω A

R

D

C

A

B

ε = 20 V r = 1 Ω

5 Ω

8 Ω V

ε

R

R0 2R0 3R0 4R0 5R0

1,45 1,48 1,45 1,49 1,49 ΔV (V) 4,85.10-1 2,46.10-1 1,64.10-1 1,24.10-1 9,9.10-2I (A)

ee. Fes un esquema indicant com col.locaries en el circuit el voltímetre i

l'amperímetre. Com ha de ser la resistència interna de cadascun d'aquests aparells?

ff. Segons aquesta experiència, quin seria el valor de R0 i quin marge d'error assignaríeu a aquest valor?

gg. Quina de les mesures de la intensitat té una incertesa relativa més gran? Per què els valors de ΔV són lleugerament inferiors a la fem del generador?

Resultat: 2,992 Ω

Troba la resistència equivalent a l'associació de resistències representada en aquest dibuix.

2 Ω

3 Ω

2 Ω 1 Ω

2 Ω

2 Ω

Resultat: 5Ω

Per a cada resistència del circuit calcula:

hh. La diferència de potencial aplicada. ii. La intensitat que hi circula.

Resultat: 8,04; 3,22; 3,22; 5,6; 5,6 i 5,6 V 1,34; 0,8; 0,54; 1,4; 0,7 i 0,7 A

(PAU setembre 99) L'amperímetre del circuit representat en la figura marca 0,2 A. Troba:

8 Ω

6 Ω

4 Ω

6 Ω

4 Ω

8 Ω

14 V 1 Ω

jj. La resistència equivalent entre M i N i la fem ε del generador. kk. La intensitat per a cadascuna de les dues branques entre M i N i la

indicació del voltímetre. ll. L'energia subministrada pel generador en 10 minuts i la potencia

despresa en la resistència de 6 Ω Resultat: 5 Ω i 3,2 V

0,1 A; 0,1 A i 0,3 V 384 J i 0,06 W

Calcula les intensitats que circulen en el circuit següent:

Resultat: 0,55; 0,23 i 0,32 A

Calcula la càrrega de les plaques del condensador de la figura, sabent que la seva capacitat és de 1 pF.

Resultat: 4,12.10-12 C

Calcula les intensitats que circulen pel circuit següent:

4 V 1 Ω

20 Ω 10 Ω

4 Ω

8 Ω

5 Ω

3 V 1 Ω

6 V 1 Ω

2 pF

5 Ω

7 Ω

5 Ω

5 Ω

5 Ω

10 V 5 V

3 V 1 Ω

5 Ω

6 Ω

3 Ω

4 Ω

2 Ω

2 V 1 Ω

4 V 1 Ω

3 Ω 7 Ω

6 Ω 4 Ω

ε 1 Ω

N M

V

A 10 Ω

Resultat: 1/253 A 31/253 A 32/253 A

Quines són les intensitats que circulen per cada branca?

Resultat: 0,71 A

0,79 A 0,08 A

Resol la xarxa següent. Quina és la diferència de potencial VA - VB? B

Resultat: 12/9 A

10/9 A 2/9 A

22/9 V

(PAU juny 00) En el circuit de la figura, quan l'interruptor B està tancat i el C està obert, l'amperímetre A marca 0,375 A. Sabent que ε = 4,5 V i r = 1 Ω,

mm. Quin és el valor de la resistència R? nn. Quina és la potència dissipada en forma de calor dins el

generador? oo. Què marcarà l'amperímetre si mantenim tancats

simultàniament els dos interruptors B i C? Resultat: 5 Ω

0,14 W 0,5625 A

(PAU setembre 02) Sabent que el voltímetre del circuit representat a la figura marca V = 1,8 V, es demana:

R

ε, r

6 Ω

3 Ω

A

B

C

3 Ω

4 Ω

2 Ω

2 Ω 6 V

2 V

A B

5 Ω

4 Ω

5 Ω

5 Ω

4 Ω

5 V 1 Ω 6 V

1 Ω 3 Ω

pp. La intensitat pel circuit i la resistència interna r del

generador. qq. La potència útil del generador i la diferència de potencial

entre els extrems de la resistència R1. rr. L'energia alliberada en forma de calor en tot el circuit durant un interval

de temps de 20 minuts. Resultat: 0,2 A i 1 Ω

0,36 W i 0,6 V 480 J

(PAU juny 03) Al circuit de la figura, l’amperímetre A2 marca una intensitat de 0,25 A. Calcula:

ss. La intensitat mesurada pels amperímetres A1 i A3. tt. La caiguda de tensió mesurada pel voltímetre V. uu. El valor de la resistència r.

Resultat: 0,4 A i 0,15 A 11,6 V

25,25 Ω

(PAU setembre 00) Una bateria de f.e.m. ε = 12 V i resistència interna r = 1 Ω es connecta en sèrie amb una resistència R = 20 Ω i amb un motor de resistència interna negligible i f.c.e.m. ε'= 4 V. Quant valdrà la diferència de potencial entre els extrems de la resistència R?

Resultat: 7,61 V

(PAU juny 02) La figura representa la gràfica «diferència de potencial - intensitat» en una resistència R connectada a un generador de corrent continu. Quanta energia emetrà la resistència R en forma de calor si se li aplica una diferència de potencial de 200 V durant 15 minuts?

Resultat: 5,4.108 J

(PAU juny 03) Determina la lectura del voltímetre V, al circuit de la figura, sabent que a la resistència de 4 Ω es dissipen 240 J cada minut.

0 2 I(A)

ΔV (V) 120

12 V, 1 Ω

10 Ω

6 Ω A2

A3

A1 r

V

ε = 2 V r

R2 = 6 Ω

R1 = 3 Ω V

10 Ω

4 Ω

V

10 Ω

Resultat: 15,5 V