Salta al contingut
Classes de reforç

Exercicis d'electricitat — Física i Química 3r ESO

Aquest tema t'ensenya com funciona el corrent elèctric que fas servir cada dia. Els exercicis et fan dir les unitats de la intensitat, la tensió i la resistència, identificar les parts d'un circuit en un objecte real com una llanterna i aplicar la llei d'Ohm per calcular la magnitud que falta. Després compares receptors en sèrie i en paral·lel i expliques per què els llums d'una casa estan connectats en paral·lel. Les solucions et guien pas a pas per aïllar la fórmula. Errors típics: aïllar malament la llei d'Ohm i confondre el generador, que dona energia al circuit, amb el receptor, que la transforma.

Nivell bàsic

Exercici 1

Digues quina és la unitat de la intensitat, la de la tensió i la de la resistència.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 1

La intensitat es mesura en ampers (A), la tensió en volts (V) i la resistència en ohms.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 2

Per què una bombeta no s'encén si l'interruptor està obert?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 2

Perquè amb l'interruptor obert el circuit està tallat (obert), i el corrent no pot circular. Perquè la bombeta s'encengui, el circuit ha d'estar tancat, de manera que el corrent pugui fer tot el recorregut des de la pila i tornar-hi.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 3

En una casa, els llums de les habitacions estan connectats en paral·lel. Què passaria si estiguessin connectats en sèrie i es fongués una sola bombeta?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 3

S'apagarien tots els llums de la casa. En sèrie els receptors van un darrere l'altre en un sol camí, i si un es fon el camí queda tallat: el corrent deixa de circular i s'aturen tots.
Per això les instal·lacions d'una casa es fan en paral·lel, on cada llum té el seu camí i és independent dels altres: si se'n fon un, la resta segueix funcionant.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 4

Dues boles carregades s'apropen. Què passa si tenen càrregues del mateix signe? I si tenen càrregues de signe contrari?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 4

Les càrregues del mateix signe es repel·leixen i les de signe contrari s'atrauen.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 5

Classifica com a conductors o aïllants elèctrics: coure, goma, aigua salada, vidre, ferro i plàstic.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 5

Conductors: coure, aigua salada i ferro (deixen passar el corrent).
Aïllants: goma, vidre i plàstic (no deixen passar el corrent).

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 6

Expressa en ampers una intensitat de 250 mA i en volts una tensió de 0,5 kV.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 6

1 mA = 0,001 A, per tant 250 mA = 0,25 A.
1 kV = 1000 V, per tant 0,5 kV = 500 V.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 7

Com es connecten al circuit un amperímetre i un voltímetre: en sèrie o en paral·lel?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 7

L'amperímetre mesura la intensitat i es connecta en sèrie (el corrent hi ha de passar).
El voltímetre mesura la tensió entre dos punts i es connecta en paral·lel amb l'element.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 8

Per una resistència de 20 Ω passa una intensitat de 0,5 A. Quina tensió hi ha entre els seus extrems?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 8

Llei d'Ohm: V = I · R = 0,5 · 20 = 10 V.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 9

Un aparell connectat a 230 V té una intensitat de 2 A. Calcula'n la potència.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 9

P = V · I = 230 · 2 = 460 W.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 10

Quina és la funció d'un fusible en una instal·lació elèctrica?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 10

El fusible és un element de seguretat que es fon si la intensitat supera un valor determinat, i així obre el circuit i evita sobreescalfaments i incendis.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Nivell intermedi

Exercici 11

Una resistència de 5 ohms té una intensitat de 2 A. Calcula la tensió.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 11

Apliquem la llei d'Ohm V = I·R.
V = 2·5 = 10 V.
La tensió és de 10 volts.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 12

En un circuit hi ha una tensió de 9 V i hi circula una intensitat de 3 A. Calcula la resistència.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 12

De V = I·R aïllem la resistència: R = V/I.
R = 9/3 = 3 ohms.
La resistència és de 3 ohms.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 13

Anomena les quatre parts d'un circuit elèctric i posa un exemple de cadascuna.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 13

Generador (una pila), conductors (els cables), receptors (una bombeta) i elements de control (un interruptor). El generador dona l'energia, els cables porten el corrent, el receptor l'aprofita i l'interruptor obre o tanca el pas.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 14

En una llanterna hi ha una pila, uns cables interiors, una bombeta i un petit interruptor. Digues quina part del circuit fa cadascun i explica què passa quan premem l'interruptor.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 14

