Ejercicios: Circuitos elementales

Explica con tus palabras la diferencia entre conectar dos bombillas en serie y conectarlas en paralelo, y pon un ejemplo cotidiano de cada tipo de conexión.

Una bombilla se conecta a una pila de $4,5\ \text{V}$ y por su filamento circula una intensidad de $0,3\ \text{A}$. Aplicando la ley de Ohm, calcula la resistencia del filamento.

Dos resistencias de $100\ \Omega$ y $200\ \Omega$ se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$. Calcula la resistencia total del circuito y la intensidad que lo recorre.

Un circuito tiene una pila de $9\ \text{V}$ y una única resistencia de $100\ \Omega$. Aplicando la ley de Ohm, $V = I \cdot R$, calcula la intensidad que lo recorre.

Por una resistencia de $20\ \Omega$ circula una intensidad de $0,5\ \text{A}$. Calcula la tensión que hay entre sus extremos.

Una bombilla tiene una resistencia de $15\ \Omega$ y por ella pasan $0,3\ \text{A}$. Calcula la tensión de la pila que la alimenta.

Dibuja o describe un circuito en serie con una pila, un interruptor y dos bombillas, y explica qué ocurre con las bombillas al abrir el interruptor y por qué.

Tres resistencias iguales de $10\ \Omega$ se conectan en serie. ¿Cuál es la resistencia total? ¿Y si fueran diez resistencias de $10\ \Omega$? Razona la regla que has usado.

Dos resistencias de $100\ \Omega$ y $300\ \Omega$ se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$. Calcula la intensidad que recorre el circuito y la tensión que hay entre los extremos de cada resistencia, comprobando que las dos tensiones suman la de la pila.

Dos bombillas idénticas se conectan en paralelo a una pila de $4,5\ \text{V}$, y por cada una circulan $0,2\ \text{A}$. ¿Qué intensidad total suministra la pila? ¿Qué resistencia tiene cada bombilla?

La figura muestra dos montajes: a la izquierda, dos resistencias en serie con un amperímetro; a la derecha, dos bombillas en paralelo. Calcula la intensidad que marca el amperímetro del montaje en serie y explica qué ocurre en el montaje en paralelo si una de las bombillas se funde.

Dos resistencias iguales se conectan en serie a una pila de $6\ \text{V}$. Sin conocer su valor, razona qué tensión mediría un voltímetro entre los extremos de cada una y por qué.

Un circuito en paralelo alimentado a $10\ \text{V}$ tiene dos ramas: una con una resistencia de $50\ \Omega$ y otra con una de $100\ \Omega$. Calcula la intensidad de cada rama y la intensidad total, y razona por qué la rama con menos resistencia lleva más corriente.

Una guirnalda de luces lleva 20 bombillas en serie de $6\ \Omega$ cada una y se conecta a $24\ \text{V}$. Calcula la intensidad que recorre el conjunto y la tensión que corresponde a cada bombilla.

Un timbre funciona con $4,5\ \text{V}$ y consume $0,2\ \text{A}$, pero solo dispones de pilas de $1,5\ \text{V}$. ¿Cuántas pilas necesitas y cómo debes conectarlas? Calcula además la resistencia del timbre.

Explica, apoyándote en la ley de Ohm, por qué al añadir más resistencias en serie la intensidad baja, mientras que al añadir más ramas en paralelo la intensidad total sube.

Un LED necesita una tensión de $2\ \text{V}$ y una intensidad de $0,02\ \text{A}$ para funcionar correctamente, y se quiere conectar a una pila de $9\ \text{V}$. Calcula el valor de la resistencia que debe colocarse en serie con el LED y explica el razonamiento que has seguido.

Con la misma pila y tres bombillas idénticas se hacen dos montajes: uno en serie y otro en paralelo. Analiza en cuál lucirán más las bombillas y qué ocurre en cada montaje al desenroscar una de ellas, justificándolo con cómo se reparten la tensión y la corriente.

Un alumno mide la corriente antes y después de una bombilla en un circuito en serie y obtiene el mismo valor en ambos puntos; en un circuito en paralelo mide más corriente en la pila que en cada rama. Explica si esas medidas son coherentes y qué comportamiento de la corriente reflejan.

La figura muestra un circuito mixto: una resistencia en serie con un paralelo de dos resistencias. Calcula la resistencia equivalente del paralelo, la resistencia total, la intensidad que suministra la pila y la tensión entre los extremos del paralelo.

Dos bombillas distintas, de $10\ \Omega$ y $40\ \Omega$, se conectan en serie a una pila. Un alumno afirma: «brilla más la de $10\ \Omega$, porque opone menos resistencia al paso de la corriente». Analiza el error del razonamiento y deduce, calculando la tensión en cada bombilla, cuál brilla más.

Un alumno conecta el amperímetro en paralelo con la bombilla en vez de en serie con ella. Explica qué camino sigue entonces casi toda la corriente, por qué la bombilla apenas luce y qué riesgo corre el aparato de medida.

Una pila se va agotando y su tensión baja de $9\ \text{V}$ a $7\ \text{V}$. Calcula cómo cambia la intensidad en un circuito con una resistencia de $30\ \Omega$ y explica por qué muchos aparatos dejan de funcionar bien antes de que la pila esté del todo gastada.

Diseña el circuito para iluminar dos habitaciones con una sola pila: cada habitación tiene su bombilla y su propio interruptor independiente. Dibuja o describe el esquema y justifica por qué las bombillas deben ir en paralelo y dónde colocar cada interruptor.