Examen 6

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 el laboratorio frotamos una varilla de vidrio con un paño de seda y la varilla pierde $7{,}5\cdot 10^{10}$ electrones.

   a) ¿Qué signo tiene la carga de la varilla? Calcula su valor.

   b) ¿Qué carga tiene el paño de seda después de frotar?

   c) Explica con el modelo atómico por qué al frotar se mueven los electrones y no los protones.

2. 2. (1,5 puntos)

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

   Dos cargas de $+3\ \mu\text{C}$ se colocan a distintas distancias.

   a) Calcula la fuerza cuando están a 10 cm.

   b) Completa la tabla sin repetir el cálculo completo:

   d (cm)	10	20	30
   F (N)

   c) ¿Qué relación hay entre la fuerza y la distancia? ¿En qué se parece a la fuerza gravitatoria?

3. 3. (1 puntos)

   Tienes dos imanes rectos. Los extremos del primero son A y B, y los del segundo, C y D. Al acercarlos observas:

   • El extremo A repele al extremo C.
   • El extremo B atrae al extremo C.

   Sabemos que D es un polo norte.

   a) ¿Qué polo es C? ¿Y A? ¿Y B? Razónalo.

   b) ¿Qué ocurrirá al acercar A y D?

   c) ¿Por qué una barra de hierro sin imantar es atraída por los dos extremos de un imán?

4. 4. (1 puntos)

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

   En un circuito sencillo con una pila y una bombilla, por un punto del cable pasan $3\cdot 10^{19}$ electrones en 10 s.

   a) ¿Cuánta carga ha pasado?

   b) Calcula la intensidad de corriente.

   c) ¿Del borne positivo o del negativo de la pila salen los electrones? ¿Y cuál es el sentido convencional de la corriente?

5. 5. (1,5 puntos)

   En un circuito con una pila y una resistencia, el voltímetro conectado a la resistencia marca 6 V y el amperímetro, 0,4 A.

   a) Calcula el valor de la resistencia.

   b) Si cambiamos la pila por otra de 9 V, ¿qué marcará el amperímetro? ¿Cambia el valor de la resistencia?

   c) Pedro conectó por error el voltímetro en serie y vio que el amperímetro marcaba casi cero. Explica por qué.

6. 6. (1 puntos)

   Tienes que diseñar la práctica para comprobar la ley de Ohm con una resistencia. Dispones de una fuente de tensión regulable, cables, un amperímetro y un voltímetro.

   a) Describe cómo montarías el circuito (dónde va cada aparato).

   b) ¿Qué magnitud vas cambiando y cuáles mides? ¿Cómo comprobarás si se cumple la ley de Ohm?

   c) Obtienes: 2 V y 0,04 A; 4 V y 0,08 A; 6 V y 0,12 A. ¿Cuánto vale la resistencia?

7. 7. (1,5 puntos)

   Una linterna lleva tres pilas de 1,5 V en serie, una bombilla de $6\ \Omega$ y una resistencia de protección de $3\ \Omega$, todo en serie.

   a) ¿Por qué se colocan las pilas en serie? ¿Qué tensión dan entre las tres?

   b) Calcula la resistencia equivalente y la intensidad.

   c) Calcula la tensión en la bombilla y en la resistencia.

8. 8. (1,5 puntos)

   Dos resistencias de $30\ \Omega$ y $60\ \Omega$ están en paralelo y conectadas a una batería de 12 V. Queremos medir la intensidad total y la tensión en cada resistencia.

   a) ¿Dónde colocarías el amperímetro para medir la intensidad total? ¿Y el voltímetro?

   b) ¿Qué marcarán el voltímetro (en cada resistencia) y el amperímetro?

   c) Calcula la resistencia equivalente. ¿Por qué pasa más corriente por la resistencia de $30\ \Omega$?