A1. Un circuito eléctrico tiene una resistencia de 10 ohmios y una corriente de 2 amperios. Calcula el voltaje en el circuito utilizando la ley de Ohm.

Solución

Para hallar la solución hay que utilizar la LEY DE OHM: I = V/R

Lo que haremos en primer lugar es despejar la incógnita que nos interesa para poder sustituir los valores.    V=I·R   

Después sustituimos los valores y hacemos el cálculo para obtener el resultado final.

V= 2 · 10       V= 20 V

A2. En el siguiente circuito, halla la intensidad de la corriente que pasa por una bombilla cuya resistencia es de 5 ohmios, sabiendo que la pila tiene una tensión de 20V.

Solución

Para hallar la solución hay que utilizar la LEY DE OHM: I = V/R

Datos: R=5 Ω V=20 V

Fórmula: Tenemos la fórmula con la I despejada por lo que sustituimos los valores.

I= 20 / 5

Solución I = 4 A

A3. Dados los siguientes circuitos, calcula las magnitudes incógnitas aplicando la ley de Ohm.

Solución

Soluciones, aplicamos la ley de Ohm para despejar cada incógnita. I=V/R

En cada caso despejamos la ecuación en todas sus variantes. I=V/R        V=I · R     R= V/I     

Y luego sustituimos los valores para obtener el resultado final:

A – I=4,5/10    I=0,45 A

B –  V= 1 · 10     V=10 V

C –  R=3/0,5        R=6 Ω

D –   I=3/20   I=0,15 A

E –   I=6/10  I=0,6 A

F –   V= 0,1 · 10     V= 1 V

G –   R=30/0,5       R=60 Ω

H –   I=3/200      I=0,015 A

A4. Diseña dos circuitos eléctricos uno en serie y otro en paralelo con los mismos elementos y calcula todas las incógnitas tomando referencias reales de la batería y los elementos que contengan una resistencia.

Solución

Para resolver los circuitos nos basamos en la ley de Ohm en todas sus variantes.

I=V/R        V=I · R     R= V/I

Y luego las aplicamos según las características propias del circuito.

Circuito A: En paralelo

Batería 5V

3 Resistencias de 10, 5 y 15 Ohmios

Solución:

En los circuitos en paralelo sabemos que todas las tensiones son iguales. Y que la intensidad total es la suma de las intensidades parciales por lo qué:

I1= V/R1       I1= 5/10         I1= 0,5 A

I2=V/R2       I2=5/5             I2= 1A

I3=V/R3      I3= 5/15           I3= 0,33 A (La I3 realmente es 0,333333333… por lo que cometeremos un pequeño error sumando solo 0,33.)

It= I1 + I2 + I3           It= 0,5 + 1 + 0,33 = 1,83 A

El cálculo de la resistencia equivalente sería el siguiente:

Para calcular la potencia, sabemos que la potencia total es suma de las potencias individuales de cada resistencia.

P1 = V1 · I1              P1= 5 · 0,5 = 2,5 W

P2 = V2 · I2              P2= 5 · 1 = 5 W

P3 = V3 · I3               P3= 5 · 0,33 =   1,65 W

P = P1+P2+P3 = 2,5+5+1,65 = 9,15 W

Circuito B En Serie

Batería 5 V

3 Resistencias de 10, 5 y 15 Ohmios

Solución:

En los circuitos en paralelo sabemos que la intensidad siempre es la misma. Y la resistencia total de todos los receptores conectados en serie es la suma de la resistencia de cada receptor.

Por lo que la solución sería:

Rt= R1+R2+R3

Rt=5+10+15=30 Ω

It=Vt/Rt       It= 5/30=0,16666…

Tomaremos una aproximación por lo que nos quedamos con It=0,167

Ahora nos queda ver los voltajes parciales:

V1=It·R1     V1=0,167·5=0,835V

V2=It·R2       V2=0,167·10=1,67V

V3=It·R3       V3=0,167·15=2,505V

Por último, calculamos la potencia del circuito que sabemos que la fórmula es P=V·I

A5. Diseña y construye un circuito eléctrico utilizando materiales electrónicos y completando con materiales reciclados. El objetivo principal es la elaboración de un circuito eléctrico con una función concreta, por ejemplo, crear una linterna, una maqueta de una solución a gran escala, por ejemplo, recrear un faro, o algún diseño innovador. Para ello, se tendrá que realizar un esquema previo junto con una investigación sobre materiales que se van a utilizar.

Solución

En este ejercicio los alumnos pueden tomarse la libertad de pensar su propio circuito. Por guiarles un poco, podemos pedirles que hagan una recreación de un faro, de una lámpara o una habitación. Para que utilicen elementos sencillos en el circuito, como una pila, una bombilla y un interruptor. Si lo queremos complicar algo más podemos pedir que incluyan algún zumbador o motor pequeño.

Como ejemplo de representación podría ser este circuito:

Para la construcción del circuito podemos pensar alguna estructura en la que incorporarlo para que tenga sentido. Por ejemplo, Que la lámpara tenga un soporte en el que no se vean los cables ni la pila.