Ejercicios de circuitos: Ley de Ohm

R1. Circuito en serie

Con V = 9 V y R₁ = 1 Ω, R₂ = 2 Ω, R₃ = 3 Ω, calcula la resistencia total, la intensidad y el voltaje en cada resistencia.

R2. Circuito en paralelo

Con V = 9 V y R₁ = 3 Ω, R₂ = 4 Ω, R₃ = 12 Ω, calcula la resistencia total, la intensidad de cada rama y el voltaje en cada resistencia.

R3. Circuito mixto

Con V = 9 V, R₁ = 3 Ω en serie con el paralelo de R₂ = 4 Ω y R₃ = 12 Ω, calcula la resistencia del paralelo, la total, la intensidad total y los voltajes en R₁ y en R₂/R₃.

1. ¿Cuánta corriente produce la fuente a través de la resistencia?

2. ¿Qué valor debe tener la resistencia para que la corriente sea de 3 A?

3. ¿Qué valor debe tener la fuente para que la corriente sea de 1 A con una resistencia de 100 Ω?

4. Calcula la corriente total.

5. Calcula la corriente provocada por las dos fuentes colocadas en serie.

6. Calcula el valor de la resistencia para que la corriente sea de 2,5 A.

7. Calcula la corriente que circula por el circuito.

8. Calcula la corriente que circula por el circuito (resistencias en paralelo).

9. Calcula el voltaje de la fuente para que exista una corriente de 6 A.

La fuente se ha desplazado a la izquierda para facilitar la lectura. Conserva las mismas conexiones: las cinco resistencias están en paralelo entre sus dos terminales. Los 6 A son la intensidad total.

10. Calcula la corriente suministrada por la fuente de 45 V.

Ejercicio 9 del PDF original. Identifica los nodos antes de decidir qué resistencias están en serie y cuáles en paralelo.

1. Determina el voltaje de la fuente.

La corriente total suministrada por la fuente es de 60 mA. Ten en cuenta que dos resistencias están expresadas en kiloohmios.

2. Calcula la corriente suministrada por la fuente de 110 V.

3. Calcula la corriente suministrada por la fuente de 24 V.

4. Calcula la intensidad suministrada por la fuente de 21 V.

5. Calcula la intensidad suministrada por la fuente de 35 V.

R4. Potencia en un circuito mixto

En el circuito del resuelto R3 (9 V; R₁ = 3 Ω en serie con R₂ = 4 Ω ∥ R₃ = 12 Ω), calcula la potencia de cada resistencia y la que entrega la fuente. Comprueba que coinciden.

R5. ¿Qué resistencia compro?

El circuito del LED de la práctica: fuente de 9 V, resistencia de 330 Ω y LED rojo (2 V). Calcula la potencia de la resistencia, la del LED y la de la fuente. ¿Sirve una resistencia de ¼ W?

R6. Lo que cuesta un ordenador

Un ordenador consume 250 W y está encendido 6 horas al día, 22 días al mes. Si el kWh cuesta 0,15 €, ¿cuánta energía gasta al mes y cuánto cuesta?

1. Una bombilla de 230 V

Una bombilla de 60 W funciona a 230 V. Calcula la intensidad que consume y su resistencia.

2. ¿Aguanta la resistencia?

Conectamos una resistencia de 100 Ω de ¼ W a una fuente de 12 V. Calcula la potencia que disipa. ¿Aguanta? Si no, ¿de qué potencia la comprarías?

3. Potencia en serie

Calcula la potencia de cada resistencia del resuelto R1 (9 V; 1 Ω, 2 Ω y 3 Ω en serie) y la de la fuente. ¿Cuál disipa más? Enuncia una regla.

4. Potencia en paralelo

Haz lo mismo con el resuelto R2 (9 V; 3 Ω, 4 Ω y 12 Ω en paralelo). ¿Cuál disipa más ahora? Compara la regla con la del ejercicio 3: ¿por qué es al revés?

5. Cinco resistencias en serie

En el circuito del ejercicio 4 del boletín 1 (90 V; 10, 5, 2, 8 y 20 Ω), calcula la potencia de cada resistencia y la total. Comprueba la conservación de la potencia.

6. La resistencia mínima

Solo tienes resistencias de ¼ W y una fuente de 5 V. ¿Cuál es el valor más pequeño de resistencia que puedes conectar directamente a la fuente sin que se queme?

7. Mixto: serie, paralelo y serie

Calcula la intensidad total, la potencia de cada resistencia y la de la fuente. Comprueba que coinciden.

8. La fuente de alimentación del PC

Una fuente ATX entrega, a plena carga, 25 A por la línea de +12 V, 10 A por la de +5 V y 8 A por la de +3,3 V.

1. Calcula la potencia de cada línea y la potencia total de salida.
2. Si su eficiencia es del 85 %, ¿cuánta potencia toma del enchufe?
3. ¿Cuántos vatios se pierden en forma de calor dentro de la fuente? ¿Para qué sirve, entonces, su ventilador?