La pila és el generador: dona l'energia i empeny els electrons. Els cables són els conductors: porten el corrent. La bombeta és el receptor: aprofita el corrent. L'interruptor és l'element de control: obre i tanca el pas.
En prémer l'interruptor, el circuit passa d'obert a tancat. Llavors el corrent pot fer tota la volta —surt de la pila, travessa la bombeta i hi torna— i la bombeta s'encén. Si el tornem a prémer, el circuit s'obre i s'apaga.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 15

Quina diferència hi ha entre connectar dues bombetes en sèrie i en paral·lel?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 15

En sèrie van una darrere l'altra, en un sol camí: si una es fon, s'apaguen totes dues. En paral·lel, cadascuna té el seu camí i és independent: si una es fon, l'altra segueix encesa. Per això les cases es cablegen en paral·lel.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 16

Tenim dos receptors connectats de manera que tot el corrent passa per un sol camí, i uns altres dos connectats cadascun al seu camí. Digues quin muntatge és en sèrie i quin en paral·lel, i què passa en cada cas si un dels receptors s'espatlla.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 16

Un sol camí per a tot el corrent: és una connexió en SÈRIE.
Cada receptor amb el seu camí: és una connexió en PARAL·LEL.
En sèrie, si un receptor s'espatlla, el camí queda tallat i s'aturen TOTS.
En paral·lel, cada receptor és independent: si un s'espatlla, els altres segueixen funcionant.
Per això les instal·lacions d'una casa es fan en paral·lel.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 17

Tres resistències de 10 Ω, 20 Ω i 30 Ω es connecten en sèrie a una pila de 12 V. Calcula la resistència total, la intensitat i la tensió a cada resistència.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 17

Resistència total: R = 10 + 20 + 30 = 60 Ω.
Intensitat (la mateixa a totes): I = 12/60 = 0,2 A.
Tensions: V1 = 0,2 · 10 = 2 V; V2 = 0,2 · 20 = 4 V; V3 = 0,2 · 30 = 6 V.
Comprovació: 2 + 4 + 6 = 12 V.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 18

Dues resistències de 6 Ω i 12 Ω es connecten en paral·lel a una pila de 12 V. Calcula la resistència equivalent, la intensitat que passa per cada una i la intensitat total.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 18

Resistència equivalent: 1/R = 1/6 + 1/12 = 3/12, per tant R = 4 Ω.
La tensió és de 12 V a totes dues: I1 = 12/6 = 2 A i I2 = 12/12 = 1 A.
Intensitat total: 2 + 1 = 3 A (comprovació: 12/4 = 3 A).

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 19

Una bombeta de 100 W funciona 4 hores. Calcula l'energia que consumeix en kWh i el cost si cada kWh costa 0,20 €.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 19

E = P · t = 0,1 kW · 4 h = 0,4 kWh.
Cost = 0,4 · 0,20 = 0,08 €.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 20

Un assecador de cabells de 1840 W es connecta a 230 V. Calcula la intensitat que hi circula i la resistència de l'aparell.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 20

De P = V · I, I = P/V = 1840/230 = 8 A.
Llei d'Ohm: R = V/I = 230/8 = 28,75 Ω.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 21

Per un conductor passa una intensitat de 2 A durant 30 s. Quina càrrega ha circulat? Quants electrons són? (Càrrega de l'electró: 1,6·10−1910^{-19} C)

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 21

La intensitat és càrrega per unitat de temps: Q = I · t = 2 · 30 = 60 C.
Nombre d'electrons: 60(1,6⋅10−19)=3,75\tfrac{60}{(1{,}6\cdot 10^{-19})} = 3{,}75·102010^{20} electrons.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Nivell avançat

Exercici 22

Una bombeta de 6 ohms es connecta a una pila de 3 V. Quina intensitat hi passa?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 22

De V = I·R aïllem la intensitat: I = V/R.
I = 3/6 = 0,5 A.
Hi passa una intensitat de 0,5 ampers.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 23

Una resistència de 3 Ω es connecta en sèrie amb dues resistències de 4 Ω i 12 Ω que estan en paral·lel entre elles. El conjunt s'alimenta amb una pila de 12 V. Calcula la resistència total, la intensitat que dona la pila i la que passa per cada resistència del paral·lel.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 23

Paral·lel: 1/R = 1/4 + 1/12 = 4/12, per tant R = 3 Ω.
Total: 3 + 3 = 6 Ω; intensitat total I = 12/6 = 2 A, que passa per la resistència de 3 Ω.
Tensió a la resistència de 3 Ω: 2 · 3 = 6 V; al paral·lel queden 12 - 6 = 6 V.
I4 = 6/4 = 1,5 A i I12 = 6/12 = 0,5 A (suma 2 A).

