Solucionario Ficica 1

SOLUCIONARIO
GUÍA ELECTIVO
Potencia, energía eléctrica

y magnetismo
SGUICEL019FS11-A17V1
Solucionario guía
Potencia, energía eléctrica y magnetismo
Ítem Alternativa Habilidad

1 D Reconocimiento
2 C Aplicación
3 C Aplicación
4 D ASE
5 E ASE
6 E ASE
7 C Aplicación
8 D Aplicación
9 D ASE
10 C ASE
11 E Comprensión
12 B Reconocimiento
13 E Comprensión
14 C Comprensión
15 C Aplicación
16 D Aplicación
17 D Comprensión
18 B ASE
19 E ASE
20 E ASE
Ítem Alternativa Defensa
Las centrales eólicas aprovechan la energía cinética del viento
1 D
para generar energía eléctrica.
2 C P  330 W  P 330

 P  V i  i    1,5  A
V  220 V  
 V 220
La energía eléctrica consumida o disipada por un artefacto

3 C
eléctrico se calcula como
E  P t
Por lo tanto
P  330 W  

 E  P  t  E  330[W ]  0,5[h]
t  30[min]  0,5[h]

E  165, 0[watt  hora ]
Por estar conectadas en serie, la corriente que circula por

4 D
ambas resistencias es la misma.
Como sabemos, la energía por unidad de tiempo disipada

como calor, debido al efecto Joule, puede calcularse como
P  i2  R
Siendo i constante, la potencia disipada solo depende del valor

de la resistencia; así, mientras mayor sea la resistencia, mayor
será el calor disipado y, por lo tanto, R1 disipará más calor que
R2.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Falso
Si las resistencias se conectan en paralelo, la diferencia de

5 E
potencial será la misma en ambas.
V
Por la ley de Ohm, sabemos que i  . Como el voltaje es
R
igual en ambas resistencias, la corriente será menor mientras
mayor sea el valor de la resistencia. Por lo tanto, si R1 > R2,
implica que i1 < i2.
La energía por unidad de tiempo disipada como calor también

se puede expresar como
V2
P .
R
Siendo el voltaje constante, a menor resistencia mayor será la
potencia disipada y, por lo tanto, R2 disipará más calor que R1.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero
En un circuito en paralelo la resistencia equivalente siempre

6 E
disminuye al aumentar la cantidad de consumos conectados
(siempre en paralelo).
La capacidad del fusible limita la corriente total que puede

llegar a fluir por el circuito; en este caso, la corriente total no
podrá superar los 30 [A].
Por ser un circuito en paralelo, al ir conectando consumos sus
corrientes individuales se irán sumando al circuito. Así, al
conectar todos los aparatos, la intensidad total será
itotal  2  i foco  iducha  irefrigerador  2  2[ A]  25[ A]  2,5[ A]
itotal  31,5[ A]
la cual es mayor a la capacidad del fusible (30[A]), por lo que

este se quemará.
Si conectamos solo la ducha y uno de los focos, tenemos

itotal  i foco  iducha
itotal  2[ A]  25[ A]  27[ A]
y por lo tanto, el fusible no se quema.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero
Por ley de Ohm

7 C
Vtotal  120 V 
 Vtotal 120
  Rtotal    4  
itotal  30  A 
 itotal 30
De los datos del encabezado tenemos que

8 D
P  i 2  R  2 W 
Si la corriente aumenta al doble, la nueva potencia disipada

será
P*  (2i)2  R  4  i 2  R  4  2  8 [W ]
P
Como ya lo hemos mencionado, la capacidad del fusible limita
9 D
la corriente total que puede fluir por el circuito; en este caso,
25 [A].
Por ser un circuito en paralelo, al ir conectando consumos se

irán sumando sus corrientes individuales. Por esta razón, para
saber cuándo se quemará el fusible, calcularemos primero las
corrientes de servicio de cada artefacto. Para esto,
recordemos que
P
P  V i  i  , luego
V
2.400
icalefactor   20  A
120
120
itelevisor   1 A
120
240
ilicuadora   2  A
120
840
ihervidor   7  A
120
60
i foco   0,5  A
120
El fusible se quemará al conectar los aparatos de la alternativa