9. Un servidor que nunca se apaga

Un servidor de 400 W está encendido las 24 horas los 365 días del año. Con el kWh a 0,15 €, ¿cuánto cuesta al año? Y un monitor que se queda en espera (0,5 W) todo el año, ¿cuánto gasta?

10. El panel de seis LED

En el panel de seis LED de la P2 (9 V; dos ramas, cada una con 220 Ω y tres LED rojos de 2 V en serie), calcula:

1. La potencia de cada resistencia y la de cada LED.
2. La potencia total que entrega la pila.
3. ¿Qué porcentaje de esa potencia se pierde en las resistencias?

11. ¿Cuánto dura la pila?

Una pila de 9 V tiene una capacidad de 500 mAh (puede dar 500 mA durante una hora, o 50 mA durante diez horas…). ¿Cuántas horas mantendrá encendido el circuito del resuelto R5 (21,2 mA)? ¿Cuánta energía almacena la pila, en Wh?

12. Reto: potencia en el circuito mixto 4

En el circuito 4 del boletín 2 (21 V), calcula la potencia total que entrega la fuente y la potencia que disipa cada una de las seis resistencias. Comprueba la conservación de la potencia.

1. Tres niveles de anidamiento

Calcula:

1. La resistencia equivalente y la intensidad que suministra la fuente.
2. La tensión en R₁, en el bloque central y en el paralelo R₆∥R₇.
3. La intensidad que atraviesa cada una de las siete resistencias.

2. Tres ramas y once resistencias

Calcula:

1. La intensidad suministrada por la fuente de 60 V.
2. La intensidad de cada una de las tres ramas del bloque central.
3. La tensión y la intensidad en R₉ y en R₁₀.

3. Fuente desconocida y unidades mezcladas

Calcula:

1. El voltaje de la fuente, sabiendo que suministra 5 mA.
2. La intensidad de cada rama del paralelo.
3. La intensidad que pasa por R₅ y por R₆.

4. Red en escalera

Calcula:

1. La intensidad suministrada por la fuente de 36 V.
2. La intensidad que atraviesa R₇.
3. La tensión y la intensidad en R₉.

5. Dos fuentes en serie y balance de potencias

Calcula:

1. La intensidad total que circula por las fuentes.
2. La potencia que disipa cada una de las nueve resistencias.
3. La potencia que entregan las fuentes. Comprueba la conservación de la potencia.
4. ¿Qué resistencias no podrían ser de 1 W?

6. Problema inverso: la resistencia que falta

Calcula:

1. El valor de Rₓ para que la fuente de 28 V suministre exactamente 2 A.
2. La intensidad que pasa por Rₓ y la tensión entre sus terminales.
3. La potencia que disipa Rₓ. ¿Sirve una resistencia de ½ W?

1. La rama que parece paralela

Resuelve:

1. Marca con una letra cada nudo. ¿Entre qué dos nudos está conectada cada resistencia?
2. La resistencia equivalente y la intensidad total.
3. La intensidad por R₅ y la tensión en R₂.

2. Cortocircuito escondido y rama abierta

Resuelve:

1. La resistencia equivalente y la intensidad total.
2. ¿Qué corriente pasa por R₄? ¿Y por R₅? Justifica la respuesta.
3. La potencia que disipa cada resistencia y la que entrega la fuente.

3. La falsa estrella

Resuelve:

1. Parece una estrella dentro de un triángulo. Sigue el cable que sale del centro: ¿a qué nudo llega? ¿Cuántos nudos distintos hay?
2. La resistencia equivalente y la intensidad total.
3. La intensidad que pasa por cada una de las seis resistencias.

4. En fila, pero no en serie

Resuelve:

1. R₂, R₃ y R₄ están dibujadas una detrás de otra. ¿Están en serie? Razónalo con los nudos.
2. La resistencia equivalente y la intensidad total.
3. Si se retira R₃, ¿cuánto vale la nueva intensidad total?

5. Diagonales cruzadas y fuentes enfrentadas

Resuelve:

1. ¿Qué tensión neta aplican las dos fuentes? Fíjate en su polaridad.
2. La resistencia equivalente y la intensidad total.
3. La potencia de cada resistencia. ¿Cuánta potencia entrega la fuente de 36 V y qué le ocurre a la de 6 V?

6. Reto: el puente equilibrado

Resuelve:

1. R₅ no está ni en serie ni en paralelo con ninguna otra. Calcula R₁/R₂ y R₃/R₄. ¿Qué observas?
2. Suponiendo que por R₅ no pasa corriente, calcula la resistencia equivalente y la intensidad total.
3. Comprueba que la tensión del vértice superior coincide con la del inferior (respecto al borne −).
4. Si R₄ fuese de 12 Ω, ¿seguiría sin pasar corriente por R₅?