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 24

Dues bombetes, una de 60 W i una altra de 100 W, estan dissenyades per a 230 V. Calcula la resistència de cadascuna i raona quina il·lumina més i quina té més resistència.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 24

De P = V2/R surt R = V2/P.
Bombeta de 60 W: R = 2302/60 = 52900/60 = 881,7 Ω.
Bombeta de 100 W: R = 52900/100 = 529 Ω.
La de 100 W il·lumina més (més potència) i té menys resistència; la de 60 W té més resistència.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 25

Raona si són certes o falses: (a) en un circuit en sèrie la intensitat és la mateixa a tots els elements; (b) en paral·lel la tensió és la mateixa a totes les branques; (c) afegir una bombeta en paral·lel augmenta la resistència total del circuit.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 25

(a) Cert: no hi ha cap bifurcació, per tant tot el corrent passa per cada element.
(b) Cert: totes les branques estan connectades als mateixos dos punts.
(c) Fals: afegir una branca en paral·lel obre un camí nou per al corrent i la resistència total disminueix.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 26

En una casa, una nevera de 150 W funciona les 24 hores del dia, cinc bombetes LED de 10 W s'encenen 5 h al dia i un forn de 2000 W funciona 1 h al dia. Calcula el consum diari en kWh i el cost d'un mes de 30 dies amb un preu de 0,18 €/kWh.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 26

Nevera: 0,15 kW · 24 h = 3,6 kWh.
LED: 5 · 0,010 kW · 5 h = 0,25 kWh.
Forn: 2 kW · 1 h = 2 kWh.
Consum diari: 3,6 + 0,25 + 2 = 5,85 kWh; en 30 dies, 175,5 kWh.
Cost: 175,5 · 0,18 = 31,59 €.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 27

Una resistència de 50 Ω és travessada per una intensitat de 2 A durant 1 minut. Calcula la potència dissipada, l'energia transformada en calor i digues com s'anomena aquest fenomen i una aplicació.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 27

Potència: P = I2I^{2} · R = 222^{2} · 50 = 200 W.
Energia en 1 min (60 s): E = 200 · 60 = 12000 J.
És l'efecte Joule: l'energia elèctrica es transforma en calor. S'aprofita en estufes, torradores o plaques elèctriques.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 28

Una línia elèctrica de 230 V està protegida amb un fusible de 10 A. Calcula la potència màxima que pot subministrar. Què passarà si connectem un aparell de 3000 W?

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 28

Potència màxima: P = V · I = 230 · 10 = 2300 W.
Un aparell de 3000 W demanaria I = 3000/230 = 13 A, que supera els 10 A: el fusible es fondria i obriria el circuit, evitant que els cables s'escalfessin.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 29

Un alumne calcula la resistència equivalent de dues resistències de 10 Ω en paral·lel i obté 20 Ω. Detecta l'error, calcula el valor correcte i explica com saber a simple vista que el 20 Ω és impossible.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 29

L'alumne ha sumat, però això només és correcte en sèrie. En paral·lel: 1/R = 1/10 + 1/10 = 2/10, per tant R = 5 Ω.
En paral·lel, la resistència equivalent sempre és més petita que la més petita de les resistències, així que no pot ser 20 Ω (més gran que 10 Ω).

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Exercici 30

S'ha mesurat la intensitat que passa per un conductor per a diferents tensions: 2 V → 0,1 A; 4 V → 0,2 A; 6 V → 0,3 A; 8 V → 0,4 A. Comprova que compleix la llei d'Ohm, calcula'n la resistència i determina la intensitat amb 10 V i la tensió per a 0,25 A.

Mira la solucióAmaga la solucióde l'exercici 30

El quocient V/I és constant: 2/0,1 = 4/0,2 = 6/0,3 = 8/0,4 = 20, per tant el conductor compleix la llei d'Ohm i R = 20 Ω.
Amb 10 V: I = 10/20 = 0,5 A.
Per a 0,25 A: V = 0,25 · 20 = 5 V.

T'has encallat amb aquest exercici? Pregunta-ho per WhatsApp · Ensenya-ho a casa

Preguntes freqüents

Quines són les unitats de la intensitat, la tensió i la resistència?

La intensitat es mesura en amperes (A), la tensió en volts (V) i la resistència en ohms (Ω).

Què passa si es fon una bombeta en un circuit en sèrie?

S'apaguen totes, perquè el circuit queda obert i el corrent no pot passar. En paral·lel, les altres continuarien enceses.

Tornar a Física i Química

Altres temes de Física i Química 3r ESO