Examen 3

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 $-e$).

   Un día de verano, al bajarte del coche, notas una pequeña descarga al tocar la puerta. Supón que tu cuerpo había acumulado una carga aproximada de $-1{,}2\cdot 10^{-6}\ \text{C}$.

   a) ¿Cómo se ha cargado tu cuerpo durante el viaje?

   b) ¿Cuántos electrones de más tenía tu cuerpo?

   c) Después de la descarga quedas neutro. ¿Adónde han ido esos electrones?

2. 2. (1,5 puntos)

   Datos: $K=9\cdot 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$; $G=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$; $1\ \mu\text{C}=10^{-6}\ \text{C}$.

   a) Calcula la fuerza eléctrica entre dos cargas de $1\ \mu\text{C}$ separadas 2 m.

   b) Calcula la fuerza gravitatoria entre dos garrafas de agua de 10 kg separadas 2 m ($F=G\cdot\dfrac{m_1\cdot m_2}{d^2}$).

   c) ¿Cuántas veces es mayor la primera?

   d) Escribe una analogía (algo en que se parecen) entre las dos leyes.

3. 3. (1 puntos)

   Durante una travesía en velero, la tripulación se orienta con una brújula (en los barcos se llama compás).

   a) La Tierra se comporta como un enorme imán. Si el polo norte de la aguja apunta hacia el norte geográfico, ¿qué polo magnético hay cerca del polo norte geográfico? Razónalo.

   b) ¿Coinciden exactamente el polo norte geográfico y el polo magnético que está cerca de él? ¿Qué consecuencia tiene al usar la brújula?

   c) Un tripulante deja un altavoz portátil (que lleva un imán dentro) junto al compás, y la aguja cambia de dirección. ¿Por qué? ¿Qué hay que hacer para orientarse bien?

4. 4. (1 puntos)

   Un patinete eléctrico tiene una batería de 10 Ah. Además de la batería, lleva un motor, un faro, un botón de encendido y un fusible.

   a) ¿Cuántos culombios de carga puede dar la batería?

   b) Si el motor consume 5 A, ¿cuánto tiempo puede funcionar?

   c) Clasifica el motor, el faro, el botón de encendido y el fusible según su función en el circuito. ¿Para qué sirve el fusible?

5. 5. (1,5 puntos)

   Una plancha eléctrica conectada a la red de 230 V tiene una resistencia de $50\ \Omega$ cuando está funcionando.

   a) Enuncia la ley de Ohm.

   b) Calcula la intensidad que circula por la plancha.

   c) Si la conectamos con un alargador que lleva un fusible de 3 A, ¿qué pasará? Razónalo.

6. 6. (1 puntos)

   Una resistencia cumple la ley de Ohm. Completa la tabla de medidas que tomó un compañero y responde:

   V (V)	2	4		8
   I (A)	0,05	0,10	0,15

   a) Calcula la resistencia y completa los huecos de la tabla.

   b) Dibuja la gráfica V-I en los ejes.

   c) ¿Qué representa la pendiente de esa gráfica?

7. 7. (1,5 puntos)

   Tienes una bombilla que funciona bien con 6 V y 0,3 A, pero solo dispones de una pila de 9 V. Para no fundirla, conectas en serie con ella una resistencia.

   a) Calcula la resistencia de la bombilla.

   b) ¿Qué tensión debe quedar en la resistencia añadida? ¿Qué valor debe tener?

   c) ¿Cuál es la resistencia equivalente del circuito? Comprueba que la intensidad es 0,3 A.

8. 8. (1,5 puntos)

   En una maqueta de Tecnología, un motor de $5\ \Omega$ está en serie con un conjunto de dos LED de iluminación, cada uno con su resistencia de protección; cada rama LED + resistencia equivale a $10\ \Omega$, y las dos ramas están en paralelo entre sí. Todo se alimenta con una fuente de 20 V.

   a) Calcula la resistencia equivalente de las dos ramas en paralelo.

   b) Calcula la resistencia equivalente del circuito y la intensidad que pasa por el motor.

   c) Si se funde un LED, ¿se para el motor? Razónalo.