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3.10: Ejercicios

  • Page ID
    86012
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    Análisis

    1. Para el circuito de la Figura 3.10.1 , determine la corriente circulante.

    clipboard_e861ac67a9086ae6f98757a3cf40347fc.png

    Figura 3.10.1

    Respuesta 1
    • 120mA

    2. Para el circuito de la Figura 3.10.2 , determinar la corriente circulante.

    clipboard_e263d89e1d31aa1a9c9982c7c6c018fdc.png

    Figura 3.10.2

    3. Para el circuito de la Figura 3.10.1 , determine la potencia disipada en la resistencia.

    Respuesta 3
    • 1.44W

    4. Para el circuito de la Figura 3.10.2 , determine la potencia disipada en la resistencia.

    5. Determine el voltaje en los terminales abiertos de la Figura 3.10.3 .

    clipboard_eca443708d526dd4b74aee760106b58ec.png

    Figura 3.10.3

    Responder 5
    • 15 V

    6. Determine el voltaje en los terminales abiertos de la Figura 3.10.4 .

    clipboard_e1b226cc7e6a1650d443048f61dbb091e.png

    Figura 3.10.4

    7. Determine el voltaje en los terminales abiertos de la Figura 3.10.5 .

    clipboard_ed22d6b240cfcaad4b9f18a054dbd5aa3.png

    Figura 3.10.5

    Respuesta 7
    • 33 V

    8. Determine la resistencia equivalente del circuito que se muestra en la Figura 3.10.6 .

    clipboard_e31cc3d5e1472c3319dd00fadb0824f37.png

    Figura 3.10.6

    9. Determine la resistencia equivalente del circuito que se muestra en la Figura 3.10.7 .

    clipboard_eb2310a8bf98e5f61375be4b5e345f7fb.png

    Figura 3.10.7

    Respuesta 9
    • \(2.6k\Omega\)

    10. Determine la resistencia equivalente del circuito que se muestra en la Figura 3.10.8 .

    clipboard_e075298609eeea0d90e5dacf51314325c.png

    Figura 3.10.8

    11. Para el circuito de la Figura 3.10.9 , determinar la corriente circulante.

    clipboard_e0380b29e0af21b3afc6a36bff16eb150.png

    Figura 3.10.9

    Respuesta 11
    • 40 mA

    12. Para el circuito de la Figura 3.10.9 , determine los voltajes a través de cada resistor y encuentre\(V_{ab}\).

    13. Dado el circuito de la Figura 3.10.9 , determinar la potencia disipada por cada resistor y la potencia entregada por la fuente.

    Respuesta 13
    • 320mW (200\(\Omega\))
    • 160mW (100\(\Omega\))
    • 480mW (fuente)

    14. Para el circuito de la Figura 3.10.10 , determinar la corriente circulante.

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    Figura 3.10.10

    15. Dado el circuito de la Figura 3.10.10 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_{ba}\).

    Respuesta 15
    • 6V (2\(k\Omega\))
    • 12 V (4\(k\Omega\))
    • -6V (\(V_{ba}\))

    16. Para el circuito de la Figura 3.10.10 , determinar la potencia disipada por cada resistor y la potencia entregada por la fuente.

    17. Para el circuito de la Figura 3.10.11 , determinar la corriente circulante.

    clipboard_e041167f9eef10a020f8ecb316b680ef2.png

    Figura 3.10.11

    Respuesta 17
    • 0.25 A

    18. Para el circuito de la Figura 3.10.11 , determine los voltajes a través de cada resistor y encuentre\(V_a\).

    19. Para el circuito de la Figura 3.10.12 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

    clipboard_ef7651a621a32325b0e5563d03ec591ce.png

    Figura 3.10.12

    Responder 19
    • I = 15 mA
    • \(V_{ab}\): + a la izquierda, - a la derecha
    • \(V_{bc}\): + en la parte superior, - en la parte inferior
    • \(V_{c}\): + a la derecha, - a la izquierda
    • \(V_{src}\): + en la parte superior, - en la parte inferior

    20. Dado el circuito de la Figura 3.10.12 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_b\),\(V_{bc}\), y\(V_{ca}\).

