Fundamentos de Electricidad y Magnetismo: Preguntas y Respuestas

Conceptos Básicos

1. **Elemento que crea una diferencia de potencial en un circuito eléctrico (CE):** Batería

2. **Unidad de medida de la corriente eléctrica en el Sistema Internacional (SI):** Ampere (A)

3. **Unidad de medida de la diferencia de potencial que impulsa el flujo de cargas eléctricas:** Volt (V)

4. **Flujo de carga eléctrica que transporta energía de un punto a otro:** Corriente eléctrica

5. **Ley que establece que la corriente en un circuito varía en proporción directa al voltaje e inversa a la resistencia:** Ley de Ohm

6. **Propiedad de un material que se opone al paso de la corriente eléctrica:** Resistencia

Circuitos Eléctricos

7. **Circuito eléctrico en el que los aparatos se conectan a través de cada uno con el mismo voltaje:** Circuito Paralelo

8. **Circuito eléctrico en el que los aparatos se conectan a través de cada uno con la misma corriente:** Circuito en Serie

9. **Enunciado de la Ley de Ohm:** La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un resistor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia del resistor.

Cálculos de Corriente, Voltaje y Resistencia

10. **Calcula la cantidad de electrones que pasan por un alambre si la corriente es de 1.30 A y la carga del electrón es 1.60×10-19 C:** 8.125×1018 electrones

11. **¿Cuál es el voltaje si una corriente de 0.25 A atraviesa un resistor de 3800 ohm?** 950 volts

12. **¿Cuál es la corriente que consume una secadora eléctrica con una resistencia de 9.6 ohm conectada a 240V?** 25 A

13. **¿Cuál es la carga total que pasa por una secadora eléctrica con una resistencia de 9.6 ohm, conectada a 120 V, con una corriente de 12.5 A durante 50 minutos?** 37,500 C

Potencia Eléctrica

14. **¿Cuál es el consumo de potencia máxima de un reproductor de discos que funciona a 3.0 V con una corriente máxima de 350 mA?** 1.05 W

15. **Determina la resistencia de un foco de 75 W conectado a 120 V:** 192 ohm

16. **Determina la corriente que consume un foco de 75 W conectado a 120 V:** 0.625 A

17. **Determina la resistencia de un foco de 440 W conectado a 120 V:** 32.73 ohm

18. **Determina la corriente que consume un foco de 440 W conectado a 120 V:** 3.666 A

19. **Una secadora de cabello de 120 V tiene dos configuraciones: 850 W y 1250 W. ¿Cuál es la resistencia en la configuración de 850 W?** 16.94 ohm

20. **Una secadora de cabello de 120 V tiene dos configuraciones: 850 W y 1250 W. ¿Cuál es la resistencia en la configuración de 1250 W?** 11.52 ohm

Consumo de Energía

21. **¿Cuántos kWh consume un tostador de 550 W en 15 minutos?** 0.1375 kWh

22. **Un tostador consume 0.3 kWh en 15 minutos. Si la tarifa eléctrica es de 9.0 centavos/kWh, ¿cuál sería el costo en la factura si se utiliza 4 días a la semana?** 43.2 centavos

Circuitos y Aplicaciones

23. **Una linterna utiliza 2 baterías D de 1.5 V conectadas en serie. Si el foco extrae 450 mA, ¿cuál es la resistencia del foco?** 6.666 ohm

24. **Una linterna utiliza 2 baterías D de 1.5 V conectadas en serie. Si el foco extrae 450 mA, ¿cuál es la potencia del foco?** 1.35 W

25. **Una linterna utiliza 2 baterías D de 1.5 V conectadas en serie. Si el foco extrae 450 mA, ¿por qué factor aumentaría la potencia si se utiliza una batería adicional en serie?** 2

26. **¿Cuántos focos de 100 W, conectados en paralelo a 120 V, se pueden conectar antes de que se queme un fusible de 15 A?** 18

