Guia E-2 - CAA EII

FISICA GENERAL
ELECTROMAGNETISMO
GUIA DE
EJERCICIOS
MÓDULO E
E-2) RESISTENCIA ELÉCTRICA
Objetivos de aprendizaje:
Esta guía es una herramienta que usted debe usar para lograr los siguientes
objetivos:
• Calcular la resistencia de un dispositivo dadas sus dimensiones y su
resistividad o conductividad.
• Leer, analizar, plantear y resolver problemas relacionados con los temas
anteriores
Problema Nº01) Un alambre de cobre y un
alambre de hierro de la misma longitud L =
10 [m] y diámetro d = 2.0 [mm] se unen y se
aplica una diferencia de potencial V = 100
[V] entre los extremos del alambre compuesto. Calcule:
a) La intensidad de campo eléctrico de cada alambre.
b) La diferencia de potencial entre los extremos de cada alambre
c) La densidad de corriente en cada alambre.
Problema Nº02) Considere un manto cilíndrico de largo L,
radio medio R y espesor e (R>>e) con tapas en ambos
extremos del mismo espesor e. El manto y las tapas están
construidas de un material de conductividad σ. En el centro de
ambas tapas se han soldado electrodos circulares de radios a
(a < R) de un metal de muy alta conductividad. Calcule la
resistencia total entre ambos electrodos
Cu Fe
Problema Nº03) Un alambre de cobre y un alambre de hierro de la misma longitud
tienen la misma diferencia de potencial aplicada a ellos:
a) ¿Cuál debe ser la razón de sus radios si la corriente ha de ser la misma?
b) ¿Puede hacerse que la densidad de corriente sea la misma eligiendo
apropiadamente sus radios?
Problema Nº04) Para determinar la resistividad del reotán (aleación de Cu, Ni y Zn) se
ha medido la resistencia de un hilo de 5.0 [m] de largo y 1.22 [mm] de diámetro. El
resultado ha sido de 2.23 [Ω].¿Cuál es la resistividad medida?
Problema Nº05) A través de un conductor
cilíndrico de longitud L y área A de sección
transversal, de un material con resistividad ρ se
aplica una diferencia de potencial V,
estableciendo una corriente I.
Demuestre que la resistencia R del material
L
está dada por R = ρ .
A
Problema Nº06) Un resistor hecho con un
material de resistividad ρ tiene forma de cono
circular recto truncado. Los radios de los
extremos son “a” y “b”, y la altura es L. Si la
b
abertura del área es pequeña, puede suponerse
que la densidad de corriente es uniforme a través
de cualquier área transversal.
a) Calcular la resistencia de este objeto.
i a
b) Demostrar que el resultado se reduce a ρL/A, en el caso especial en que no
existe abertura del cono (a=b)
Problema Nº07) ¿Cuál debe ser el diámetro de un alambre de hierro si ha de tener la
misma resistencia que un alambre de cobre de 1.19 [mm] de diámetro, siendo ambos
alambres de la misma longitud?
Problema Nº08) 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 de diámetro exterior 2D y diámetro interior D. Encuentre la razón de
resistencias RA/RB medidas entre sus extremos
L
i

Problema Nº09) Cuando se aplican 115 [V] entre los extremos de un alambre de 9.66
[m] de longitud, la densidad de corriente es de 1.42 [A/m 2]. Calcule la conductividad
del material del alambre.
Problema Nº10) En un dispositivo electrónico hipotético, la diferencia de potencial V
en [V], medida entre sus extremos, se relaciona con la corriente I en [mA] según
V(I)=3.5 I 2.
a) Determine la resistencia cuando la corriente es I = 2,40 [mA].
b) ¿A qué valor de la corriente la resistencia es igual a 16.0 [kΩ]?
c) Determine y grafique la función resistencia v/s corriente R(I).