Actividades Repaso Tema 11

Repaso Tema 11
1
Física y Química 3ºESO
¿Cómo se puede convertir una barra de hierro en un imán?
Solución:
Para conseguir un imán se puede frotar una barra de hierro en el mismo sentido durante muchas ocasiones con
otro imán o simplemente se puede dejar las dos piezas juntas durante mucho tiempo hasta que se aprecien las
propiedades típicas de los imanes en la barra de hierro.
2
Si disponemos de un imán con los polos marcados, ¿cómo podemos proceder para conocer los polos de
otro imán?
Solución:
Acercando ambos imanes comprobaremos que entre ellos aparece una fuerza. Si la fuerza es de atracción es
porque los estamos acercando por diferente polo, si la fuerza es de repulsión es porque los estamos acercando por
el mismo polo.
3
Si se toca la cabeza de un tornillo con el polo norte de un imán y es atraído, ¿qué polo estará situado en la
cabeza del tornillo?
Solución:
Si es atraído se debe a que en ese momento en la cabeza del imán esta situado el polo negativo. Puede que el
tornillo no sea un imán permanente pero al acercarse el polo de un imán se induce (como ene el caso de las
corrientes) un campo magnético que reorganiza la estructura interna del tornillo comportándose como un imán.
4
¿Qué tipo de fuerzas se pueden dar entre dos imanes?
Solución:
Cuando se acercan por distinto polo, la fuerza es atractiva. Si lo hacen por el mismo polo, la fuerza es de repulsión.
5
Completa las siguientes frases con los términos que se dan a continuación.
DESAPARECEN, HÉLICE, CORRIENTE, CAMPO MAGNÉTICO, ARTIFICIAL, SOLENOIDE.
Un …………………. o bobina es un conductor arrollado en espiras en forma de ……………... Al circular por el
una corriente eléctrica, genera un …………… ………………..…… . El electroimán se considera como un imán
…………………… temporal, el campo ………………………….cuando cesa el paso de …………………….. .
Solución:
Un solenoide o bobina es un conductor arrollado en espiras en forma de hélice. Al circular por el una corriente
eléctrica, genera un campo magnético. El electroimán se considera como un imán artificial temporal, el campo
desaparece cuando cesa el paso de corriente.
6
Escoge entre las siguientes, la palabra que de sentido correcto a cada frase.
CIRCULAR, PARALELAS, SEMEJANTE, SOLENOIDE.
a) Las líneas de campo magnético alrededor de un cable rectilíneo por el que circula una corriente tienen
forma …………………….
b) Un ……………………… es una bobina larga con muchas vueltas de alambre.
c) Las líneas magnéticas de un solenoide son ……………………….. y rectas.
d) El campo magnético fuera de un solenoide es ………………………… al campo que crea una barra
magnética.
Solución:
a) Las líneas de campo magnético alrededor de un cable rectilíneo por el que circula una corriente tienen forma
circular.
b) Un solenoide es una bobina larga con muchas vueltas de alambre.
c) Las líneas magnéticas de un solenoide son paralelas y rectas.
d) El campo magnético fuera de un solenoide es semejante al campo que crea una barra magnética.
7
Algunos electricistas utilizan unos destornilladores con la punta imantada ¿Cuál crees que es la causa?
a) Al estar la punta imantada, la presencia de electricidad ejerce una fuerza sobre la misma que permite a
los trabajadores tomar las precauciones adecuadas para evitar accidentes laborales.
b) Sirven para sujetar la cabeza de los tornillos a la punta del destornillador y de este modo facilitar la
colocación de los mismos en zonas de difícil acceso.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Solución:
La solución correcta es la b).
8
¿Por qué se llaman norte y sur los polos de un imán?
Solución:
Por su similitud con el norte y el sur geográfico. Casualmente el polo norte geográfico (hacia el que se dirige el polo
norte magnético) es un polo sur magnético y el polo sur geográfico es un polo norte magnético.
9
Dibuja las líneas de fuerza de un imán recto
S
N
S
N
Solución:
Las líneas parten del polo norte y se dirigen hacia el polo sur.
10 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Si cambiamos el sentido en el que están enrolladas las espiras (el sentido de la hélice) cambia la
polaridad del campo magnético que se crea.
b) Cambiando el sentido de la corriente que circula por el arrollamiento cambia la polaridad del campo
magnético que se crea.
c) En algunos materiales se introduce un material llamado núcleo para aumentar el valor del campo
magnético creado.
Solución:
a) Si cambiamos el sentido en el que están enrolladas las espiras (el sentido de la hélice) cambia la polaridad del
campo magnético que se crea. Verdadera
b) Cambiando el sentido de la corriente que circula por el arrollamiento cambia la polaridad del campo magnético
que se crea. Verdadera
c) En algunos materiales se introduce un material llamado núcleo para aumentar el valor del campo magnético
creado. Verdadera
11 ¿Qué son los polos de un imán? ¿ Puede haber un imán con un solo polo?
