1. Distinguir los materiales conductores de los aislantes, en cuanto a su comportamiento y a su
Estructura interna.
Los conductores más comunes son los metales cuyos átomos, al estar agrupados en una red
Cristalina liberan electrones, quedando convertidos en iones positivos. Estos electrones libres son los
Que comunican al metal su carácter conductor.
Por el contrario, los aislantes son sustancias (sólidas,
Líquidas o gaseosas) que no poseen electrones libres, ni se ionizan fácilmente.
Distribución de la carga:
− En los conductores, los electrones se repelen unos a otros distribuyéndose por todo el
Cuerpo. Esto hace que la carga se encuentre siempre distribuida sobre la superficie
Exterior, no existiendo carga en el interior. Además, la carga se concentra en las “puntas” y
Disminuye en las zonas planas.
− Por el contrario, en los aislantes las cargas, al no tener movilidad, se quedan en la regíón
En donde han sido producidas o depositadas, y no se distribuyen por el cuerpo.
2. Explicar en qué consiste el fenómeno de la “polarización eléctrica”. ¿Cómo se polariza un
Conductor? ¿Y un aislante?
Se dice que un cuerpo está polarizado eléctricamente cuando en él existen dos zonas con cargas
Opuestas (+ / -) .
• Polarización de un conductor: Al someter un conductor a la influencia de una carga, sus
Electrones libres (-) se desplazan agrupándose en un extremo del cuerpo que, por tanto,
Adquiere polaridad negativa, quedando el otro extremo con polaridad positiva debido a los
Iones metálicos (+). El proceso continúa hasta que la cantidad de carga separada en el
Interior compensa la influencia de la carga exterior.
• Polarización de un aislante: Los aislantes al no poseer cargas libres, no deberían
Polarizarse. Sin embargo, en algunos, las moléculas pueden orientarse bajo la influencia de
Una carga eléctrica quedando su lado negativo “mirando” hacia un extremo y el positivo
Hacia el otro.
3. ¿Explicar cómo actúa y de qué depende la fuerza electrostática entre cargas eléctricas? ¿Cuál
Será la fuerza entre dos cargas de 1 Culombio situadas a 1 m de distancia? ¿De qué
Dependerá que sea de atracción o de repulsión?
La interacción entre las cargas eléctricas origina fuerzas de atracción o repulsión entre ellas.
Mediante una serie de experimentos se demuestra que:
− Las fuerzas actúan sobre ambas cargas por igual y según la dirección de la línea recta que
Une sus centros.
− Si las cargas son de igual signo la fuerza es de repulsión, tendiendo a separar las cargas.
− Si las cargas son de distinto signo la fuerza es de atracción, tendiendo a unir las cargas.
− La intensidad de la fuerza crece con el valor de las cargas y decrece rápidamente al
Aumentar su separación.
− Por último, la intensidad de la fuerza depende también de la naturaleza del medio que
Separa las cargas.
F= K·(Q·q/d2
); F= K·(1·1/12
).
Depende del signo de las cargas.
4. Definir los conceptos de “intensidad” y “potencial” de un campo eléctrico en un punto.
¿Cuáles son sus unidades? ¿Cómo debe interpretarse la “diferencia de potencial” o “tensión
Eléctrica” entre dos puntos? ¿Cuál es su unidad?
− Si (Q) es la carga que crea el campo eléctrico, se define la INTENSIDAD del campo
Eléctrico en un punto situado a una distancia (d) de Q, como la fuerza que actuaría sobre la
Unidad de carga positiva (+ 1 C) situada en ese punto.
− Si (Q) es la carga que crea el campo eléctrico, se define el POTENCIAL del campo
Eléctrico en un punto situado a una distancia (d) de Q, como la energía que posee la
Unidad de carga positiva (+ 1 C) situada en ese punto.
Su unidad es el Julio/Culombio o el Voltio (V).
Módulo: “Sistemas eléctricos y de seguridad y confortabilidad” CUESTIONARIO 1
Ciclo Formativo de Grado Superior “Automoción” 2
La DIFERENCIA DE POTENCIAL o TENSIÓN ELÉCTRICA entre dos puntos puede interpretarse
Como el “desnivel energético” entre esos dos puntos que provoca el movimiento de cargas de uno a
Otro.
Su unidad es el Julio/Culombio o el Voltio (V).
5. Definir la capacidad eléctrica de un condensador. ¿Cuál es su unidad? ¿Cuáles son los
Submúltiplos más utilizados? ¿Para qué se utilizan los condensadores en los circuitos
Eléctricos?
