Fuerza electromotriz y diferencia de potencial en bornes de un generador 03

 

Una batería de 10 V de f. e. m y 1 Ω de resistencia interna se conecta a una resistencia externa de 4 Ω. Calcula:

a)  La intensidad de corriente en el circuito.

b)  La caída de tensión en la resistencia interna y en la exterior.

c)  La d. d. p en bornes de la batería.

d)  La lectura que indicaría un voltímetro de gran resistencia que se conectase entre los bornes de la batería en circuito abierto.

 

 

Solución:

Datos: ε = 10 V; r = 1 Ω; R = 4 Ω

 

 

a)   

 

ε = (VA – VB) + I r

 

Según la ley de Ohm:

 

(VA – VB) = I R

 

Sustituyendo en la primera expresión tenemos que:

 

ε = I R + I r = I (R + r)

 

I = ε/(R + r)

 

 

 

b)  Caída de tensión en la resistencia interna:

 

Vr,i = I r = 2 A·1 Ω = 2 V

 

Caída de tensión en la resistencia externa:

 

 VR = I R = 2 A·4 Ω = 8 V

 

c)  Diferencia de potencial en bornes de la batería.

 

ε = (VA – VB) + I r (VA – VB) = ε – I r

 

(VA – VB) = 10 V – 2 A·1 Ω = 8 V

 

O, también:

 

(VA – VB) = I R = 2 A·4 Ω = 8 V

 

d)  Suponiendo que la corriente que absorbe el voltímetro es despreciable, la lectura que indicaría en circuito abierto es el valor de la f. e. m, o sea:

 

(VA – VB) = ε = 10 V

 

 

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