Solución:
Los polos del imán son las zonas en donde más se aprecian los efectos del campo, en ellos las líneas de campo
están muy juntas y además son las zonas de las que parten dichas líneas de campo. Presentan propiedades
diferentes cuando se aproximan dos imanes por el mismo polo, se repelen y cuando se aproximan por polos
diferentes se atraen.
No puede haber imanes con un solo polo ya que los polos aparecen en un cuerpo porque se reorganiza su
estructura interna de modo que si en una zona aparece el polo positivo, justamente en la contraria estará el
negativo.
12 Indica y dibuja cómo se orienta una brújula en el campo magnético de un imán.
Solución:
Como la aguja de una brújula es un imán lo que hace es alinearse con las líneas de campo en el que está inmersa.
Repaso Tema 11
S
Física y Química 3ºESO
N
13 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Un campo magnético puede existir aunque no hayamos notado su presencia ni comprobado su
existencia.
b) La gravedad que sufren los cuerpos sobre la superficie terrestre es causada por el campo magnético de
la Tierra.
c) Un imán altera las propiedades del espacio que hay a su alrededor.
Solución:
a) Un campo magnético puede existir aunque no hayamos notado su presencia ni comprobado su existencia.
Verdadero.
b) La gravedad que sufren los cuerpos sobre la superficie terrestre es causada por el campo magnético de la
Tierra.
Falso.
c) Un imán altera las propiedades del espacio que hay a su alrededor.
Verdadero.
14 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) El campo magnético que crea un solenoide puede variar haciendo que cambie la intensidad que circula
por el conductor.
b) El campo magnético en el interior de un solenoide se desconoce al igual que el del interior de un imán.
c) El número de espiras de un solenoide influye en el valor del campo magnético que crea.
Solución:
a) El campo magnético que crea un solenoide puede variar haciendo que cambie la intensidad que circula por el
conductor. Verdadera
b) El campo magnético en el interior de un solenoide se desconoce al igual que el del interior de un imán. Falsa.
c) El número de espiras de un solenoide influye en el valor del campo magnético que crea. Verdadera
15 Describe los tipos de imanes que hay y pon un ejemplo de cada uno de ellos.
Solución:
En función de su naturaleza, se pueden clasificar en naturales como la magnetita y artificiales como los imanes de
laboratorio.
En función de la duración de sus efectos magnéticos pueden ser permanentes cuando los efectos duran mucho
tiempo como los de un imán de laboratorio o temporales si sus efectos duran un tiempo determinado como los
electroimanes.
16 ¿Cómo podrías reconocer los polos de un imán?
Solución:
Para poder reconocer los polos de un imán necesitamos otro imán del que conozcamos la posición de los mismos,
como por ejemplo una brújula y acercarlos para ver como se desvía la brujula. Si las dimensiones del imán lo
permiten se puede utilizar el mismo como brújula.
17 Indica algunas aplicaciones técnicas de los electroimanes.
Solución:
La respuesta queda completamente abierta, pero las aplicaciones más familiares para los alumnos son el timbre
eléctrico, los relés las grúas de transporte de metal, los receptores telefónicos…
18 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Las líneas de campo en un electroimán se orientan al revés que en un imán natural.
b) Los imanes tienen dos polos, pero excepcionalmente pueden presentar solamente uno.
c) Los extremos de un imán se denominan polo norte y polo sur por similitud con los polos de la Tierra.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Solución:
a) Las líneas de campo en un electroimán se orientan al revés que en un imán natural.
Falso
b) Los imanes tienen dos polos, pero excepcionalmente pueden presentar solamente uno.
c) Los extremos de un imán se denominan polo norte y polo sur por similitud con los polos de la Tierra.
Verdadero
Falso
19 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Las líneas de campo magnético son cerradas.
b) El campo magnético es más intenso en as zonas donde hay más líneas de campo.
c) Por convenio se acuerda que las líneas de campo van dirigidas de norte a sur.
Solución:
a) Las líneas de campo magnético son cerradas.
Falso
b) El campo magnético es más intenso en as zonas donde hay más líneas de campo.
c) Por convenio se acuerda que las líneas de campo van dirigidas de norte a sur.
Verdadero
Verdadero
20 Que explicación darías al hecho de dos imanes fabricados de un mismo material presenten diferente fuerza
de atracción con respecto a un cuerpo de prueba colocado en sus proximidades.
Solución:
Las partículas de una sustancia magnética se comportan como pequeños imanes. Estos imanes están orientados
al azar de modo que los campos magnéticos que crean se contrarrestan entre si. Cuando una sustancia presenta
un campo magnético a su alrededor es porque estos imanes se han alineado, sin embargo no se alinean todos,
siempre hay un porcentaje que queda orientado al azar de modo que el campo magnético que presenta cada pieza
depende del porcentaje de pequeños imanes que este ordenado.