D, ya que la suma de sus intensidades sobrepasa la
capacidad del fusible (25 A).
itotal  10  i foco  itelevisor  icalefactor
itotal  10  0,5[ A]  1[ A]  20[ A]  itotal  26[ A]
En una instalación domiciliaria (restaurante) el voltaje es

10 C
constante. Recordando que la potencia puede expresarse
V2
como P  , entonces, disminuyendo la resistencia eléctrica
R
del horno su propietario logrará aumentar su potencia, lo que
hará que caliente mejor los alimentos.
Al conectar una resistencia en serie con la resistencia del

horno (alternativa C) ambas se sumarán, por lo que la
resistencia total del circuito aumentará, al contrario de lo que
su dueño quiere lograr.
Por el exterior, las líneas de inducción del campo magnético

11 E
de un imán salen del polo norte y entran por el polo sur, por lo
cual el extremo R es un polo norte magnético y el extremo T
un polo sur.
Por estar ambos imanes cercanos, sus campos magnéticos

interactúan entre sí, de tal forma que las líneas que salen del
extremo R inmediatamente ingresarán por el extremo Q.
Entonces, al dibujar las líneas de fuerza del imán PQ, nos
quedará el esquema que se muestra en la figura.
Los polos magnéticos de la Tierra están invertidos respecto de

12 B
los polos geográficos, y no son coincidentes; el polo norte
magnético está cercano al polo sur geográfico y el polo sur
magnético, al polo norte geográfico.
Un imán es todo cuerpo que posee magnetismo. Los imanes

13 E
poseen dos polos magnéticos, los cuales son inseparables (no
es posible tener polos magnéticos aislados), y tienen la
propiedad de atraer o repeler a otros imanes, y de atraer al
hierro.
Al suspender un imán, su polo norte magnético siempre

apuntará hacia el polo sur magnético de la Tierra, el cual
corresponde (aproximadamente) al polo norte geográfico.
Una característica de los imanes es que pierden sus

propiedades magnéticas cuando son calentados lo suficiente.
La temperatura a la que un imán pierde sus propiedades
magnéticas se denomina temperatura de Curie.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero
Este ítem evalúa la habilidad de distinción entre ley, teoría e

14 C
hipótesis y caracterización de su importancia en el desarrollo
del conocimiento científico, y corresponde a una Habilidad de
Pensamiento Científico.
Para responder correctamente este ítem, el postulante debe

identificar los aspectos que distinguen una hipótesis, una
teoría y una ley en ciencias. Una ley científica se define como
una generalización que se puede expresar de manera verbal
y/o a través de ecuaciones matemáticas. Se apoya en la
evidencia empírica (experimental) y es universalmente
aceptada.
En vista de lo anterior, el texto descrito en el cuerpo del
ejercicio corresponde a una ley científica.
15 C V  120 V 
 P  V  i  120  2,5  300 W 
i  2,5  A 

En general, la energía consumida o disipada por un artefacto

16 D
eléctrico se calcula como
E  P t
Por lo tanto, y tomando en cuenta el resultado del ejercicio

anterior, tendremos
P  300 W  

 E  P  t  300  600  180.000  J 
t  10  min   600  s 

La energía eléctrica consumida por un aparato eléctrico está

17 D
dada por
E  P t
Si ambos aparatos estuvieron conectados la misma cantidad

de tiempo, de la expresión anterior se puede ver que habrá
consumido mayor energía aquel artefacto de mayor potencia,
en este caso, la plancha eléctrica.
Por lo tanto, la ampolleta incandescente tiene asociada una
menor potencia eléctrica, respecto de la plancha.
Es importante que recuerdes que, por ser una conexión en

paralelo, los voltajes en la ampolleta y la plancha son los
mismos, e iguales al voltaje entregado por la fuente.
Como sabemos, la potencia puede expresarse como

