Afirmaciones Correctas en Electromagnetismo y Física de Materiales
Electromagnetismo
Cargas, Campos y Potencial
1. Una carga q situada en un punto del espacio en el que hay establecido un campo eléctrico E, experimenta una fuerza dada por qE.
2. El potencial en un conductor en equilibrio electrostático es constante.
3. La capacidad de un condensador de armaduras plano-paralelas de sección A y separadas una distancia d vale: C = Ɛ0(A/d).
4. La energía almacenada por un condensador se puede expresar, en función de la carga almacenada Q y de la diferencia de potencial ΔV a la que está sometido, como U=1/2(QΔV).
Corriente y Resistencia
5. La densidad de corriente en un medio óhmico sometido a un campo eléctrico es proporcional al campo aplicado.
6. La resistencia eléctrica de un conductor filiforme de longitud L y sección A y resistividad ρ vale R=ρ(L/A).
7. En un conductor, la resistividad aumenta al aumentar la temperatura.
10. La resistencia de un conductor cilíndrico es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección transversal, siendo su resistividad la constante de proporcionalidad.
Campos Magnéticos y Fuerza Magnética
13. El campo magnético debido a un elemento de corriente disminuye proporcionalmente al inverso del cuadrado de la distancia a este elemento.
14. Una partícula que penetre en una región del espacio en la que se ha establecido un campo magnético constante, formando un ángulo de 90º con el mismo, continuará describiendo un movimiento circular en torno a las líneas de campo.
15. Las líneas de campo magnetostático son cerradas.
16. La Ley de Ampere relaciona la circulación del campo magnético a lo largo de una curva cerrada con la intensidad de corriente que la atraviesa.
17. Una espira de corriente en el interior de un campo magnético constante experimenta un momento determinado por el producto vectorial de su momento magnético por el campo.
18. El campo magnético en el interior de un solenoide muy largo recorrido por una corriente estacionaria es constante y proporcional a la corriente.
19. La densidad de energía en un campo magnético es proporcional al cuadrado de su módulo.
Inducción Electromagnética
20. La fuerza electromotriz inducida en un circuito siempre se opone a que se produzcan variaciones del flujo magnético que lo atraviesa.
21. El coeficiente de inducción mutua entre dos circuitos es independiente de las corrientes que recorren ambos circuitos.
Leyes Fundamentales
8. Para cualquier superficie cerrada, el flujo del campo electrostático es siempre proporcional a la carga encerrada en la superficie.
9. Para cualquier superficie cerrada, el flujo del campo electrostático es siempre proporcional a la carga encerrada en la superficie.
22. La carga eléctrica en un sistema aislado se conserva.
23. La Ley de Coulomb dice que la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas en reposo es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
24. La Ley de Ohm microscópica expresa la relación existente a nivel local entre la densidad de corriente y el campo eléctrico presente en un mismo punto de un determinado material.
25. El flujo del campo electrostático que atraviesa una superficie cerrada es proporcional a la carga neta contenida en el interior de dicha superficie.
Conductores
11. Un conductor se caracteriza porque en condiciones estáticas el campo en su interior es nulo.
12. La conductividad de un material es directamente proporcional a la densidad de portadores de carga.
Campos Eléctricos y Potencial
26. El campo electrostático en las proximidades de un plano cargado muy grande (y lejos de los bordes) es constante y proporcional a la densidad local de carga.
27. La energía potencial de una carga q situada a una distancia d del centro de una esfera hueca con carga Q distribuida homogéneamente y radio R vale qQ/4πµ0d, si d > R.
Campos Magnéticos
28. El campo magnético debido a un elemento de corriente disminuye proporcionalmente al inverso del cuadrado de la distancia a este elemento.
29. El campo magnético debido a un conductor muy largo por el que circula una corriente estacionaria disminuye según el inverso de la distancia al conductor.
30. Una partícula que penetre en una región del espacio en la que se ha establecido un campo magnético constante, formando un ángulo α con el mismo, continuará describiendo un movimiento helicoidal respecto a las líneas de campo.
Inducción Electromagnética
31. Cuando una espira cuadrada de lado a y N vueltas gira en el interior de un campo magnético constante con velocidad angular constante ω, en ella se induce una fuerza electromotriz de valor máximo ωBNa2.
32. Si el campo magnético en la figura contigua aumenta, sobre la espira se induce una corriente en sentido antihorario.
33. Cuando una barra conductora de longitud L se desplaza con velocidad v en el interior de un campo magnético constante tal y como se muestra en la figura, sobre ella aparece una fuerza electromotriz de valor BLv.
34. La fuerza electromotriz inducida en un circuito siempre se opone a que se produzcan variaciones del flujo magnético que lo atraviesa.
35. Puede existir una fuerza electromotriz inducida en un instante en el que el flujo que atraviesa el circuito es nulo.
36. El coeficiente de inducción mutua entre dos circuitos es independiente de las corrientes que recorren ambos circuitos.
Potencial y Campo Eléctrico
37. El potencial electrostático V es una función escalar relacionada con el campo E a través de la siguiente expresión: E = -∇V.
Propiedades Eléctricas de los Materiales
38. En un dieléctrico o aislante muy bueno, la densidad de portadores de carga es muy pequeña o nula, por ello, su resistividad es muy elevada.