21 Explica los efectos de la corriente eléctrica sobre una aguja magnética descubiertos por el físico danés
Oersted.
Solución:
Casualmente se dio cuenta de que cuando circulaba una corriente por un conductor y al lado se colocaba una
aguja imantada, esta se movía hasta quedar perpendicular al sentido de la corriente. De este modo comprobó que
el paso de la corriente ejercía sobre la aguja imantada el mismo efecto que un imán.
22 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Un hilo conductor por el que pasa una corriente crea un campo magnético.
b) Un hilo conductor crea un campo eléctrico y otro magnético.
c) Una carga en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético.
Solución:
a) Un hilo conductor por el que pasa una corriente crea un campo magnético. Verdadero
b) Un hilo conductor crea un campo eléctrico y otro magnético. Falso
c) Una carga en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético. Verdadero
23 ¿Por qué recibe el nombre de corriente alterna la corriente que se produce en un alternador?
Solución:
La f.e.m. generada por un alternador se denomina alterna porque cambia de sentido dos veces cada vuelta.
24 Competa las frases con los términos que se dan a acontinuación.
VARIACIÓN, MAGNÉTICOS. CORRIENTE, ESPIRA, FARADAY, INDUCCIÓN
- La relación entre las corrientes eléctricas y los campos …………………..fueron estudiadas por
………………...
- En el fenómeno de la ……………………..circula corriente por una ……………………..a pesar de que no está
conectada a ningún generador.
- Debe producirse una ……………………… del campo magnético para que se induzca una
……………………….
Solución:
- La relación entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos fueron estudiadas por Faraday.
- En el fenómeno de la inducción circula corriente por una espira a pesar de que no está conectada a ningún
generador.
- Debe producirse una variación del campo magnético para que se induzca una corriente.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
25 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Siempre que un imán está próximo a una espira, se induce corriente en la espira.
b) Mientras se acerca un imán a una bobina, se induce corriente en la bobina.
c) Si se mueve un imán próximo a una espira, se induce en la espira una corriente que ya no cesa aunque
cese el movimiento del imán.
conductor.
Solución:
a) Siempre que un imán está próximo a una espira, se induce corriente en la espira. Falso
b) Mientras se acerca un imán a una bobina, se induce corriente en la bobina. Verdadero
c) Si se mueve un imán próximo a una espira, se induce en la espira una corriente que ya no cesa aunque cese el
movimiento del imán. Falso
26 Citar algunos aparatos que funcionen con corriente continua y otros que lo hagan con corriente alterna.
Solución:
Con corriente continua funcionan los relojes, las calculadoras los juguetes y todos aquellos que lo hagan con pilas.
Con corriente alterna lo hacen prácticamente todos los electrodomésticos ya que se conectan a la red y por esta
circula corriente alterna.
27 ¿Por qué se denomina alternador al generador de corriente basado en el método de inducción?
Solución:
Porque la fuerza electromotriz que genera es alterna.
28 ¿Cuáles son las unidades de la fuerza electromotriz?
Solución:
La fuerza electromotriz tiene unidades de energía por unidad de carga (J/C) por tanto voltios [V].
29 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Si en el fenómeno de la inducción se produce energía eléctrica sin utilizar un generador se falsea el
principio de conservación de la energía.
b) En un circuito en el que se induce una corriente eléctrica no se puede aplicar a ley de Omh porque no
hay generador.
c) La corriente eléctrica utilizada en los hogares procede de procesos de inducción.
Solución:
a) Si en el fenómeno de la inducción se produce energía eléctrica sin utilizar un generador se falsea el principio de
conservación de la energía.
Verdadero
b) En un circuito en el que se induce una corriente eléctrica no se puede aplicar a ley de Omh porque no hay
generador.
Falso
c) La corriente eléctrica utilizada en los hogares procede de procesos de inducción.
Verdadero
30 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) Un motor eléctrico es una bobina que gira entre los polos de un imán.
b) Un motor eléctrico transforma la energía cinética del giro en energía eléctrica.
c) Un motor eléctrico gira media vuelta en cada sentido porque la corriente que produce es alterna.
d) Un motor eléctrico Necesita un campo magnético en su interior para poder funcionar como tal.
Solución:
a) Un motor eléctrico es una bobina que gira entre los polos de un imán.
Verdadero
b) Un motor eléctrico transforma la energía cinética del giro en energía eléctrica.
Falso
c) Un motor eléctrico gira media vuelta en cada sentido porque la corriente que produce es alterna.
Falso
d) Un motor eléctrico necesita un campo magnético en su interior para poder funcionar como tal.
Verdadero
-6
31 ¿Qué energía comunica un generador de 12 V una cargas de 1,5·10 C?