Se define la capacidad eléctrica de un conductor como la relación constante entre la carga (Q)
Suministrada al conductor y el potencial (U) que adquiere.
La unidad de capacidad es el FARADIO (F).
Submúltiplos:
Microfaradio: 1F = 10-6 Faradios
Nanofaradio: 1nF = 10-9 Faradios
Picofaradio: 1F = 10-12 Faradios
Se utilizan para conseguir almacenar mayor cantidad de carga eléctrica en un volumen reducido.
6. Si establecemos un símil entre un condensador y un depósito de líquido, en el que la carga
Corresponde al volumen y el potencial al nivel, ¿a qué dimensión del depósito correspondería
La capacidad eléctrica ?. Razónalo.
7. ¿Cómo está formado un condensador plano? ¿Qué misión cumplen el “dieléctrico” y
Las “armaduras”? ¿De qué depende su capacidad? ¿De qué dos factores depende,
Fundamentalmente, la calidad de un condensador?
Por dos armaduras de superficie (S), cada una, y un dieléctrico de permitividad (E) y espesor (d).
El dieléctrico sirve para determinar la calidad del condensador a través de la permitividad y su rigidez
Dieléctrica.
Las armaduras sirven para
Su capacidad depende de la permitividad o constante dieléctrica.
La calidad depende de su permitividad y de su rigidez dieléctrica.
8. ¿Qué es necesario para que se establezca una corriente eléctrica? Definir la
Intensidad y la densidad de una corriente eléctrica. ¿Cuáles son sus unidades?
Un campo eléctrico y un medio conductor.
La intensidad de una corriente eléctrica es la cantidad de carga que atraviesa, por segundo,
Una sección recta del conductor. Su unidad es el Amperio (A).
Se define la densidad de corriente como la intensidad de corriente por unidad de superficie
De la sección recta (S) del conductor. Su unidad es el Amperio-Hora.
9. Explicar el concepto de “resistencia de un conductor eléctrico”. ¿Cuál es su unidad? Razonar
Cómo depende la resistencia de un conductor metálico de su longitud, de su sección y
De la temperatura.
Es la relación constante entre la tensión aplicada y la intensidad de la corriente eléctrica
Producida, ya que, para una tensión determinada, cuanto mayor sea su valor, menor
Intensidad tendrá la corriente. Su unidad es el Ohmio.
10. Definir las siguientes magnitudes carácterísticas de un circuito eléctrico: fuerza
Electromotriz, tensión, intensidad de corriente y resistencia eléctrica. ¿En qué unidades se
Expresan y cómo se miden?. Distinguir entre los sentidos real y técnico de la corriente
Eléctrica.
A. TENSIÓN ELÉCTRICA (U): Es la diferencia de energía potencial eléctrica que existe
Entre dos puntos de un circuito; también se conoce como diferencia de potencial (d.D.P.)
O caída de tensión. Su unidad es el voltio (V) y se mide conectado un voltímetro en
Paralelo entre los dos puntos cuya d.D.P. Se desea conocer.
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B. INTENSIDAD DE CORRIENTE (I): Es la cantidad de carga que circula por un punto del
Circuito en la unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A) y se mide intercalando un
Amperímetro en serie en el punto donde se desea conocer la corriente.
C. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R): Es la mayor o menor dificultad que ofrecen los
Conductores que forman el circuito a ser recorridos por una corriente eléctrica. Su
Unidad es el ohmio () y se mide conectando un ohmímetro entre los extremos del
Elemento o circuito cuya resistencia se quiere conocer.
D. FUERZA ELECTROMOTRIZ (E): Es una magnitud carácterística de los generadores
Eléctricos que describe la causa capaz de mantener los electrones en movimiento en un
Circuito. Es de la misma naturaleza que la tensión (energía/carga) y también se mide en
Voltios. Se puede interpretar como la tensión interna del generador y no se puede medir
Directamente.
Sentido técnico: la corriente circula exteriormente del positivo al negativo del generador e
Interiormente del negativo al positivo.
Sentido real: en un circuito eléctrico las cargas eléctricas (electrones) salen del polo negativo de
Generador, recorren el circuito, entran por el polo positivo y atraviesan el generador de positivo a
Negativo.
11. Realizar el esquema eléctrico de un circuito elemental. ¿De qué elementos básicos consta y
Qué misión cumple cada uno? Relacionar, mediante la ley de Ohm, sus tres magnitudes
Carácterísticas: tensión, resistencia e intensidad de la corriente.
• GENERADOR: Es todo dispositivo que transforma algún
Tipo de energía en energía eléctrica. Esta energía (fuerza
Electromotriz) se la comunica a los electrones que existen
En su interior, creando así una d.D.P. Entre sus bornes
Que, si existe circuito cerrado, dará lugar a una corriente
Eléctrica. Son generadores eléctricos las pilas voltaicas,
Los alternadores y las dinamos.
• RECEPTOR: Es todo dispositivo que transforma la
Energía eléctrica en otro tipo de energía. Al aplicar una d.D.P. Entre sus bornes se hace
Circular una corriente por su interior, producíéndose la transformación de energía. Son
Receptores eléctricos las pilas electrolíticas, los resistores y los motores.
• CONDUCTORES Y ELEMENTOS DE CONTROL: Unen el generador con el receptor,
Aportando las cargas eléctricas y formando un camino continuo por donde estas pueden
Circular ininterrumpidamente. La corriente pasa del generador al receptor y de éste de
Vuelta al generador, a través de los conductores exteriores de alimentación y retorno.
Dentro del generador y del receptor la corriente circula por los conductores interiores.
La resistencia de un circuito es igual al cociente entre la d.D.P. O tensión aplicada a sus extremos y
La intensidad de la corriente que lo atraviesa».
R = U / I
La intensidad que recorre un circuito es igual al cociente entre la d.D.P. Aplicada a sus extremos y
Su resistencia eléctrica.
I = U / R
La d.D.P. O caída de tensión entre los extremos de un circuito es igual al producto de su
Resistencia por la intensidad que lo atraviesa.
U = R · I
12. ¿En qué consiste el denominado “efecto Joule”? ¿Cuál es su origen? ¿De qué factores
Depende el calor producido, por efecto Joule, en un conductor?
Consiste en la transformación de energía eléctrica en luz o calor.
Tiene su origen en el trabajo que debe realizar el campo eléctrico para conseguir mover las cargas
Eléctricas a través del conductor, venciendo su resistencia eléctrica.
Depende de la resistencia del conductor, del tiempo que está circulando la corriente y de la
Intensidad.
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13. Definir el concepto de “potencia” de una corriente eléctrica. ¿Cuál es su unidad? Dar tres
Expresiones equivalentes para el cálculo de la potencia eléctrica en función de la tensión, la
Intensidad de corriente y la resistencia eléctrica.
La potencia se define como el trabajo realizado en la unidad de tiempo o, de forma equivalente,
Como la energía producida o consumida en la unidad de tiempo. Su unidad es el Watio (W).
P = U · I
P = I² · R
P = U² / R
14. Distinguir los materiales diamagnéticos, paramagnéticos y ferromagnéticos según su
Comportamiento frente a los campos magnéticos. Citar ejemplos de cada uno.
A. MATERIALES DIAMAGNÉTICOS: Sus átomos no tienen polaridad magnética.
Estos materiales no presentan polaridad magnética ni se pueden magnetizar. No
Son atraídos por los imanes e incluso son repelidos. La mayor parte de las
Sustancias son diamagnéticas, pero especialmente: el cobre, el cinc, el oro, el
Mercurio y el bismuto.
B. MATERIALES PARAMAGNÉTICOS: Sus átomos tienen una ligera polaridad
Magnética. Estos materiales presentan una débil polaridad magnética, pero se
Pueden magnetizar. Son atraídos por los imanes. Son paramagnéticos: el aluminio,
El platino, el manganeso y el uranio.
C. MATERIALES FERROMAGNÉTICOS: Sus átomos tiene polaridad magnética pero
Además están agrupados por regiones, llamadas “dominios magnéticos”, dentro de
Las cuales todos los átomos-imán están orientados en la misma dirección. Estos
“dominios” (con un tamaño que va de los 0,001 mm3 a los 10 mm3
) se comportan
Como diminutos imanes. Los materiales ferromagnéticos presentan un fuerte
Magnetismo siendo, a efectos prácticos, los más importantes. Son
Ferromagnéticos: el hierro, el níquel, el cobalto y algunas de sus aleaciones como
El acero.
15. ¿En qué consisten la “saturación magnética” y la “histéresis magnética” de un
material ferromagnético? ¿Qué consecuencias tienen?
Si sometemos un material ferromagnético a la influencia de un campo magnético sus
Dominios comenzarán a orientarse según el campo.
A medida que aumentamos el campo se orientarán más dominios hasta que todos están en
La misma dirección. En ese momento se dice que se ha alcanzado la saturación
Magnética.
Histéresis magnética: Es el fenómeno que ocurre al someter un material ferromagnético a
Un campo magnético variable, el magnetismo inducido en el material tenderá a seguir al
Campo inductor pero la “resistencia” que ofrecen los dominios magnéticos a reorientarse se
Lo impide y en consecuencia el campo inducido (B) se “retrasa” respecto al campo inductor
(H). Ese retraso es la Histéresis magnética.
La principal consecuencia es una pérdida de energía debido a la magnetización y
Desmagnetización del cuerpo.
16 ¿Qué mide la permeabilidad magnética de un material?. ¿Y la permeabilidad
Relativa?
Permeabilidad magnética que describe el comportamiento del material frente a los campos
Magnéticos. La permeabilidad magnética de un material se expresa siempre relativa a la
Permeabilidad del vacío, que se toma como unidad:
 =  r .  o
Siendo  o = 4π . 10-7
(Wb/A).M
El comportamiento magnético de los materiales queda así caracterizado por su permeabilidad
Magnética, absoluta o relativa.
– MATERIALES FERRO-MAGNÉTICOS:  > 1
Átomos con polaridad magnética, agrupados formando “dominós magnéticos”.
Presentan polaridad magnética y se pueden magnetizar.
Hierro, Níquel, Cobalto.
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– MATERIALES DIA-MAGNÉTICOS:  < 1
Átomos sin polaridad magnética.
No presentan polaridad magnética, ni se pueden magnetizar.
Cobre, Cinc, Oro, Mercurio, Bismuto.
– MATERIALES PARA-MAGNÉTICOS:  = 1
Átomos con ligera polaridad magnética
Presentan una débil polaridad magnética pero se pueden polarizar. Son atraídos por los
Imanes.
Aluminio, Platino Manganeso, Uranio.
17. Representar los campos magnéticos creados por una bobina y por un imán de barra
Y compararlos. ¿De qué depende la intensidad del campo magnético creado por una
Bobina?. ¿Y la polaridad magnética en sus extremos?
La intensidad del campo magnético (H) creado en el interior de la bobina depende de la
Intensidad de corriente (I), del número de espiras (N) y de la longitud de la bobina (L):
H = (N/L) . I en (A/m)
18.¿Cómo está constituido un electroimán?. ¿Qué función cumple el núcleo?. ¿Y la
Bobina?
Un electroimán es el conjunto formado por una bobina de hilo conductor, en cuyo interior se
Ha introducido un núcleo de un material ferromagnético de alta permeabilidad. El paso de
Corriente eléctrica por la bobina crea un campo magnético (H) que magnetiza al núcleo de
“hierro” aumentando notablemente la densidad de flujo (B) en el interior y en los extremos de
La bobina.
19Explicar la constitución y el principio de funcionamiento de las siguientes
Aplicaciones prácticas de los electroimanes: a) los actuadores electromagnéticos; b) los
“relés”; c) los “galvanómetros”.
A) Están formados por una bobina en cuyo interior se ha dispuesto un núcleo desplazable. En
Reposo, el núcleo se mantiene ligeramente desplazado del interior de la bobina por la acción
De un muelle.
Al hacer pasar una corriente por la bobina, el campo magnético creado succiona el núcleo
Hacia el interior de la bobina, tendiendo a centrarlo. Esta fuerza de atracción de la bobina
Sobre el núcleo se aprovecha para accionar válvulas, mecanismos, etc.
B) Consisten en un contacto eléctrico accionado por un electroimán. Están formados por un
Contacto móvil y uno o varios fijos y tienen una posición de reposo (abierto o cerrado)
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Mantenida por un resorte. Cuando se hace pasar corriente por la bobina del electroimán este
Se excita atrayendo al contacto móvil y aprovechando este desplazamiento para abrir, cerrar o
Cambiar una conexión en un circuito.
C) El galvanómetro es un dispositivo que permite determinar el sentido y la intensidad de
Corrientes eléctricas muy débiles. Es el instrumento fundamental de las mediciones eléctricas
Y en el se basan, entre otros, los voltímetros, los amperímetros y los ohmímetros analógicos.
El galvanómetro consiste en una pequeña bobina con núcleo de hierro dulce, situada entre las
Armaduras de un imán circular. Cuando la corriente a medir pasa por la bobina, ésta gira
Alrededor de un eje, venciendo la oposición de un resorte, y mueve una aguja sobre una
Escala graduada. Este resorte en espiral mantiene además la bobina en posición de “cero”. La
Bobina del galvanómetro es muy sensible y sólo deja pasar corrientes muy pequeñas.