Examen 2

Hazlo en papel, sin mirar los apuntes, en unos 50 minutos. Cuando termines, pulsa «He terminado» para ver las soluciones y ponerte la nota.

1. 1. (1 puntos)

   Dato: carga elemental, $e=1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$ (el electrón tiene carga $-e$).

   En una tormenta sobre la sierra de Madrid, un rayo transporta una carga de unos 20 C entre la nube y el suelo.

   a) ¿Cuántos electrones transporta, aproximadamente?

   b) Las gotas y el hielo de la nube chocan y rozan entre sí. ¿Qué tipo de electrización explica que la nube se cargue?

   c) Si la parte baja de la nube se carga negativamente, ¿qué carga tendrá la parte alta? Razónalo.

2. 2. (1,5 puntos)

   Datos: $K=9\cdot 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.

   Dos globos frotados con el mismo jersey quedan cargados con $-5\cdot 10^{-8}\ \text{C}$ cada uno. Los colgamos de modo que sus centros quedan a 10 cm.

   a) Calcula la fuerza entre los globos.

   b) ¿Se atraen o se repelen? Explica qué verías.

   c) Si uno de los globos tuviera el doble de carga, ¿cuánto valdría la fuerza?

   d) Escribe una diferencia entre esta fuerza y la fuerza gravitatoria entre los globos.

3. 3. (1 puntos)

   Un electroimán se construye enrollando un cable alrededor de un clavo de hierro y conectando los extremos del cable a una pila.

   a) Explica por qué el clavo atrae clips cuando pasa corriente.

   b) Indica dos formas de conseguir que el electroimán atraiga más clips.

   c) ¿Qué ventaja tiene un electroimán frente a un imán permanente?

4. 4. (1 puntos)

   Una batería externa (power bank) indica «10 000 mAh» y la usas para cargar una tableta con una corriente de 2 A.

   a) ¿Cuánto tiempo puede estar dando esa corriente?

   b) ¿Cuántos culombios almacena?

   c) El cable de carga es de cobre por dentro y está recubierto de plástico. ¿Por qué se usa cada material?

5. 5. (1,5 puntos)

   Una linterna funciona con cuatro pilas de 1,5 V colocadas una a continuación de otra (en serie), de modo que sus tensiones se suman. Por la bombilla pasan 0,25 A.

   a) ¿Qué tensión hay en la bombilla? Calcula su resistencia.

   b) Una de las pilas se gasta del todo y la tensión total baja a 4,5 V. ¿Qué intensidad pasa ahora?

   c) ¿Qué aparato usarías para comprobar si una pila está gastada y cómo lo conectarías?

6. 6. (1 puntos)

   Repetimos la práctica de la ley de Ohm, pero en lugar de una resistencia usamos la bombilla de una linterna. Estos son los resultados:

   V (V)	2	4	6	8	10	12
   I (A)	0,20	0,30	0,37	0,43	0,48	0,52

   a) Calcula el cociente V/I para cada medida.

   b) ¿Cumple la bombilla la ley de Ohm? Razónalo. ¿Cómo sería su gráfica V-I?

   c) Propón una explicación de lo que ocurre.

7. 7. (1,5 puntos)

   Un circuito en serie tiene una pila de 10 V, una resistencia $R_1=40\ \Omega$ y otra resistencia $R_2$. Un voltímetro conectado entre los extremos de $R_1$ marca 4 V.

   a) ¿Qué intensidad circula por el circuito?

   b) ¿Qué tensión hay en $R_2$?

   c) Calcula $R_2$ y la resistencia equivalente.

8. 8. (1,5 puntos)

   Dos resistencias, $R_1=10\ \Omega$ y $R_2=15\ \Omega$, están conectadas en paralelo (cada una en una rama distinta, las dos entre los mismos dos puntos) a una pila de 6 V.

   a) ¿Qué tensión tiene cada resistencia?

   b) Calcula la intensidad en cada rama y la intensidad total que sale de la pila.

   c) Calcula la resistencia equivalente y comprueba el resultado con la intensidad total.