Solución:
Repaso Tema 11
E = ε·q
Física y Química 3ºESO
E = 12 · 1,5·10
⇒
−6
−5
= 1,8·10 J
32 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) Un motor eléctrico consiste en un imán girando entre los polos de una bobina.
b) Un motor eléctrico transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
c) Un motor eléctrico funciona siempre dando vueltas, por eso tienen poca utilidad.
d) La bobina de un motor eléctrico se debe alimentar con corriente alterna para que cambie
constantemente el campo que produce.
Solución:
a) Un motor eléctrico consiste en un imán girando entre los polos de una bobina.
Falso
b) Un motor eléctrico transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
Verdadero
c) Un motor eléctrico funciona siempre dando vueltas, por eso tienen poca utilidad.
Falso
d) La bobina de un motor eléctrico se debe alimentar con corriente alterna para que cambie constantemente el
campo que produce
Verdadero
33 ¿Qué potencial tiene un generador que comunica 18 000 J a cada culombio de carga que lo atraviesa?
Solución:
E = V·q
V=
⇒
E 18 000
=
= 18 000 V
q
1
34 Calcula la fuerza electromotriz de un generador por el que circulan 2mA si su resistencia interna es r = 0,5
y la diferencia de potencial entre sus bornes es 11,999 V
Ω
Solución:
La resistencia interna hace que caiga el potencial de modo que:
ε − IR = V ;
ε = V + IR = 11,999 + 0,002 · 0,5 = 12 V
35 Indica cuál sería el sentido de la corriente en cada conductor, observando en los dibujos cómo se han
orientado las brújulas.
a)
b)
Solución:
a)
b)
I
36 ¿Qué son corrientes inducidas? ¿Por qué se llaman así?
I
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Solución:
Son las corrientes originadas por la variación de un campo magnético. Se denominan así porque no se producen
por la conexión con ningún elemento como pilas o baterías sino que aparecen (se inducen) a partir de las
variaciones del campo magnético de su alrededor.
37 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Un hilo conductor crea un campo magnético.
b) Una carga en reposo crea un campo eléctrico.
c) Una carga en reposo crea un campo eléctrico y un campo magnético.
Solución:
a) Un hilo conductor crea un campo magnético. Falso
b) Una carga en reposo crea un campo eléctrico. Verdadero
c) Una carga en reposo crea un campo eléctrico y un campo magnético. Falso
38 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Cuando se acerca un imán a una espira se produce corriente inducida independientemente del polo que
se acerque a la espira.
b) El sentido de la corriente inducida, depende del tipo de imán que se utilice.
c) Un electroimán produce los mismos efectos de inducción que un imán permanente.
Solución:
a) Cuando se acerca un imán a una espira se produce corriente inducida independientemente del polo que se
acerque a la espira.
Verdadero.
b) El sentido de la corriente inducida, depende del tipo de imán que se utilice.
Falso.
c) Un electroimán produce los mismos efectos de inducción que un imán permanente.
Verdadero
39 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Cuando se induce corriente en un circuito los fenómenos eléctricos son diferentes que cuando el
circuito se conecta a un generador.
b) El sentido de la corriente eléctrica en el fenómeno de la inducciones distinto si se acerca o se aleja el
imán.
c) Cuando el imán permanece quieto en el interior de una espira se sigue induciendo corriente porque las
lineas de campo se desplazan de norte a sur.
Solución:
a) Cuando se induce corriente en un circuito los fenómenos eléctricos son diferentes que cuando el circuito se
conecta a un generador. Falso
b) El sentido de la corriente eléctrica en el fenómeno de la inducciones distinto si se acerca o se aleja el imán.
Verdadero
c) Cuando el imán permanece quieto en el interior de una espira se sigue induciendo corriente porque las lineas de
campo se desplazan de norte a sur. Falso
40 En el circuito de la figura calcula la fuerza electromotriz del generador.
r = 0,5
G
V
18,3 V
Solución:
ε − IR = V ;
A
I = 0,3 A
ε = V + IR = 18,3 + 0,3 · 0,5 = 18,45 V
41 ¿Por qué se inducen corrientes únicamente en las espiras metálicas y no se produce el efecto cuando se
utilizan otros materiales?
Solución:
El fenómeno de la corriente eléctrica solo se da en materiales conductores de modo que la inducción no se puede
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
observar nada más que en los metales.
42 ¿Cómo se define la fuerza electromotriz?
Solución:
La fuerza electromotriz es la energía que un generador comunica a cada unidad de carga eléctrica que lo atraviesa.
43 En la figura, la espira A conectada a una pila, es atravesada por una corriente eléctrica, y la espira B está
unida a un amperímetro:
a) ¿Cuándo indicará paso de corriente el amperímetro unido a la espira B?
b) ¿De qué depende la mayor o menor intensidad de corriente inducida en la espira B?
c) ¿Cómo cambiaría el valor de la intensidad, si en lugar de una espira se tuviera una bobina?
