Para medir la intensidad de corriente eléctrica

TEMA 6

1. Para medir la intensidad de corriente eléctrica ¿Es igual que las cargas móviles sean positivas o negativas? Razonar la respuesta.

Sí. Porque la intensidad de corriente eléctrica producida por q1 cargas positivas a través de la superficie A desplazándose de izq. a dcha. con una velocidad de v1 es I=n1.q1.A, y es la misma que si fuesen q1 cargas negativas desplazándose de dcha. a izq. con la misma velocidad y a través de la misma superficie, seria I=n1 (-q1)A(-v1)=n1q1Av1.

2. En un circuito eléctrico simple con fuente de alimentación y resistencia, ¿es posible que la fem sea igual a la diferencia de potencial en los extremos de la resistencia?

Es posible si la fem es ideal. Pero en general la fem tiene resistencia interna, por lo que la ℇ=VA-VB , además la fem debe ser mayor que la diferencia de potencial en los extremos de la resistencia porq sino no habría corriente eléctrica ℇ=(VA-VB)+Ir.

3. Comentar la frase: “Una esfera eléctrica proporciona tanto más calor cuanto mayor sea su resistencia”. NOTA: La tensión de la red de alumbrado doméstico es de 220V.

No es cierta, ya que el calor producido por unidad de tiempo por una resistencia eléctrica, viene dado por la expresión:   QL=0,24V2R, y por tanto resulta inversamente proporcional al calor de R de la resistencia.

4. ¿Qué es la densidad de corriente eléctrica? ¿Qué diferencia presenta respecto a la intensidad de la corriente eléctrica?

La densidad de corriente eléctrica es la Intensidad de corriente eléctrica por unidad de superficie universal al movimiento de la carga   J =IAuA=niqivi

La diferencia mas significativa es que es una magnitud vectorial mientras que I es una magnitud escalar. J siempre tiene la dirección u sentido del campo eléctrico que produce el movimiento de las cargas.

5. Obtener razonadamente el trabajo que es necesario realizar para cargar un condensador:

 Para cargar un condensador es necesario gastar energía, porq para suministrar mas carga debe vencerse la repulsión de las cargas ya presentes. Así, para incrementar en dq la carga del condensador que ya se encuentra a un potencial eléctrico V será preciso realizar un trabajo dw correspondiente al desplazamiento de dq desde el infinito hasta el conductor. Este trabajo quedara almacenado como energía en el condensador. Dicho trabajo es dw=V*dq y como V=q/C entonces:     dw=qCdq   --->  w=0Q qCdq=12Q2C .

6. Al aproximar las armaduras de un condensador plano que se encuentra conectado a una fuente que proporciona una diferencia de potencial constante entre las armaduras, ¿la energía almacenada aumenta, disminuye, no se modifica o se anula?

Como        Ee=12CV2=12ε0SdV2, y además V es constante, al disminuir “d” aumenta la energía almacenada.

7. Al aproximar las armaduras de un condensador plano cargado y aislado, ¿la energía almacenada disminuye, aumenta, no se modifica o se anula?

Como  Ee =12Q2C=12Q2ε0Sd=1Q2d2ε0S  y además Q es constante, al disminuir “d” disminuye la energía almacenada.

8. En el circuito de la figura expresa una relación entre todas las potencias que intervienen, indicando que representa cada una de ellas.

P=I V= I(ℇ - Ir) = I ℇ - I2 r.

P= I V equivale a la potencia suministrada al circuito exterior por el generador.

ℇ I  equivale a la potencia disipada en el interior del generador         por efecto Joule.

8. ¿Qué lámpara casera tendrá mayor resistencia, una de 75w-220V, o una de 40w-220V?

------->  R2 > R1  luego mayor la de 40w-220V

Como la potencia en función de la diferencia de potencial vale  P = V2R        P1 = V2R     ------->    R1 =  220275

        P2 = V2R     ------->    R2 = 220240

9. ¿Es válida universalmente la ley de Ohm o es de aplicación limitada?

Es de aplicación limitada, solo a los materiales que mantienen su resistividad constante a T=cte cuando circula corriente eléctrica a través de ellos. Se denominan conductores lineales u óhmicos.

10. ¿En que leyes de consevacion están basadas, respectivamente, la primera y la segunda leyes de Kirchhoff?

La primera ley, ∑I=0 en los nudos, está basada en la conservación de la carga, o sea, en un nudo todas las cargas que llegan deben salir, ni desaparecer ni quedarse ninguna. 

La segunda ley, ∑ℇ=∑IR en una malla, está basada en la conservación de la energía en la malla, o sea, una carga que partiendo de un punto con una energía debe llegar al mismo punto después de recorrer una malla con la misma energía.

11. Donde debe montarse un amperímetro en un circuito de corriente continua ¿antes o después de la resistencia de consumo?

La intensidad eléctrica en un circuito es una magnitud constante en todo el, y por lo tanto, el amperímetro puede montarse en cualquier punto del mismo.

12. Cuando un conductor esta recorrido por una corriente eléctrica ¿se carga eléctricamente?

No. El paso de una corriente eléctrica por un conductor no produce la apariencia de carga, pues los iones de la red permanecen en el mismo sitio y los electrones libres compensan la salida por uno de sus extremos con la entrada por el otro.

13. ¿Es nulo el campo eléctrico dentro de un conductor recorrido por una corriente eléctrica?

No. Precisamente la corriente eléctrica consiste en el movimiento de los electrones en sentido contrario al campo. En el momento en que el campo eléctrico se anule la corriente dejara de fluir.

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