18 B
V2
P
R
Por lo tanto, la potencia total disipada en el circuito será

2
V fuente
Ptotal 
Rtotal
Al conectar una segunda ampolleta en serie se suman las

resistencias y aumenta la resistencia equivalente del circuito.
Como el voltaje de la fuente es constante, de la expresión
anterior se puede deducir que la potencia total disipada en el
circuito disminuye.
Al cerrar el interruptor, una tercera resistencia es conectada en
19 E
paralelo con las dos resistencias inicialmente conectadas en
serie del circuito; por lo tanto, la resistencia total del circuito
disminuye (inicialmente es 2R y luego de cerrar el interruptor
es 2R/3).
Como sabemos, la potencia total disipada por el circuito se

puede calcular mediante la expresión
2
V fuente
Ptotal 
Rtotal
Como el voltaje de la fuente es constante, pero al cerrar el

interruptor la resistencia total disminuye, de la expresión
anterior se puede ver que la potencia total disipada aumenta.
Por otra parte, la corriente que circula por el punto P es la

corriente total del circuito que, por la ley de Ohm, podemos
calcular como
V fuente
itotal 
Rtotal
Considerando que el voltaje de la fuente es constante, y que la

resistencia del circuito disminuye, la expresión anterior
muestra que la corriente total del circuito aumenta al cerrar el
interruptor y, por lo tanto, aumenta la corriente que circula por
P.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Falso
III) Verdadero
De la información entregada en el ejercicio podemos hacer el

20 E
siguiente esquema
Si asignamos, arbitrariamente, una polaridad cualquiera al

extremo A1, digamos “norte”, entonces, basados en la
información entregada, los extremos de las demás barras
quedarán
Así, podemos concluir que, como un imán no puede tener dos
polos iguales, la barra B no es un imán. Luego, solo las barras
A y C son imanes permanentes.

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SOLUCIONARIO

Potencia, energía eléctrica

Ítem Alternativa Habilidad

2 C P  330 W  P 330

La energía eléctrica consumida o disipada por un artefacto

Por estar conectadas en serie, la corriente que circula por

Como sabemos, la energía por unidad de tiempo disipada

Siendo i constante, la potencia disipada solo depende del valor

Si las resistencias se conectan en paralelo, la diferencia de

La energía por unidad de tiempo disipada como calor también

En un circuito en paralelo la resistencia equivalente siempre

La capacidad del fusible limita la corriente total que puede

la cual es mayor a la capacidad del fusible (30[A]), por lo que

Si conectamos solo la ducha y uno de los focos, tenemos

y por lo tanto, el fusible no se quema.

Por ley de Ohm

De los datos del encabezado tenemos que

Si la corriente aumenta al doble, la nueva potencia disipada

Por ser un circuito en paralelo, al ir conectando consumos se

El fusible se quemará al conectar los aparatos de la alternativa

En una instalación domiciliaria (restaurante) el voltaje es

Al conectar una resistencia en serie con la resistencia del

Por el exterior, las líneas de inducción del campo magnético

Por estar ambos imanes cercanos, sus campos magnéticos

Los polos magnéticos de la Tierra están invertidos respecto de

Un imán es todo cuerpo que posee magnetismo. Los imanes

Al suspender un imán, su polo norte magnético siempre

Una característica de los imanes es que pierden sus

Este ítem evalúa la habilidad de distinción entre ley, teoría e

Para responder correctamente este ítem, el postulante debe

En general, la energía consumida o disipada por un artefacto

Por lo tanto, y tomando en cuenta el resultado del ejercicio

La energía eléctrica consumida por un aparato eléctrico está

Si ambos aparatos estuvieron conectados la misma cantidad

Es importante que recuerdes que, por ser una conexión en

Como sabemos, la potencia puede expresarse como

Por lo tanto, la potencia total disipada en el circuito será

Al conectar una segunda ampolleta en serie se suman las

Como sabemos, la potencia total disipada por el circuito se

Como el voltaje de la fuente es constante, pero al cerrar el

Por otra parte, la corriente que circula por el punto P es la

Considerando que el voltaje de la fuente es constante, y que la

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