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Iniciación a la electricidad Física y química

20/02/2014 H.H. Maristas Pedro Antonio Martínez Cejudo y Alejandro Macías Sarmiento


1.

Los electrones llevan un sentido que es del polo negativo al positivo. Responde a estas cuestiones: a) ¿Cómo se denomina ese sentido de la corriente eléctrica? Se le denomina corriente continua. b) ¿Cómo se denomina el sentido opuesto? Se le denomina corriente alterna.

2.

Vamos a suponer que tenemos una bombilla conectada a un alargador de 2m de longitud para alumbrarnos. El alargador lo conectamos en un enchufe. Cuando damos al interruptor, resulta que la bombilla se enciende al instante, pero hay algo que no sabemos y es que los electrones se mueven aproximadamente a 10cm/s, es decir, que un electrón que salga del enchufe hacia la bombilla, tardará unos 20s en llegar. ¿Cómo es posible que la bombilla se encienda inmediatamente? Razona tu respuesta. La razón por la que los electrones salen inmediatamente es que estos no se mantienen en el enchufe, sino que cuando le das al interruptor se mantienen en el enchufe, pero del alargador.

3.

Conecta el voltímetro de manera que podamos medir la tensión de la pila

4.

Conecta el óhmetro para medir el valor de la resistencia:

5.

Si a una resistencia de 100ohmios le conectamos una pila de 12,5V ¿Cuántos amperios pasarán ahora por la resistencia? I= V/R ; x= 12,5V/100ohmios -> x =0.125A

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6.

Si ahora le cambiamos la pila, de manera que por la resistencia pasen 10A, ¿de cuántos voltios será la nueva pila? I = 10A V=x R = 100Ω V = I · R = 10 · 100 = 1000V

7.

¿Qué le pasa a un conductor si le aumentamos la longitud? Y ¿si le aumentamos la sección? Al aumentar la longitud aumenta su resistencia interna y al aumentar su sección disminuye.

8. Si la resistividad del cobre es de 1,7 · 10¯⁸ y tenemos una bombilla de cable de 200m de longitud y 1,5mm² de sección, ¿cuál será la resistencia de la bobina? R = P · L/S = 1,7 · 10¯⁸ · 200/1,5·10¯⁶ = (1,7 · 10¯² · 200)/ 1,5 = 2,26 Ω R₁ = 1 Ω = P · L/S L = (2Ω·1,3·10¯⁶)/1,7 · 10¯⁸ = 178,47m 9. De la bobina anterior hemos gastado unos cuantos metros, pero no sabemos lo que queda. Al medir con un óhmetro, obtenemos una resistencia de 2 ohmios. ¿podrías decir cuántos metros de cable quedan en la bobina? R= 2Ω = p x L/S L=2Ω x 1,5 x 10-6 / 1,7 x 10-8 = 2x1,5/1,7x10-2= 3/0,017 = 176,47m de longitud mide la bobina

10. Una nube pasa a 1200m de altura y sabemos que con la fricción se va cargando con cargas eléctricas de manera que hay una diferencia de potencial entre la nube y la tierra. Si el aire tiene una rigidez dieléctrica de 3kV/mm, ¿qué diferencia de potencial tendrá que existir entre nube y suelo para que haya un relámpago? 3kV/mm = 3kV/0,001m = 3000kV/m 1200m · 3000kV/m = 3600000kV = 3600MV

11. Si por una resistencia de 100 ohmios está pasando una intensidad de 2 A, ¿cuántos V de potencia consumirá? R=V/I ; V=I·R V= 100x2; V= 200V consumirá.

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12. Tenemos una calefacción eléctrica que consume 2000W y la tenemos encendida durante 1hora para calentar el baño. Suponiendo que el kW · h tenga un precio de 0,37 €, ¿cuánto nos va a costar tenerla encendida durante ese tiempo? Consumo= Potencia · 0,37 · tiempo Consumo= 2kW · 0,37 · 1h = 0,74€ 13. Si consideramos el mismo precio del KW.H que en ejercicio anterior y resulta que hemos puesto en marcha un aparato que no sabemos cuánto consume en W y que nos ha costado 3€ tenerle encendido durante 10 h sabrías decir ¿cuántos consume ese aparato si además lo hemos conectado a 230 V ¿cuál será su resistencia? x= kW que consume Ecuación: x kW(10h)= 300 cent 10x=300 x=30KW; 30KW = 30000W ha consumido

14. Escribe las características que tiene la asociación en serie de resistencias.  En la asociación de resistencias en serie se cumple la relación: Sumatoria de resistencias será igual a la resistencia total del circuito asociado.  Otra característica importante es que al aplicar una diferencia de potencial al circuito con una fuente de voltaje, la suma de las diferencias de potencial de cada una de las resistencias será igual a la diferencia de potencial aplicada.  Por ultimo si se analiza la corriente, es la misma la que circula por cada una de las resistencias. 15. Escribe las características que tiene una asociación en paralelo de resistencias  Se encuentran conectados a una misma tensión  El voltaje medio de los extremos es el mismo  La intensidad de corriente se reparte por las distintas resistencias 16. En el circuito de la figura, sabemos que V = 10V, R₁ = 20Ω y R₂ = 30Ω. Calcula la tensión que tendrá R₂ y la intensidad que va a pasar por las resistencias. I=V/R= 10/50=0.2A 17. En el siguiente circuito V= 20V, R1= 30 ohmios y R2 = 30 ohmios. Calcula la resistencia equivalente y la intensidad que va a circular por cada una de las resistencias. I=V/R ; I=20V/60ohmios – I=0,3A REQ= 1/req= 1/r1 + 1/r2 = 0, 0666 = 1/0, 0666; Req = 15 ohmios

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18. Imprime la pantalla final con el resultado. ( cuando pases de 11)

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