    21. Para el circuito de la Figura 3.10.12 , determinar la potencia entregada por la fuente.

    Respuesta 21
    • P = 180mW

    22. Para el circuito de la Figura 3.10.13 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

    clipboard_e65986e91155770aec6f516631ea0081c.png

    Figura 3.10.13

    23. Dado el circuito de la Figura 3.10.13 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_c\),\(V_{ac}\), y\(V_a\).

    Respuesta 23
    • \(V_{50}=2.5V\)
    • \(V_{10}=0.5V\)
    • \(V_{60}=3V\)
    • \(V_{c}=3V\)
    • \(V_{ac}=3V\)
    • \(V_{a}=6V\)

    24. Para el circuito de la Figura 3.10.13 , determine la potencia disipada por la\(\Omega\) resistencia 10.

    25. Para el circuito de la Figura 3.10.14 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

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    Figura 3.10.14

    Responder 25
    • I = 200mA
    • \(V_{5}\): + a la derecha, - a la izquierda
    • \(V_{10}\): + en la parte superior, - en la parte inferior
    • \(V_{25}\): + a la izquierda, - a la derecha
    • \(V_{src}\): + en la parte superior, - en la parte inferior

    26. Para el circuito de la Figura 3.10.14 , determine los voltajes a través de cada resistor y encuentre\(V_b\),\(V_c\), y\(V_{ca}\).

    27. Refiriéndose al circuito de 3.10.15 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_b\),\(V_c\), y\(V_{ac}\).

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    Figura 3.10.15

    Respuesta 27
    • \(V_{400}=2V\)
    • \(V_{200}=1V\)
    • \(V_{b}=10V\)
    • \(V_{c}=1V\)
    • \(V_{ac}=11V\)

    28. Haciendo referencia al circuito de la Figura 3.10.15 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

    29. Dado el circuito de 3.10.16 , determinar los voltajes a través de cada resistencia y encontrar\(V_b\),\(V_c\), y\(V_{ac}\).

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    Figura 3.10.16

    Respuesta 29
    • \(V_{2k}=3.6V\)
    • \(V_{8k}=14.4V\)
    • \(V_{b}=9.6V\)
    • \(V_{c}=-14.4V\)
    • \(V_{ac}=20.4V\)

    30. Haciendo referencia al circuito de la Figura 3.10.16 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

    31. Dado el circuito de 3.10.17 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

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    Figura 3.10.17

    Respuesta 31
    • I = 35 mA
    • \(V_{400}\): + a la izquierda, - a la derecha
    • \(V_{200}\): + a la derecha, - a la izquierda
    • \(V_{12Vsrc}\): + en la parte superior, - en la parte inferior
    • \(V_{9Vsrc}\): + en la parte inferior, - en la parte superior

    32. Refiriéndose al circuito de la Figura 3.10.17 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_b\),\(V_c\), y\(V_{ac}\).

    33. Dado el circuito de 3.10.18 , determinar la corriente circulante e indicar todas las polaridades de voltaje.

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    Figura 3.10.18

    Respuesta 33
    • I = 1.89 mA
    • \(V_{2k}\): + a la izquierda, - a la derecha
    • \(V_{8k}\): + a la derecha, - a la izquierda
    • \(V_{6Vsrc}\): + en la parte superior, - en la parte inferior
    • \(V_{24Vsrc}\): + en la parte superior, - en la parte inferior

    34. Refiriéndose al circuito de la Figura 3.10.18 , determinar los voltajes a través de cada resistor y encontrar\(V_b\),\(V_c\), y\(V_{ac}\).

    35. Usando la regla del divisor de voltaje, determine las tensiones\(V_b\),\(V_c\) y\(V_{ac}\) para el circuito que se muestra en la Figura 3.10.19 .

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    Figura 3.10.19

    Respuesta 35
    • \(V_{b} = 14.4V\)
    • \(V_{c} = 9V\)
    • \(V_{ac} = 6V\)

    36. Usando la regla del divisor de voltaje, determine las tensiones\(V_b\),\(V_c\) y\(V_{bd}\) para el circuito que se muestra en la Figura 3.10.20 .

