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Preguntas de Examen Física 3

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Preguntas previas de campo y potencial eléctrico

1. ¿Qué representa el campo eléctrico?


R. El campo eléctrico representa la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del
campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de
prueba. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y
radialmente hacia el interior de una carga puntual
negativa.se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que
provoca el campo.
2.¿Cómo se puede representar de manera gráfica un campo eléctrico constante?

R.
Campo eléctrico de una carga ubicada en un punto P vista por dos sistemas de referencia Σ
y Σ’
En el punto P se encuentra una partícula cargada puntual. El sistema Σ se encuentra
inmóvil respecto a Σ´. En el sistema Σ´ el ángulo θ´ es menor que el ángulo θ ya que en este
se desplaza en la dirección del movimiento, si se quiere encontrar el campo eléctrico ,en el
punto P separamos en las componentes el campo eléctrico 𝐸⃗ en el sistema Σ
3. ¿Cómo es el comportamiento de una carga puntual positiva dentro de un campo
eléctrico constante?
R. Una carga puntual positiva dará lugar a un mapa de líneas de fuerza radiales, pues las
fuerzas eléctricas actúan siempre en la dirección de la línea que une a las cargas
interactuantes, y dirigidas hacia fuera porque las cargas móviles positivas se desplazaran
en ese sentido (fuerzas repulsivas). En el caso del campo debido a una carga puntual
negativa el mapa de líneas de fuerza sería análogo, pero dirigidas hacia la carga central.
Como consecuencia de lo anterior, en el caso de los campos debidos a varias cargas las
líneas de fuerza nacen siempre de las cargas positivas y mueren en las negativas. Se dice
por ello que las primeras son «manantiales» y las segundas «sumideros» de líneas de
fuerza.Las líneas de fuerza de una lámina uniforme de carga positiva, de grandes
dimensiones uniforme serán igualmente espaciadas, rectas y paralelas

4 ¿Cuál es la relación entre el potencial eléctrico y el campo eléctrico ?


R. El campo eléctrico: es una magnitud vectorial.El campo eléctrico E es conservativo lo
que quiere decir que en un camino cerrado se cumple.

El potencial eléctrico: es una magnitud escalar, pero ambas miden algo relacionado con la
carga y con la distancia en un punto en el espacio.En la figura, vemos la interpretación
geométrica. La diferencia de potencial es el área bajo la curva entre las posiciones A y B.
Cuando el campo es constante
VA-VB=Ed que es el área del rectángulo sombreado.

5. ¿Cómo se puede obtener un campo eléctrico uniforme ?


R.Tenemos un campo eléctrico uniforme cuando tenemos dos placas paralelas infinitas,
cargadas con cargas opuestas.
6. ¿Cuál es el valor del campo eléctrico en la región comprendida entre dos placas
planas paralelas infinitas ,cargadas uniformemente con cargas eléctricas opuestas?
R. Si dos placas conductoras paralelas cargadas de forma opuestas, las tratamos como
planos infinitos (despreciando los bordes), se puede usar la ley de Gauss para calcular el
campo eléctrico entre las placas. Suponiendo que las placas están en equilibrio con un
campo eléctrico cero en el interior de los conductores, entonces se puede usar el resultado
de una superficie conductora cargada :

Esto es también consistente con el tratamiento de las placas de cargas como dos láminas
de cargas con campo eléctrico

en ambas direcciones.

7.¿Cómo se puede medir la diferencia de potencial eléctrico ?


R. Para medir el voltaje eléctrico, o la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito
eléctrico, basta un aparato que lo mida ( polímetro ) y un par de cables conectados de forma
adecuada.
Práctica 3 Ley de Ohm
1¿Qué representa la ley de Ohm?
R. La cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de un conductor es directamente
proporcional al voltaje impuesto sobre él. La ley de Ohm, lo que mide es cómo se relacionan
las tres variables que intervienen en este funcionamiento.
Corriente: “Es la magnitud física que expresa la cantidad de electricidad que fluye por un
conductor en la unidad de tiempo”. Se mide en amperios
Voltaje: Es la diferencia que existe entre la carga eléctrica que sale de la fuente y con la
que finalmente llegan al final del circuito. Se expresa en voltios y es un valor fijo.
Resistencia: Fue la variable descubierta por Ohm, y es la “dificultad que opone un circuito
al paso de una corriente”. Es decir, cuando la carga eléctrica va pasando por el material
conductor del circuito se va “frenando”, pues esa es la resistencia. Se miden en ohmios.
2¿Con qué instrumento se mide la corriente eléctrica y la diferencia de potencial y
cómo se deben conectar para su medición?
R. Voltímetro: sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito
eléctrico cerrado o la fuerza electromotriz de una batería o pila. Se conecta el voltímetro en
paralelo (porque mide la diferencia entre dos puntos, por ejemplo a la entrada y a la salida
de un elemento del circuito).
Amperímetros: mide la intensidad (es decir, los amperios) de corriente que circula por un
circuito eléctrico.
Óhmetro: registra los ohmios, es decir, la resistencia eléctrica en un circuito.
Multímetro: medidor que reúne las capacidades de los otros medidores; es decir, incorpora
herramientas necesarias para medir voltajes, resistencias, capacitancias, etc
Galvanómetro: indica la intensidad del paso de la corriente eléctrica a través de un circuito.
3¿Menciona sobre los cuidados que se debe tener al utilizar una resistencia eléctrica
?