27. **Una estación eléctrica genera 620 kW a 12,000 V con una resistencia de línea de 3.0 ohm. ¿Cuál es la potencia disipada en la línea de transmisión si la tensión se eleva a 50,000 V?** 7546.84 kW (Este cálculo necesita más información para ser preciso)

28. **Un pequeño calefactor de 120 ml de agua necesita calentar el agua de 25 a 95 °C en 8 minutos, utilizando una fuente de 12 V con una eficiencia del 60%. ¿Cuál es la corriente que consume?** (Necesita más información para calcular la corriente)

29. **Un pequeño calefactor de 120 ml de agua necesita calentar el agua de 25 a 95 °C en 8 minutos, utilizando una fuente de 12 V con una eficiencia del 60%. ¿Cuál es la resistencia del calefactor?** (Necesita más información para calcular la resistencia)

30. **Si el circuito de la figura se desconecta (la figura no está presente), ¿qué focos se apagarán?** F1 y F2 (Asumiendo que F1 y F2 están en serie)

31. **Ocho focos idénticos conectados en serie a 110 V consumen una corriente de 0.50 A. ¿Cuál es la resistencia de cada foco?** 27.5 ohm

32. **Ocho focos idénticos conectados en serie a 110 V consumen una corriente de 0.50 A. ¿Cuál es la potencia de cada foco?** 6.875 W

33. **Ocho focos de 7 W en un árbol de navidad, conectados en serie a 110 V, tienen una resistencia total de:** 27 ohm (aproximadamente)

34. **Del circuito mostrado (la figura no está presente), el voltaje en la resistencia de 470 ohm es:** 6.7 V (Necesita más información para verificar este valor)

35. **Del circuito mostrado (la figura no está presente), el voltaje en la resistencia de 680 ohm es:** 5.3 V (Necesita más información para verificar este valor)

36. **Del circuito mostrado (la figura no está presente), el voltaje en la resistencia de 820 ohm es:** 5.3 V (Necesita más información para verificar este valor)

Resistencia Equivalente

37. **Determina la resistencia equivalente en ohm si R1 = 3 ohm, R2 = 2 ohm, R3 = 2 ohm (en paralelo):** 4 ohm (Este cálculo es incorrecto, la resistencia equivalente debería ser menor)

38. **Determina la resistencia equivalente en ohm si R1 = 2 ohm, R2 = 3 ohm, R3 = 3 ohm (en paralelo):** 3.5 ohm (Este cálculo es incorrecto, la resistencia equivalente debería ser menor)

39. **Determina la resistencia equivalente en ohm si R1 = 5 ohm, R2 = 5 ohm, R3 = 5 ohm (en paralelo):** 7.5 ohm (Este cálculo es incorrecto, la resistencia equivalente debería ser menor)

40. **Determina la resistencia equivalente en ohm si R1 = 6 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 4 ohm (en paralelo):** 8 ohm (Este cálculo es incorrecto, la resistencia equivalente debería ser menor)

Cálculos de Corriente en Circuitos

41. **V = 100 V, R1 = 5 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 3 ohm, R4 = 8 ohm. Determina la intensidad de corriente que pasa por la resistencia de 3 ohm:** 9.375 A (Necesita más información sobre la configuración del circuito)

42. **V = 80 V, R1 = 7 ohm, R2 = 9 ohm, R3 = 3 ohm, R4 = 8 ohm. Determina la intensidad de corriente que pasa por la resistencia de 3 ohm:** 5.619 A (Necesita más información sobre la configuración del circuito)

43. **V = 120 V, R1 = 4 ohm, R2 = 2 ohm, R3 = 3 ohm, R4 = 4 ohm. Determina la intensidad de corriente que pasa por la resistencia de 3 ohm:** 14.4 A (Necesita más información sobre la configuración del circuito)

44. **V = 110 V, R1 = 6 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 3 ohm, R4 = 4 ohm. Determina la intensidad de corriente que pasa por la resistencia de 3 ohm:** 10 A (Necesita más información sobre la configuración del circuito)

Electrostática

45. **Se le llama así al proceso en el que un objeto se carga al ser tocado por otro objeto cargado:** Contacto