A
B
Solución:
a) Cuando la espira A se conecte o se desconecte al circuito.
b) Depende de la distancia entre las espiras, del valor de la pila y de si se desplaza o no alguna de las espiras.
c) El valor de la corriente inducida sería en cada caso multiplicada por el número de espiras.
44 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) El fenómeno de la inducción es muy importante en el ámbito científico e histórico, pero no tiene
aplicaciones practicas.
b) Si movemos un imán en las proximidades de un aparato de radio, el fenómeno de la inducción produce
interferencias.
c) Si en lugar de un mover el imán movemos la espira se produce el mismo efecto de inducción.
Solución:
a) El fenómeno de la inducción es muy importante en el ámbito científico e histórico, pero no tiene aplicaciones
practicas. Falso
b) Si movemos un imán en las proximidades de un aparato de radio, el fenómeno de la inducción produce
interferencias. Verdadero
c) Si en lugar de un mover el imán movemos la espira se produce el mismo efecto de inducción.
Verdadero
-12
45 Calcula la fem de un generador que comunica una energía de 1,6 · 10
-19
Dato: e = 1,6 · 10 C.
J a la carga de un electrón.
Solución:
La fuerza electromotriz es la energía que se comunica a la unidad de carga.
E 1,6·10 −12
E = ε·q
⇒
ε= =
= 107 V
−19
q
1,6·10
46 Calcula el valor de la resistencia interna del generador del siguiente circuito.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
ε = 150 V
G
V
A I = 0,25 A
R = 500 Ω
Solución:
Aplicando la ley de Omh:
ε
I=
R+r
ε − IR
= 100 Ω
despejando, r =
I
47 Calcula el valor de la resistencia interna y de la lectura del voltímetro de la figura.
ε = 412 V
G
V
A i=1A
R = 400 Ω
Solución:
Aplicando la ley de Omh:
ε
ε − IR 412 − 400
I=
; r=
=
= 12 V
R+r
I
1
Luego la caída de potencial entre los extremos del generador es:
V = ε − I · r = 412 − 1·12 = 400 V
48 Calcula la fem del generador del siguiente circuito. Indica cual es la lectura del voltímetro.
r = 0,5 Ω
G
V
A I = 0,5 A
R = 200 Ω
Solución:
En primer lugar calculamos la fuerza electromotriz
ε
I=
; ε = I · (R + r ) = 103 V
R+r
ε = V + I · r = 20 + 2 · 0,5 = 21 V
La lectura del voltímetro será:
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
V = ε − I · r = 100 V
-
-19
49 Calcula la energía que comunica un generador de 12 V de fem a la carga de un electrón e = 1,92 · 10
C.
Solución:
La fuerza electromotriz es la energía que se comunica a la unidad de carga.
E = ε · q = 12 · 1,6·10 −19 = 1,92·10 −18 J
50 Explica como depende la intensidad de la corriente inducida en una espira de la velocidad con la que se
mueve el imán que genera dicha corriente
Solución:
Como las corrientes inducidas se producen por las variaciones del campo magnético que atraviesan a las espiras,
cuanto mayor sea la velocidad del imán más grande será la variación del campo magnético y por lo tanto más
grande será también la corriente inducida.
51 ¿Qué quiere decir que la fuerza electromotriz de un generador es 5 V?
Solución:
Como la fuerza electromotriz es la energía que un generador comunica a cada unidad de carga eléctrica que lo
atraviesa en este caso cada culombio recibe 5 J de energía..
52 Calcula el valor de la resistencia interna del generador del siguiente circuito.
r = 0,5 Ω
G
V
20 V
A I=2A
R
Solución:
En primer lugar calculamos la fuerza
ε = V + I · r = 20 + 2 · 0,5 = 21 V
Aplicando la ley de Omh:
ε
I=
R+r
ε − Ir
despejando, R =
= 10 Ω
I
53 En el fenómeno de la inducción electromagnética el amperímetro puede medir una corriente negativa.¿A
que es debido?
Solución:
No existen corrientes negativas, cuando un amperímetro mide intensidades negativas es porque esta cambiada la
polaridad del aparato de medida y lo que indica es que la intensidad circula en sentido inverso al previsto.
54 En el circuito de la figura calcula la fuerza electromotriz del generador.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
r = 0,5
G
V
A
I = 0,3 A
R = 500 Ω
Solución:
Aplicando la ley de Omh:
ε = IR T = I(R + r )
ε = 0,3 ·(500,5) = 150,15 V
55 ¿Qué colores utilizan los conductores que llevan la energía eléctrica a las viviendas?