R.

Inspección Visual: Antes de comenzar a trabajar, se debe inspeccionar las resistencias en


busca de daños, fisuras o quemaduras que puedan indicar un problema.
Resistencia Correcta: Seleccionar la resistencia adecuada en términos de valor (ohmios),
potencia (vatios) y tolerancia. Utilizar una resistencia con un valor incorrecto puede causar
daños en otros componentes o generar un funcionamiento inadecuado del circuito.
Descarga de Energía: Asegurarse de que todos los dispositivos y circuitos estén
desconectados de la energía antes de manipular las resistencias para evitar posibles
descargas eléctricas.
Uso de Herramientas Apropiadas: Utilizar herramientas adecuadas para manipular y
soldar resistencias, como alicates con punta fina y soldadores con regulación de
temperatura, para no dañar el componente ni el circuito.
Evitar la Exposición Prolongada al Calor: Las resistencias pueden calentarse durante la
operación; evitar el contacto prolongado con fuentes de calor puede prevenir posibles
quemaduras.
Práctica 3b fuentes de tensión continua
1.¿Cuál es la definición de resistencia y resistencia interna ?
R. La resistencia:La resistencia de carga (también conocida como resistencia externa) es
la resistencia total de los componentes de un circuito eléctrico externo
La resistencia interna :es la resistencia al flujo de corriente dentro de la propia fuente.
2.¿Qué valores deben tener las resistencias internas de los amperímetros y
voltímetros ?
R.La resistencia interna del voltímetro: es 1.000 Ω por cada voltio medido ,es decir 1.000 Ω
x 8 v = 8000 Ω. Es decir queda un paralelo entre una resistencia
de 10.000 y 4.444Ω.
Los amperímetros:tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio
3. ¿Cuáles son las diferencias entre una fuente de tensión continua ideal y una real ?
R. fuente de tensión ideal:proporciona una diferencia de potencial constante para
cualquier valor de corriente que circula por el circuito.
fuente de tensión real:proporciona una diferencia de potencial que depende de la corriente
que circula por el circuito.
4.¿Menciones sobre los cuidados que se debe tener al utilizar una fuente de tensión?
R. 1.Está prohibido utilizar fuentes de alimentación que no sean del voltaje especificado
para evitar incendios y descargas eléctricas. 2.Asegúrese de desenchufar la fuente de
alimentación sujetando la parte del enchufe para evitar descargas eléctricas o cortocircuitos
e incendios.
3.Al desconectar el cable de alimentación de CA, no tire del cable de alimentación de CA.
4. No inserte ni desconecte el enchufe con las manos mojadas para evitar descargas
eléctricas o lesiones.
5. Utilice un enchufe con un cable a tierra con una corriente nominal de 10 A o más por
separado para evitar incendios y otros peligros.
5.¿Cuál es la fuerza electromotriz de una fuente y en qué se distingue con una
diferencia de potencial?
R. La fuerza electromotriz: es la cantidad total de energía y voltaje generado por los
terminales de una batería o cualquier otra fuente no eléctrica.
La diferencia de potencial: es la cantidad de energía utilizada por una unidad de carga
para moverse entre dos puntos dados en un circuito.
6.¿Cuál es la interpretación de la corriente de cortocircuito?
R. Un cortocircuito es una descarga establecida entre los dos terminales de un circuito
eléctrico, provocando un fallo en la resistencia del conjunto , esto provoca un aumento en la
intensidad de la corriente que lo alimenta.
7¿Cuándo sucede un cortocircuito?
R. un cortocircuito es la conexión accidental o intencionada, mediante una resistencia o
impedancia relativamente baja, de dos o más puntos de un circuito que está operando en
condiciones normales a voltajes diferentes.Cuando la corriente es pequeña
Práctica 4 mediciones de la resistencia eléctrica
1 ¿para qué sirve la resistencia eléctrica ?
R. Sirve para facilitar el flujo adecuado de corriente. La resistencia sirve como un indicador
que cuantifica qué tan rápido fluirá la corriente en un circuito utilizando ohmios (Ω) como
unidad. La corriente aumenta cuando la resistencia disminuye y disminuye cuando la
resistencia aumenta.
2 ¿Con qué propiedad de la materia está relacionada la resistencia eléctrica?
R.La resistividad de un material es una medida de la fuerza con la que un material se opone
al flujo de la corriente eléctrica.
3¿Explique sobre los diferentes tipos de resistencia eléctrica?
R.Lineales fijas: su valor no cambia y está predeterminado por el fabricante.
Variables: su valor puede variar dentro de un rango predefinido.
No lineales: su valor varía de forma no lineal dependiendo de distintas magnitudes físicas
(temperatura, luminosidad, etc.)
4¿Qué métodos existen para determinar la resistencia eléctrica de un resistor?
R.Se calcula multiplicando un valor llamado coeficiente de resistividad (diferente para cada
material) por la longitud del mismo y dividiéndolo por su área.

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