Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electrónica: Preguntas y Respuestas Clave

Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electrónica

1. Campo Eléctrico y Cargas

Pregunta: ¿Cómo se llama la región del espacio donde se manifiesta la atracción o repulsión de una carga?

Respuesta: Se denomina campo eléctrico.

2. Resistencia de un Conductor: Sección

Pregunta: ¿Qué le sucede a la resistencia de un conductor cuando aumenta su sección?

Respuesta: La resistencia disminuye.

3. Resistencia de un Conductor: Longitud

Pregunta: ¿Qué le sucede a la resistencia de un conductor cuando aumenta su longitud?

Respuesta: La resistencia aumenta.

4. Clasificación de Materiales Conductores

Pregunta: ¿Cómo se clasifican los materiales según su capacidad para permitir el paso de electrones?

Respuesta: Se clasifican en aislantes, conductores y semiconductores.

5. Formas Básicas de Generar Energía Eléctrica

Pregunta: Indica las tres formas básicas de generar energía eléctrica:

• A partir de reacciones químicas (ej. pilas, baterías).
• Mediante la energía solar fotovoltaica, basada en la propiedad que tienen ciertos semiconductores de producir energía al incidirles luz.
• Convirtiendo en energía eléctrica el movimiento de un fluido (ej. agua, vapor de agua, aire, etc.).

6. Relación de Conceptos (Información Incompleta)

Pregunta: Relaciona cada concepto con su significado.

Nota del Profesor: La lista de conceptos a relacionar no ha sido proporcionada en el documento original. Por favor, asegúrese de incluir los conceptos para poder completar esta sección.

Respuesta Incompleta: 1.C / 2.B / 3 / 4.D / 5.E

7. Cálculo de Resistencia de un Conductor de Cobre

Pregunta: Calcula la resistencia de un conductor de cobre a 20 °C, de 1,5 mm² de sección y 200 m de longitud. La conductividad del cobre a 20 °C es de 56 m/(Ω·mm²).

Fórmula: La resistencia (R) se calcula como R = L / (σ * A), donde L es la longitud, σ es la conductividad y A es la sección.

Datos:

• Longitud (L) = 200 m
• Conductividad (σ) = 56 m/(Ω·mm²)
• Sección (A) = 1,5 mm²

Cálculo:

R = 200 m / (56 m/(Ω·mm²) * 1,5 mm²)

R = 200 / 84 Ω

R ≈ 2,38 Ω

8. Variación de Resistencia con la Temperatura

Pregunta: Si la resistencia de un conductor de cobre a 20 °C es de 100 Ω, determina su resistencia a 70 °C. Consideramos un coeficiente de variación de temperatura del cobre de 0,004 /°C.

Fórmula: La resistencia a una temperatura T se calcula como R_T = R_0 * [1 + α * (T - T_0)], donde R_0 es la resistencia inicial, α es el coeficiente de temperatura, T es la temperatura final y T_0 es la temperatura inicial.

Datos:

• Resistencia inicial (R_0) = 100 Ω
• Coeficiente de temperatura (α) = 0,004 /°C
• Temperatura inicial (T_0) = 20 °C
• Temperatura final (T) = 70 °C

Cálculo:

R_70 = 100 Ω * [1 + 0,004 /°C * (70 °C - 20 °C)]

R_70 = 100 Ω * [1 + 0,004 * 50]

R_70 = 100 Ω * [1 + 0,2]

R_70 = 100 Ω * 1,2

R_70 = 120 Ω

9. Ley de Coulomb

Pregunta: Completa el siguiente enunciado:

La Ley de Coulomb establece que la fuerza con que se atraen o repelen dos cargas es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

10. Afirmaciones sobre Fuentes de Tensión

Pregunta: Indica si las siguientes afirmaciones sobre las fuentes de tensión son verdaderas o falsas:

• Cuanto mayor es su resistencia interna mejor es la fuente. Falsa
• La tensión de salida es menor cuanto mayor es la intensidad demandada. Verdadera
• Un cargador de teléfono es una fuente de tensión. Verdadera
• La resistencia interna de la fuente se coloca en paralelo con su fuerza electromotriz. Falsa (Se coloca en serie)

11. Afirmaciones sobre la Corriente Eléctrica

Pregunta: Indica si las siguientes afirmaciones sobre la corriente eléctrica son verdaderas o falsas:

• Es un movimiento ordenado de electrones. Verdadera
• El sentido real de la corriente es desde el material cargado positivamente hacia el cargado negativamente. Falsa (El sentido real es de negativo a positivo; el sentido convencional es de positivo a negativo)
• Para que circule corriente por un circuito es necesario una fuerza electromotriz. Verdadera
• La corriente eléctrica puede producir efectos químicos. Verdadera

12. Cálculo de Intensidad de Corriente

Pregunta: Calcula la intensidad que circula por un receptor que tiene una resistencia de 50 Ω, cuando está funcionando a 24 V.

Fórmula: Según la Ley de Ohm, I = V/R.

Datos:

• Tensión (V) = 24 V
• Resistencia (R) = 50 Ω

Cálculo:

I = 24 V / 50 Ω

I = 0,48 A

13. Cálculo de Resistencia de un Calefactor

Pregunta: Calcula la resistencia de un calefactor por el que circula una corriente de 10 A, cuando está funcionando a 230 V.

Fórmula: Según la Ley de Ohm, R = V/I.

Datos:

• Tensión (V) = 230 V
• Intensidad (I) = 10 A

Cálculo:

R = 230 V / 10 A

R = 23 Ω