Solución:
Conductor neutro (azul claro)
Fase
(marrón o negro)
Toma de tierra ( bicolor amarillo y verde)
56 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) Las centrales termoeléctricas clásicas aprovechan energía desprendida en la fisión nuclear del uranio.
b) Las centrales termoeléctricas nucleares utilizan la energía que se desprende en la fusión del hidrógeno.
c) En una central termoeléctrica clásica la combustión se produce en los quemadores.
Solución:
a) Las centrales termoeléctricas clásicas aprovechan energía desprendida en la fisión nuclear del uranio.
Falso
b) Las centrales termoeléctricas nucleares utilizan la energía que se desprende en la fusión del hidrógeno.
Falso
c) En una central termoeléctrica clásica la combustión se produce en los quemadores.
Verdadero
57 Relaciona cada central nuclear con el tipo de fuente de energía que utilizan.
Fotovoltaica
Energía térmica de la Tierra
Geotérmica
Potencial gravitatoria
Eólica
Energía del viento
Hidroeléctrica
Energía solar
Solución:
Fotovoltaica
Energía térmica de la Tierra
Geotérmica
Potencial gravitatoria
Eólica
Energía del viento
Hidroeléctrica
Energía solar
58 Relaciona cada central nuclear con el tipo de fuente de energía que utilizan.
Fotovoltaica
Energía térmica de la Tierra
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Geotérmica
Potencial gravitatoria
Eólica
Energía del viento
Hidroeléctrica
Energía solar
Solución:
Fotovoltaica
Energía térmica de la Tierra
Geotérmica
Potencial gravitatoria
Eólica
Energía del viento
Hidroeléctrica
Energía solar
59 ¿Cuántos conductores llegan a una vivienda para darle cobertura eléctrica?
Solución:
Llegan tres conductores, la fase (vivo) y neutro que proporcionan la diferencia de potencial necesaria para el
funcionamiento de los electrodomésticos y además la toma de tierra para proteger a los usuarios.
60 Completa las siguientes frases con los términos que se dan a continuación:
HIDROELÉCTRICAS, ELECTRICAS, ENERGÍA, TERMOELÉCTRICAS, ELECTRICIDAD, PRODUCE
La energía eléctrica se ……………………. en las centrales …………………..
En una central eléctrica se transforma la …………………. de una fuente externa en …………………...
Existen dos grandes tipos de centrales eléctricas las …………………………….. y las …..……………………..
Solución:
La energía eléctrica se PRODUCE en las centrales ELÉCTRICAS.
En una central eléctrica se transforma la ENERGÍA de una fuente externa en ELECTRICIDAD.
Existen dos grandes tipos de centrales eléctricas las TERMOELÉCTRICAS y las HIDROELÉCTRICAS
61 Indica algunos de los usos que tiene actualmente la energía de la red eléctrica
Solución:
Uso doméstico (luz, electrodomésticos, calefacción) uso industrial alumbrado y señalización pública.
62 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) El combustible fósil de las centrales hidroeléctricas suele ser gas-oil, carbón o gas natural.
b) Las centrales nucleares siempre se construyen junto a embalses de agua para aprovechar la energía
potencial del agua.
c) Las centrales nucleares pertenecen al tipo de centrales térmicas.
Solución:
a) El combustible fósil de las centrales hidroeléctricas suele ser gas-oil, carbón o gas natural.
Falso
b) Las centrales nucleares siempre se construyen junto a embalses de agua para aprovechar la energía potencial
del agua.
Falso
c) Las centrales nucleares pertenecen al tipo de centrales térmicas.
Verdadero
63 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) En una central nuclear el combustible es uranio enriquecido
b) En una central termoeléctrica nuclear el calentamiento del agua se produce en los quemadores.
c) En una central hidroeléctrica el enfriamiento se produce en la caldera.
Solución:
a) En una central nuclear el combustible es uranio enriquecido
Verdadero
b) En una central termoeléctrica nuclear el calentamiento del agua se produce en los quemadores.
c) En una central hidroeléctrica el enfriamiento se produce en la caldera.
Falso
Falso
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
64 Explica brevemente el funcionamiento de una central eléctrica.
Solución:
Las centrales eléctricas aprovechan la energía de una fuente primaria para hacer girar una turbina. El eje de la
turbina esta acoplado al de una alternador que produce corriente eléctrica por inducción electromagnética.
65 Completa las siguientes frases con los términos que se dan a continuación:
TURBINA, INDUCCIÓN, TERMOELÉCTRICAS, ELECTRICIDAD, ALTERNADOR, FUENTE
El 90% de la ………………. en España se produce en centrales ………………………….. e hidroeléctricas
Las centrales eléctricas aprovechan la energía de una ……………. primaria para hacer girar una ……………..
El eje de la turbina esta acoplado al de un …………………… que produce corriente eléctrica por
……………… electromagnética.
