Examen 10

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 $-e$).

   Dos bolitas de corcho forradas de papel de aluminio, neutras, cuelgan una junto a otra de hilos de nailon. Las tocamos a la vez con una varilla de plástico que tiene $-9{,}6\cdot 10^{-9}\ \text{C}$, y cada bolita recibe $1\cdot 10^{10}$ electrones.

   a) ¿Qué carga adquiere cada bolita?

   b) ¿Qué carga le queda a la varilla?

   c) Al retirar la varilla, ¿qué hacen las dos bolitas entre sí? ¿Por qué se cuelgan de hilos de nailon y no de alambres?

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 pequeñas esferas cargadas, con $q_1=+3\ \mu\text{C}$ y $q_2=-4\ \mu\text{C}$, están separadas 60 cm en el aire (tómalo como el vacío).

   a) Calcula el módulo de la fuerza eléctrica entre ellas.

   b) ¿Es de atracción o de repulsión? ¿Por qué?

   c) Sin repetir todo el cálculo, ¿cuánto valdría la fuerza si las separamos hasta 1,2 m?

3. 3. (1 puntos)

   Tienes un imán recto con sus polos norte (N) y sur (S) marcados.

   a) Lo partes por la mitad. ¿Obtienes un polo norte y un polo sur separados? ¿Qué obtienes?

   b) Acercas los dos trozos por los extremos que antes eran el centro del imán. ¿Se atraen o se repelen?

   c) ¿Cuáles de estos objetos atraerá el imán? Un clip de acero, una lata de aluminio, un tornillo de hierro, un anillo de oro y una moneda de 1 céntimo (de acero recubierto de cobre).

4. 4. (1 puntos)

   La luz trasera de una bicicleta tiene una pila, un pulsador, un LED y unos cables que lo conectan todo, uno detrás de otro (en un solo camino).

   a) Clasifica cada elemento: generador, receptor, elemento de control o conductor.

   b) Dibuja el esquema del circuito con los símbolos normalizados.

   c) ¿Qué ocurre cuando el pulsador está sin apretar? ¿Cómo se llama ese estado del circuito?

5. 5. (1,5 puntos)

   Ana mide con el polímetro una resistencia de un circuito de su clase de Tecnología: la tensión entre sus extremos es 12 V y la intensidad que la recorre, 2 mA.

   a) Calcula el valor de la resistencia en ohmios y en kiloohmios.

   b) Si la tensión se reduce a la mitad, ¿qué intensidad pasará? ¿Qué tipo de relación hay entre V e I?

   c) Para medir la resistencia directamente con el polímetro (como óhmetro), ¿qué hay que hacer antes con el circuito?

6. 6. (1 puntos)

   En la práctica de la ley de Ohm, conectamos una resistencia a una fuente de tensión regulable y medimos con el polímetro:

   V (V)	2,1	3,9	6,1	8,0	9,9
   I (A)	0,08	0,16	0,24	0,32	0,40

   a) Representa los puntos en la gráfica V-I (V en el eje vertical, I en el horizontal) y traza la recta que mejor se ajusta.

   b) Calcula la resistencia a partir de la pendiente de la recta.

   c) ¿Es un conductor óhmico? Razónalo.

7. 7. (1,5 puntos)

   Dos resistencias de $220\ \Omega$ y $680\ \Omega$ están en serie con una pila de 9 V. Colocamos tres amperímetros: uno antes de la primera resistencia, otro entre las dos y otro después de la segunda.

   a) ¿Qué marcará cada amperímetro? Calcúlalo en mA.

   b) Calcula la tensión en cada resistencia.

   c) ¿Por qué los circuitos de las casas no se montan en serie?

8. 8. (1,5 puntos)

   En un circuito, $R_1=15\ \Omega$ y $R_2=25\ \Omega$ están en serie formando una rama. Esa rama está conectada en paralelo con otra rama que solo tiene $R_3=60\ \Omega$. El conjunto se conecta a una batería de 12 V.

   a) Calcula la resistencia de la rama de $R_1$ y $R_2$.

   b) Calcula la resistencia equivalente de todo el circuito.

   c) Calcula la intensidad total y la que pasa por $R_3$.