39. En un material óhmico (lineal), la densidad de corriente J es proporcional al campo E aplicado.
40. El flujo de J (densidad de corriente) a través de una superficie cerrada es igual a la disminución de carga que experimenta por unidad de tiempo.
Fuerza Magnética y Flujo Magnético
41. La fuerza que ejerce un campo magnético sobre una carga en movimiento es siempre perpendicular a la velocidad de dicha carga.
42. El flujo del campo magnético a través de una superficie cerrada es nulo.
Inducción Electromagnética
43. La ley de Lenz recoge el hecho de que la fem inducida en una espira se opone a la variación de flujo magnético que la induce.
44. El coeficiente de autoinducción de un solenoide muy largo es L = μ0n2lS, siendo n el número de espiras por unidad de longitud, l su longitud y S su sección.
45. El coeficiente de autoinducción se mide en Henrios (H).
Dieléctricos
Con Relación a un Dieléctrico Lineal Polarizado Uniformemente
1. El vector desplazamiento eléctrico es proporcional al campo externo aplicado.
2. El fenómeno de la polarización se debe a la alineación total o parcial de los dipolos (permanentes o inducidos) con el campo externo aplicado.
3. El fenómeno de la polarización se debe a la orientación según el campo aplicado de los dipolos eléctricos en el material.
4. Las unidades del vector polarización son C/m2.
5. La carga de polarización apantalla parcialmente el campo externo.
Con Relación a un Dieléctrico Lineal Polarizado Uniformemente
1. El vector desplazamiento eléctrico es proporcional al campo externo aplicado.
2. El fenómeno de la polarización se debe a la alineación total o parcial de los dipolos (permanentes o inducidos) con el campo externo aplicado.
3. Las unidades del vector polarización son C/m2.
4. El campo eléctrico en el interior del dieléctrico polarizado no es nulo.
5. La relación entre susceptibilidad eléctrica y la permitividad relativa es: χe = Ɛr – 1.
Semiconductores
En Relación con los Materiales Semiconductores
1. En un semiconductor intrínseco, la concentración de electrones es igual a la de huecos.
2. Los semiconductores tipo P se obtienen utilizando elementos dopantes trivalentes.
3. Los semiconductores tipo N se pueden obtener utilizando elementos dopantes pentavalentes.
4. La conductividad de un material semiconductor vale σint= qe(µnn+µpp), siendo qe la carga del electrón, n y p las concentraciones de electrones y huecos, y µn y µp las movilidades de electrones y huecos, respectivamente.
5. La conductividad de un cristal semiconductor extrínseco depende de la carga, de la movilidad y de la concentración de los portadores mayoritarios.
6. La conductividad de un cristal de silicio intrínseco es σ= qeni (µn+µp).
7. En un semiconductor tipo P dopado de forma inhomogénea, debe aparecer una diferencia de potencial debido al gradiente de concentración.
8. En un semiconductor intrínseco, la conductividad aumenta cuando aumenta la temperatura.
9. En un semiconductor tipo P a temperatura ambiente, la concentración de huecos es prácticamente igual a la concentración de impurezas aceptoras.
10. Las corrientes de difusión de portadores se deben a la existencia de gradientes de concentración de impurezas.
Conductores
Con Respecto a un Conductor en Equilibrio que de Forma Arbitraria se le Suministra una Carga Q
1. El potencial es constante en toda la superficie del conductor.
2. La carga Q se distribuye sobre la superficie del conductor.
3. En cualquier región del interior del conductor, la carga neta es nula.
4. El campo eléctrico es nulo en el interior del conductor.
5. El campo eléctrico en la superficie es normal a dicha superficie.
Propiedades Magnéticas de la Materia
Con Respecto a las Propiedades Magnéticas de la Materia
1. El magnetismo en la materia tiene su origen en los momentos magnéticos de los átomos que la componen.
2. El vector magnetización M tiene como unidades los A/m.
3. Los materiales ferromagnéticos se caracterizan por presentar una fuerte magnetización que permanece incluso en ausencia de campo.
4. Los materiales ferromagnéticos presentan el fenómeno de histéresis.
5. Los materiales ferromagnéticos se caracterizan por presentar, en un cierto rango de temperaturas, zonas o dominios en los que existe un acoplamiento magnético entre los átomos.
6. La permeabilidad magnética relativa de los materiales ferromagnéticos es muy elevada comparada con la de los materiales paramagnéticos.
Ondas Electromagnéticas
Con Relación a una Onda Electromagnética Plana Propagándose en el Vacío
1. Los campos E y B son perpendiculares a la dirección de propagación.
2. La intensidad de la energía transportada por la onda viene dada por el módulo del vector de Poynting S=ExB/µ0.
3. La velocidad de propagación es siempre c (la velocidad de la luz en el vacío).
Resistencia Eléctrica
Con Respecto a un Vector Filiforme de Longitud L y Sección S Sometido a una ΔV
1. Su resistencia eléctrica aumenta al aumentar la temperatura.
2. Su resistencia eléctrica es inversamente proporcional a su sección.
3. La densidad de corriente en su interior es proporcional al campo eléctrico.
Paramagnetismo
Con Respecto a las Sustancias Paramagnéticas
1. Tienen una susceptibilidad positiva y pequeña, por lo que se magnetizan débilmente en el sentido del campo aplicado.
Memorias Magnéticas
Con Respecto a las Memorias Magnéticas
1. Se construyen con materiales ferromagnéticos de alta magnetización remanente y alta coercitividad.