Solución:
El 90% de la ELECTRICIDAD en España se produce en centrales TERMOELÉCTRICAS e hidroeléctricas
Las centrales eléctricas aprovechan la energía de una FUENTE primaria para hacer girar una TURBINA. El eje de
la turbina esta acoplado al de una ALTERNADOR que produce corriente eléctrica por INDUCCIÓN
electromagnética.
66 Relaciona cada central nuclear con el tipo de fuente de energía que utilizan.
Termoeléctrica nuclear
Energía de las mareas
Termoeléctrica solar
Potencial gravitatoria
Maremotriz
Energía nuclear
Hidroeléctrica
Energía solar
Solución:
Termoeléctrica nuclear
Energía de las mareas
Termoeléctrica solar
Potencial gravitatoria
Maremotriz
Energía nuclear
Hidroeléctrica
Energía solar
67 Relaciona cada central nuclear con el tipo de fuente de energía que utilizan.
Termoeléctrica clásica
Energía térmica de la Tierra
Eólica
Energía química
Maremotriz
Energía del viento
Geotérmica
Energía de las mareas
Solución:
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Termoeléctrica clásica
Energía térmica de la Tierra
Eólica
Energía química
Maremotriz
Energía del viento
Geotérmica
Energía de las mareas
68 Relaciona cada central nuclear con el tipo de fuente de energía que utilizan.
Termoeléctrica nuclear
Energía química
Termoeléctrica clásica
Potencial gravitatoria
Térmica solar
Energía nuclear
Hidroeléctrica
Energía solar
Solución:
Termoeléctrica nuclear
Energía química
Termoeléctrica clásica
Potencial gravitatoria
Térmica solar
Energía nuclear
Hidroeléctrica
Energía solar
69 En función de que criterio se clasifican las centrales eléctricas en termoeléctricas o hidroeléctricas.
Solución:
Esta clasificación se hacen en función del tipo de fuente primaria utilizada. Las centrales hidroeléctricas
aprovechan la energía potencial de una gran masa de agua y las termoeléctricas utilizan la energía química de
algún combustible fósil como el carbón, el fuel…
70 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) La reacción nuclear se produce en el núcleo del reactor de las centrales termoeléctricas nucleares.
b) La caldera es el lugar donde se produce la combustión en las centrales termoeléctricas clásicas
c) Las centrales hidroeléctricas clásicas contaminan el aire con vapores de uranio
Solución:
a) La reacción nuclear se produce en el núcleo del reactor de las centrales termoeléctricas nucleares.
Verdadero
b) La caldera es el lugar donde se produce la combustión en las centrales termoeléctricas clásicas.
Verdadero
c) Las centrales hidroeléctricas clásicas contaminan el aire con vapores de uranio.
Falso
71 ¿Cuál es el problema fundamental del transporte de la energía eléctrica?
Solución:
El problema más importante con que nos encontramos al transportar la energía eléctrica son las perdidas por
disipación calorífica en las líneas de transmisión.
72 ¿En qué consiste el choque eléctrico?
a) Es un cortocircuito en la instalación electrica
b) Es el paso de corriente por el cuerpo humano
c) Es un accidente con coches eléctricos
d) Es la sobrecarga que se produce en la instalación cuando hay varios aparatos conectados
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
Solución:
La respuesta correcta es la b)
73 Explica el funcionamiento de una central térmica solar.
Solución:
Las centrales térmicas solares concentran la radiación solar mediante espejos curvados en un colector que
contiene un fluido. Cuando se calienta este fluido se transforma su energía en alimentar el turbogenerador de la
central.
74 ¿Con qué conductores se obtiene la diferencia de potencial de 220 V que alimenta los diferentes circuitos
de una vivienda?
Solución:
Todas las tomas de los circuitos se realizan a la fase (vivo) y neutro. La fase se encuentra 220 V por encima del
neutro.
75 Existen dos tipos de centrales termoeléctricas. Indica cuales son y en qué se diferencian.
Solución:
Los dos tipos se denominan habitualmente centrales termoeléctricas clásicas y centrales termoeléctricas nucleares.
Se diferencian en el tipo de combustible que utilizan. En las clásicas se queman combustibles fósiles y en las
nucleares aprovechan la energía que se desprende de la fisión de núcleos de Uranio o Plutonio.
76 Explica el funcionamiento de una central hidroeléctrica.
Solución:
Este tipo de centrales aprovecha la energía potencial gravitatoria de un desnivel natural o artificial de agua que
transporta un río. El agua que cae por el desnivel mueve la turbina que está acoplada al eje del alternador y se
produce la electricidad por inducción electromagnética.
77 ¿Qué son y donde se encuentran las cajas de derivación?
Solución:
Las cajas de derivación se encuentran en las distintas dependencias de la casa. Sirven para distribuir la corriente a
los distintos circuitos que pueda haber en cada dependencia..
78 Explica el funcionamiento de una central termoeléctrica clásica.
Solución:
Estas centrales calientan el agua a partir dela energía desprendida en la combustión de un combustible fósil. La
energía primaria es química . La combustión se produce en los quemadores y la conversión de agua en vapor en la
caldera.
