Una batería tiene una fem de 12.0 V y una resistencia interna de 0.050 Ω. Sus terminales se conectan a dispositivo cuya resistencia es 3.0 Ω. Determina: a) la intensidad de corriente, b) la diferencia de potencial en el resistor, c) la potencia desarrollada en el resistor, d) la caída de voltaje debida a la resistencia interna de la batería, e) la potencia desarrollada en la resistencia interna de la batería, f) la potencia desarrollada por la batería.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
a) Encuentre la corriente en el circuito y el voltaje de las terminales de la batería
ε = 12 V.
i = corriente en el circuito
r = resistencia interna de la batería = 0,05 Ω.
R = resistencia de la carga = 3 Ω.
ε = i * r + i * R
ε = i ( r + R)
Despejamos la corriente
( ) ( ) Amp. 3,934 3,05
12
3 0,05
12 R r
i == + = + = ε
i = 3,934 Amperios
Δv = 3,934 *3
Δv = 11,8 voltios
b) Calcule la potencia entregada al resistor de carga, la potencia entregada a la resistencia
interna de la batería y la potencia entregada por la batería.
PR = Potencia entregada por la resistencia de carga
i = corriente en el circuito = 3,934 amperios
R = resistencia de la carga = 3 Ω.
PR = i2
* R
PR = (3,934)2
* 3 = 46,439 watios
PR = 46,439 watios
PR = Potencia entregada por la resistencia interna de la batería
i = corriente en el circuito = 3,934 amperios
r = resistencia interna de la batería = 0,05 Ω.
Pr = i2
* r
Pr = (3,934)2
* 0,05 = 0,773 watios
Pr = 0,773 watios
Potencia entregada por la batería
ε = 12 V.
i = corriente en el circuito = 3,934 amperios PBateria = PR + Pr
PBateria = 46,439 watios + 0,773 w
PBateria = ε * i PBateria = 47,212 watios
PBateria = 12 * 3,934
PBateria = 47,208 watios
Explicación: