Actividades Autoaprendizaje Unidad 7 2014 2015

Asignatura Física Aplicada. Grado CYTA
Unidad 7 y 8. P. eléctricas y ópticas de alimentos. Actividades autoaprendizaje

Curso 2014-2015

UNIDAD 7 y 8. PROPIEDADES ELÉCTRICAS y ÓPTICAS de ALIMENTOS
1.- Un alambre de cobre del calibre 18 (el tamaño que se utiliza normalmente en los cables de lámparas) tiene un diámetro
nominal de 1,02 mm. Este cable transporta una corriente constante de 1,67 Ahacia una lámpara de 200 W. La densidad de
electrones libres es de 8,5·1028 electrones/m3.
a) Calcule la densidad de corriente y la velocidad de desplazamiento.
b) Si ahora se sustituye dicho alambre por otro de calibre 12, cuyo diámetro es el doble que el del alambre de calibre 18, y
se mantiene la misma intensidad de corriente, calcule la velocidad de desplazamiento en este alambre.
2.- Calcule lavelocidad de desplazamiento de los electrones en un alambre de cobre típico de radio 0,815 mm que transporta una
corriente de 1 A? Se admite que existe un electrón libre por átomo de cobre. Datos para el cobre: densidad ρ = 8,93 g/cm3 y masa
molecular M = 63,5 g/mol. Número de Avogadro NA = 6,02x1023 átomos/mol.
3.- Las barras conductoras A y B de la figura están hechas del mismo metal, tienensección transversal circular y la misma longitud, pero la resistencia de la barra A es tres
veces mayor que la de B.
a) Exprese la relación entre sus dimensiones transversales.
b) Las dimensiones de la barra A son 10 cm de longitud y 0,2 cm de radio.
Cuando se conecta la barra a una fuente de alimentación, la intensidad de la
corriente en el material es de I = 2,50 A y la diferencia de potencial entresus
extremos es V = 12,50 V. Utilizando esos datos, calcule la resistividad de las barras A y B.
c) Represente el esquema del circuito que permitiría conocer la resistividad de la barra A, con una breve explicación de los
elementos que lo integran y su funcionalidad en el circuito.
4.- Se desea medir la resistividad (ρ) de cierto material resistivo y para ello dispones de una fuente dealimentación, un hilo de
dicho material (alimento) de longitud L0 y diámetro D0 y unos cables de conexión.
a) Explique cómo realizaría un circuito sencillo con esos elementos para realizar una medida experimental.
b) Conecte ahora adecuadamente un amperímetro y un voltímetro para medir tanto la intensidad que pasa por el material
resistivo como la tensión (diferencia de potencial) entre sus extremos. Dibujeun diagrama del circuito y explíquelo con
brevedad.
c) Para una tensión dada, se cambian las dimensiones del hilo resistivo a L1 y D1. ¿Se modificará el valor de la intensidad?
¿De qué manera?
d) Exprese la ecuación que le permitiría calcular la resistividad del material en cada caso.
5.- Un índice de la pureza del agua es su conductividad eléctrica. En la tabla se muestran valores de laconductividad de muestras
típicas de agua a 25º C.
Muestras agua
(25ºC)
Agua ultrapura
Agua de alimentación a calderas
Agua potable
Agua del mar
Agua con 5 % NaOH
Agua con 10 % HCl
Agua con 32 % de HCl
Agua con 31 % HNO3

Conductividad
µS/cm
0,05
1a5
50 a 100
53000
223000
700000
700000
865000

a) Interprete los valores dados en la tabla para la conductividad de esas muestras de agua.
b) Complete la tablacon los valores de la resistividad eléctrica.
Profs: C. Caballero, V. Tricio y A. Serna

Departamento de Física, UBU

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Unidad 7 y 8. P. eléctricas y ópticas de alimentos. Actividades autoaprendizaje

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6.- Responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué es un circuito eléctrico?
b) Nombre los elementos fundamentales de un circuito eléctrico.
c)Represente un esquema del circuito eléctrico de una linterna.
d) El circuito elemental que se muestra en la figura, está formado por una pila, una bombilla y
un interruptor. Dé una respuesta razonada a las cuestiones siguientes:
d.1. Si tenemos dos pilas, una de 4,5 V y la otra de 9 V ¿Qué pila deberemos conectar
para que sea mayor la intensidad a través de la bombilla?
d.2. ¿Cómo se puede...