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    Figura 3.10.20

    37. Para el circuito de la Figura 3.10.20 , determine\(V_b\) si la\(\Omega\) resistencia de 4 k se cortocircuitó accidentalmente. ¿Cómo se compara esto con el circuito original?

    Respuesta 37
    • \(V_{b} = 1V\). El 2V ahora está dividido entre las tres resistencias restantes

    38. Para el circuito de la Figura 3.10.20 , determine\(V_b\) si la\(\Omega\) resistencia de 4 k se abre accidentalmente. ¿Cómo se compara esto con el circuito original?

    39. Dado el circuito que se muestra en la Figura 3.10.21 , encuentre la caída de voltaje a través de la resistencia.

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    Figura 3.10.21

    Respuesta 39
    • 20V

    40. Dado el circuito que se muestra en la Figura 3.10.22 , encuentre las caídas de voltaje a través de la resistencia.

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    Figura 3.10.22

    41. Encuentre las caídas de voltaje a través de las resistencias en el circuito de la Figura 3.10.23 .

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    Figura 3.10.23

    Respuesta 41
    • \(V_{20} = 40V\)
    • \(V_{20} = 100V\)

    42. Encuentre las caídas de voltaje a través de las resistencias en el circuito de la Figura 3.10.24 .

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    Figura 3.10.24

    43. Encuentre las caídas de voltaje a través de las resistencias en el circuito de la Figura 3.10.25 .

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    Figura 3.10.25

    Respuesta 43
    • \(V_{4} = 12V\)
    • \(V_{10} = 30V\)
    • \(V_{5} = 15V\)

    44. Encuentre las caídas de voltaje a través de las resistencias en el circuito de la Figura 3.10.26 .

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    Figura 3.10.26

    45. El circuito de la Figura 3.10.27 utiliza un potenciómetro cónico lineal. Determine\(V_b\) cuándo el brazo del limpiaparabrisas está en posición\(a\)\(b\), posición y punto medio.

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    Figura 3.10.27

    Respuesta 45
    • \(V_{b} = 0V\). Esto es cierto sin importar dónde esté el brazo del limpiaparabrisas del potenciómetro

    46. ¿Cuál es la corriente máxima que fluye a través del potenciómetro de la Figura 3.10.27 ? ¿En qué posición (s) ocurre esto?

    Diseño

    47. Rediseñe el circuito de la Figura 3.10.1 usando una nueva resistencia de tal manera que la corriente de la batería de 12 voltios sea 0.1 A.

    Respuesta 47
    • Cambiar la\(\Omega\) resistencia 100 a 120\(\Omega\)

    48. Rediseñe el circuito de la Figura 3.10.2 usando una nueva resistencia de tal manera que la corriente de la batería de 9 voltios sea de 2 mA.

    49. Para el circuito de la Figura 3.10.6 , busque el valor de una fuente de voltaje en serie que generaría 1 mA de corriente si estuviera conectada a través de los terminales.

    Respuesta 49
    • 5.5V

    50. Para el circuito de la Figura 3.10.8 , busque el valor de una fuente de voltaje en serie que generaría 1 mA de corriente si estuviera conectada a través de los terminales.

    51. Determinar valores para las resistencias en la Figura 3.10.28 tal que\(R_1\) sea cuatro veces el tamaño de\(R_2\) y\(R_2\) sea tres veces el tamaño de R3, con la resistencia total igual a 8 k\(\Omega\).

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    Figura 3.10.28

    Respuesta 51
    • \(R_{1} = 6k\Omega\)
    • \(R_{2} = 1.5k\Omega\)
    • \(R_{3} = 500\Omega\)

    52. Para el circuito que se muestra en la Figura 3.10.29 , determinar valores para\(R_1\) y\(R_2\) tal que\(V_{ab}\) es de 6 voltios si\(E\) es una batería de 9 voltios y el consumo de corriente total es de 20 mA.