79 La toma de tierra llega a los enchufes de nuestra casa y nos protege en el caso de que se produzca un
cortocircuito, pero ¿dónde se encuentra el otro extremo del cable de Tierra?
Solución:
El otro extremo de la toma de tierra se encuentra enterrado en contacto con la tierra. Como el potencial de la tierra
es cero y su tamaño tan grande que admite grandes cantidades de carga sin variar su potencial, cuando nos
ponemos en contacto con esta toma nos descargamos hacia la tierra.
80 Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas.
a) Las centrales hidroeléctricas no utilizan ningún tipo de combustible
b) El núcleo del reactor es donde se produce la transformación del agua líquida en vapor.
c) En las centrales hidroeléctricas no hay que enfriar vapor de agua porque no se produce
Solución:
a) Las centrales hidroeléctricas no utilizan ningún tipo de combustible
Verdadero
b) El núcleo del reactor es donde se produce la transformación del agua líquida en vapor.
c) En las centrales hidroeléctricas no hay que enfriar vapor de agua porque no se produce.
Falso
Verdadero
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
81 ¿Qué utilidad tiene el interruptor automático?
Solución:
Es el fusible que protege cada circuito independiente. Cuando se sobrepasa la petición de energía en uno de estos
circuitos salta el automático correspondiente.
Estos automáticos se ajustan al valor de la máxima intensidad que pueden soportar los circuitos.
82 ¿Qué elementos nos encontramos en el cuadro general de distribución de una vivienda?
Solución:
En primer lugar el interruptor de control de potencia, después el interruptor general, el interruptor diferencial y los
automáticos de cada circuito.
83 Explica el funcionamiento de una central termoeléctrica nuclear.
Solución:
Estas centrales aprovechan la energía desprendida en la fisión nuclear de ciertos átomos. La energía primaria por
tanto es nuclear. La reacción nuclear se produce en el núcleo del reactor y las transformaciones de agua en vapor
en el generador de vapor.
84 Explica el funcionamiento de una central termoeléctrica.
Solución:
Las centrales termoeléctricas consumen un combustible que emplean en calentar agua y producir vapor. El vapor
se expande y mueve la turbina al pasar entre sus álabes, por último se enfría y se transforma al estado líquido. La
turbina traslada su movimiento al eje del alternador que produce la electricidad por inducción electromagnética.
85 ¿Cuántos circuitos independientes debe tener como mínimo una vivienda?
Solución:
Cuatro, uno para el alumbrado, otro para la lavadora y el lavavajillas, otro para el resto de los electrodomésticos y
el último para las tomas de corriente o enchufes.
86 ¿A que fenómeno son debidas las pérdidas por disipación calorífica que se producen en las líneas de
transporte?
Solución:
Las pérdidas por disipación calorífica se deben al efecto Joule que se expresa matemáticamente:
E = I 2 ·R·t
87 Exceptuando las centrales fotovoltaicas, todas las demás tienen un mismo elemento fundamental para la
transformación dela energía ¿De qué dispositivo se trata?
Solución:
El elemento que se repite en todas las centrales es la turbina, en ella transformamos un movimiento lineal del agua
o su vapor en un giro que se comunica a las espiras del alternador.
88 Enumera los diferentes dispositivos que participan del transporte de la energía eléctrica.
Solución:
Central eléctrica (10 000 V)
tensión
Transformador (250 V)
Estación transformadora (250 000 V)
Líneas de baja tensión
Líneas de alta
Edificios y fábricas
89 ¿Qué función cumple el interruptor diferencial?
Solución:
El interruptor diferencial compara continuamente las corrientes de entrada y salida y corta el flujo eléctrico cuando
la corriente de salida es menor que la de entrada.
Repaso Tema 11
Física y Química 3ºESO
90 En un choque eléctrico ¿qué intensidades pueden ser perjudiciales?
Solución:
El cuerpo humano soporta intensidades muy pequeñas, a partir de los 10 mA puede recibir daños y a partir de 50
mA puede causar la muerte
91 ¿Qué medidas se toman para evitar las perdidas por efecto Joule en el transporte de energía eléctrica?
Solución:
La expresión que proporciona las pérdidas es:
E = I 2 ·R·t
2
Como R y t son valores que no podemos modificar, para que el factor I no tenga demasiado peso se realiza el
transporte a bajas intensidades Esto implica tener que elevarla tensión a cientos de miles de voltios.
92 ¿Cómo se produce un sobrecalentamiento en los conductores eléctricos?
a) Por un aumento de la tensión
b) Por tocar los cables directamente con alguna parte del cuerpo humano
c) Por una intensidad de corriente demasiado elevada.
d) Se produce cuando no funciona la toma de tierra
Solución:
La respuesta correcta es la c)