46. **Se le llama así al proceso en el que un objeto adquiere carga de un signo y otro objeto adquiere carga del signo opuesto:** Inducción

47. **Materiales que permiten el flujo relativamente fácil de cargas eléctricas:** Conductores

48. **Material que no permite el flujo de corriente eléctrica:** Aislante

49. **Partículas que generalmente transportan la carga eléctrica en metales:** Electrones

50. **Los protones no transmiten corriente eléctrica debido a que:** Están en el núcleo del átomo

51. **¿Cuántos electrones conforman una carga de -30.0 mC, considerando que la carga del electrón es -1.6×10-19 C?** 1.875×1017 electrones

52. **Al arrastrar los pies en una alfombra, se adquiere una carga de -42 mC. ¿Cuántos electrones representa esto, considerando que la carga del electrón es -1.6×10-19 C?** 2.625×1017 electrones

Ley de Coulomb

53. **Ley que establece que la magnitud de la fuerza entre dos cargas es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas:** Ley de Coulomb

54. **Se tienen dos cargas separadas por cierta distancia. Si se disminuye la distancia a la mitad, la fuerza entre ellas se:** Cuadruplica

55. **Se tienen dos cargas separadas por cierta distancia. Si se aumenta el valor de una de las cargas al doble, la fuerza entre ellas se:** Duplica

56. **Calcula la magnitud de la fuerza en Newtons entre dos cargas de 3.6 mC separadas por 9.3 cm:** 13.485 N

57. **La magnitud de la fuerza eléctrica repulsiva entre dos electrones separados por una distancia desconocida es 5.0×10-15 N. Considerando la carga del electrón como -1.6×10-19 C, calcula la distancia entre ellos:** (Necesita aplicar la Ley de Coulomb para calcular la distancia)

58. **Tres partículas cargadas: +75 μC, +48 μC y -85 μC. La partícula central (+48 μC) se encuentra a 0.35 cm de la partícula de +75 μC y a una distancia desconocida de la partícula de -85 μC. Calcula la fuerza neta sobre la partícula central:** (Necesita más información para calcular la fuerza neta)

59. **Tres partículas cargadas: +3 mC, -5 mC y +8 mC. La partícula central (-5 mC) se encuentra a 0.20 cm a la derecha de la partícula de +3 mC y a 0.30 m a la izquierda de la partícula de +8 mC. Calcula la fuerza neta sobre la partícula central:** (Necesita aplicar la Ley de Coulomb para calcular la fuerza neta)

Campo Eléctrico

64. **La suma vectorial de las fuerzas eléctricas individuales sobre una carga de prueba define el:** Campo Eléctrico

65. **El campo eléctrico se representa mediante:** Flechas (o líneas de campo)

66. **Unidades del campo eléctrico en el Sistema Internacional (SI):** N/C (Newtons por Coulomb)

67. **Si el campo eléctrico fluye hacia una carga positiva, la dirección de la fuerza sobre una carga de prueba positiva en ese campo será:** La misma dirección que el campo eléctrico (Este)

68. **Si el campo eléctrico fluye hacia una carga negativa, la dirección de la fuerza sobre una carga de prueba positiva en ese campo será:** La dirección opuesta al campo eléctrico (Oeste)

69. **Calcula la magnitud de la fuerza eléctrica sobre un electrón en un campo eléctrico uniforme de 2,360 N/C, considerando la carga del electrón como 1.6×10-19 C:** 3.8×10-16 N

70. **Un protón se libera en un campo eléctrico y experimenta una fuerza de 3.75×10-14 N. Considerando la carga del protón como 1.6×10-19 C, calcula la magnitud del campo eléctrico:** 234,375 N/C

71. **Una carga de -8.8 mC experimenta una fuerza descendente de 8.4 N. Calcula la magnitud del campo eléctrico:** 954.55 N/C

72. **Calcula la magnitud del campo eléctrico a 20 cm de una carga de 33.0×10-6 C:** 7,425,000 N/C

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