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    Figura 3.10.29

    53. Considere el circuito que se muestra en la Figura 3.10.30 . Si todas las resistencias tienen el mismo valor, determine ese valor si\(E\), una fuente de 24 voltios, genera una potencia total de 10 vatios.

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    Figura 3.10.30

    Respuesta 53
    • 19.2\(\Omega\)

    54. Para el circuito que se muestra en la Figura 3.10.31 , determinar valores para\(R_1\) y\(R_2\) tal que\(V_{ab}\) es de 6 voltios si\(I\) es una fuente de 2 mA y la caída de voltaje total es de 24 voltios.

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    Figura 3.10.31

    55. Considere el circuito de la Figura 3.10.20 . ¿Es posible agregar una quinta resistencia de tal manera que la corriente circulante sea de 0.1 mA? Si es así, ¿cuál es ese valor de resistencia?

    Respuesta 55
    • Sí, 10\(k\Omega\)

    56. Considere el circuito de la Figura 3.10.20 . ¿Es posible agregar una quinta resistencia de manera que la corriente circulante sea de 2 mA? Si es así, ¿cuál es ese valor de resistencia?

    Desafío

    57. Supongamos que dos celdas AA,\(E_1\) y\(E_2\), nominal de 900 mAh cada una se utilizan para accionar una lámpara de 2 vatios como se muestra en la Figura 3.10.32 . Determinar la vida esperada de las baterías.

    clipboard_e23902157db19368435d13da2322ca06b.png

    Figura 3.10.32

    58. Dado el circuito de la Figura 3.10.33 , determine los valores requeridos de\(E\)\(R_1\),\(R_2\) y\(R_3\) si hay un voltio de ancho\(R_3\), el consumo de corriente total es de 10 mA, el voltaje transversal\(R_1\) es el doble del tamaño de voltaje transversal\(R_2\) y la potencia disipación en\(R_2\) es de 100 mW.

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    Figura 3.10.33

    59. Dado el circuito de la Figura 3.10.33 , determinar la tensión de fuente requerida si\(R_1\) es de 1 k\(\Omega\),\(R_2\) es de 1 k\(\Omega\), la disipación de potencia en\(R_1\) es de 4 mW y la disipación de potencia en\(R_3\) es de 2 mW.

    60. Dado el circuito de la Figura 3.10.34 , determine\(V_c\),\(V_{db}\) y\(V_{ce}\).

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    Figura 3.10.34

    61. Dado el circuito de la Figura 3.10.34 , determine\(V_{ac}\),\(V_{eb}\) y\(V_d\).

    62. Consulte el circuito de la Figura 3.10.20 . Suponiendo que cada resistencia tenga una tolerancia del 10%, determine los valores máximo y mínimo para\(V_c\).

    Simulación

    63. Simular la solución del problema de diseño 43 y determinar si los valores producen los resultados requeridos.

    64. Realice una simulación de CC en el circuito de la Figura 3.10.13 y encuentre todos los voltajes de los nodos junto con la corriente circulante.

    65. Realice una simulación de CC en el circuito de la Figura 3.10.14 y encuentre todos los voltajes de los nodos junto con la corriente circulante.

    66. Realice una simulación de CC en el circuito de la Figura 3.10.26 y encuentre todos los voltajes de los nodos.

    67. Realice una simulación de CC en el circuito del Problema 34 y encuentre todos los voltajes de los nodos.

    68. Realice una simulación de CC en el circuito del Problema 36 y encuentre todos los voltajes de los nodos.

    69. Simular la solución del problema Challenge 58 y determinar si los valores producen los resultados requeridos.

    70. Simular el circuito de la Figura 3.10.34 (Problemas de desafío 60 y 61) y determinar si los voltajes de nodo producidos coinciden con los resultados esperados.

    71. Realizar una simulación Montecarlo en el circuito de la Figura 3.10.19 . Establezca cada resistencia a 5% de tolerancia y ejecute al menos diez variaciones\(V_b\) para determinar una dispersión típica de valores.

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    Fuente: www.xkcd.com


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