PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

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Ejercicios de electricidad y magnetismo

Se tiene un esquema como el representado en la figura adjunta y en el que las fuerzas electromotrices ε1 y ε2 son desconocidas.

esquema eléctrico con resistencias

Considerando los valores conocidos, se pide calcular el valor de dichas fuerzas.
Una vez resuelta la cuestión, determínese el valor del potencial en el punto B, señalado en el esquema, si se ha hecho tierra.

Respuesta al ejercicio 19

Por aplicación de la ley de Ohm generalizada que dice que la diferencia de potencial entre dos puntos de una red eléctrica es igual a la suma de los productos de intensidades por resistencias menos la suma de fuerzas electromotrices, podemos hacer :
    \( V_{ab} = \sum i·R - \sum E \Rightarrow 9 A \times 10 \Omega - (- 20 V) = 110 V \)
Debemos tener en cuenta que el sentido del potencial en una pila se considera desde el polo negativo al positivo, es decir, en este caso se encuentra en oposición al sentido de la corriente. Para las ramas superior e inferior, tendremos :
    \(110 V = -5 \times 2 - (- \varepsilon_1) = - 10 + \varepsilon_1 \Rightarrow \varepsilon_1 = 120 V \)

    \(110 V = -4 \times 5 - (- \varepsilon_2) = - 20 + \varepsilon_2 \Rightarrow \varepsilon_2 = 130 V \)
Para resolver la segunda cuestión, sabemos que se tiene :
    \( V_{BC} = V_B - V_C = V_B \)
puesto que el punto C, al estar conectado a tierra, tiene potencial cero.
Por otro lado, la diferencia de potencial entre B y C es la misma que entre B y a, por lo que aplicando de nuevo la ley de Ohm generalizada, tendremos :
    \( V_{Ba} = \sum i·R - \varepsilon_1 = 0 - 120 V = - 120 V \)
puesto que no existe ninguna resistencia ohmica en el tramo considerado. Según todo lo visto, podemos decir que el potencial en el punto B será V = -120 voltios.
PROBLEMAS RESUELTOS - ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
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tema escrito por: José Antonio Hervás