Test sobre ¿Qué bombilla brilla más? Potencia en circuitos en serie y en paralelo

Pregunta 1: En un circuito en paralelo, la fórmula más conveniente para calcular la potencia disipada por una bombilla es P = I²·R.

A. Sí

B. No

Explicación: En un circuito en paralelo, el voltaje (U) es el mismo a través de todos los componentes, por lo tanto, la fórmula más conveniente para calcular la potencia disipada por una bombilla es P = U²/R.

Pregunta 2: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente una característica de los circuitos en serie, según el material de estudio?

A. El voltaje es el mismo a través de todos los componentes.

B. La corriente es la misma en todos los puntos del circuito y a través de cada componente.

C. La resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las resistencias individuales.

D. La bombilla con menor resistencia disipará más potencia y, por lo tanto, brillará más.

Explicación: Según la sección 'Circuitos en Serie' del material, se establece que 'La corriente es la misma en todos los puntos del circuito y a través de cada componente'. La opción 0 describe una característica de los circuitos en paralelo (el voltaje es el mismo). La opción 2 describe cómo se calcula la resistencia total en un circuito en paralelo (inversa de la suma de inversas). La opción 3 es incorrecta porque en un circuito en serie, la bombilla con la MAYOR resistencia es la que brillará más, según la fórmula P = I²·R.

Pregunta 3: En un circuito con dos bombillas idénticas de resistencia R y una tercera de resistencia R/2 conectadas en paralelo, las bombillas idénticas brillan más que la de menor resistencia.

A. Sí

B. No

Explicación: En un circuito en paralelo, la bombilla con menor resistencia disipa más potencia (P = U²/R), por lo tanto, brillará más. En este caso, la bombilla de resistencia R/2 (menor resistencia) es la que brillará más.

Pregunta 4: Cuando una bombilla de 60 W y una de 100 W (ambas diseñadas para 220 V) se conectan en serie a 220 V, la bombilla de 60 W disipa aproximadamente 23,3 W de potencia.

A. Sí

B. No

Explicación: Para la bombilla de 60 W, su resistencia nominal es R₆₀ = (220 V)² / 60 W ≈ 806,67 Ω. Para la de 100 W, R₁₀₀ = (220 V)² / 100 W = 484 Ω. Cuando se conectan en serie, la resistencia total es 1290,67 Ω. La corriente en el circuito es I = 220 V / 1290,67 Ω ≈ 0,17 A. La potencia disipada por la bombilla de 60 W en serie es P₆₀_serie = I²·R₆₀ = (0,17 A)² · 806,67 Ω ≈ 23,3 W.

Pregunta 5: En un circuito en paralelo, dos bombillas están conectadas a una fuente de voltaje de 30 V. Si la bombilla B₁ tiene una resistencia de 10 Ω y la bombilla B₂ tiene una resistencia de 20 Ω, ¿cuál es la potencia disipada por la bombilla B₁?

A. 45 W

B. 90 W

C. 15 W

D. 60 W

Explicación: Según los materiales de estudio, la potencia en una bombilla en un circuito en paralelo se calcula con la fórmula P = U²/R. Para la bombilla B₁, P₁ = (30 V)² / 10 Ω = 900 V² / 10 Ω = 90 W.