Ejercicios: Efectos térmico, magnético y químico de la corriente

Una estufa eléctrica de cuarzo y una plancha se calientan cuando las conectás a la red de UTE. Nombrá el efecto de la corriente eléctrica que explica este calentamiento y mencioná otros dos aparatos del hogar que lo aprovechen.

Valentina acerca una brújula a un cable por el que circula corriente continua y observa que la aguja se desvía. Indicá qué efecto de la corriente se pone de manifiesto y por qué la aguja cambia de orientación. Mencioná además un dispositivo cotidiano que utilice este efecto.

Para medir la corriente que circula por una lamparita y la diferencia de potencial entre sus bornes se dispone de un amperímetro y un voltímetro. Explicá cómo se conecta cada instrumento (en serie o en paralelo con la lamparita) y qué magnitud mide cada uno, con su unidad en el Sistema Internacional.

Mateo arma una celda con una solución de sulfato de cobre(II) y dos electrodos de cobre conectados a una fuente de corriente continua. Al cabo de un rato, uno de los electrodos aumenta su masa y el otro la disminuye.

1. a) Explicá qué tipo de portadores de carga transportan la corriente dentro de la solución.
2. b) Explicá por qué un electrodo gana masa y el otro la pierde, indicando cuál está conectado al polo negativo de la fuente.
3. c) Mencioná una aplicación industrial de este efecto.

Un alambre de resistencia $R = 20\ \Omega$ se conecta a una fuente y por él circula una corriente de $3{,}0\ \text{A}$ durante $2$ minutos.

1. a) Calculá la potencia disipada en el alambre.
2. b) Calculá la energía transformada en calor durante ese tiempo, expresada en joules.
3. c) Explicá a qué se debe, a nivel de los portadores de carga, que el alambre se caliente.

Sofía conecta una pila a una bobina de alambre de cobre enrollado sobre un clavo de hierro y comprueba que el clavo atrae unos alfileres. Al desconectar la pila, los alfileres se caen.

1. a) Explicá por qué el clavo se comporta como un imán mientras circula corriente.
2. b) Proponé dos modificaciones del montaje que permitan atraer más alfileres y justificá cada una.
3. c) Indicá qué dispositivo de uso cotidiano o industrial funciona con este principio.

Una cuba electrolítica contiene una solución acuosa de cloruro de sodio. Se la conecta a una fuente de corriente continua mediante dos electrodos inertes y se intercala un amperímetro en serie y un voltímetro entre los electrodos. El amperímetro marca $0{,}50\ \text{A}$ y el voltímetro $6{,}0\ \text{V}$.

1. a) Dibujá o describí el esquema de conexión de los instrumentos.
2. b) Calculá la potencia eléctrica entregada a la cuba y la carga total que circula en $10$ minutos.
3. c) Argumentá por qué, a diferencia de un conductor metálico, en la solución la corriente implica transporte de materia y cómo se manifiesta esto en los electrodos.
4. d) Explicá si en este caso la energía eléctrica se transforma solo en energía química o también en otra forma, justificando.

Un fusible de una instalación doméstica es un hilo delgado que se funde cuando la corriente supera un valor determinado. Un electricista debe elegir entre un fusible de $10\ \text{A}$ y otro de $16\ \text{A}$ para un circuito de $220\ \text{V}$ que alimenta una plancha de $1.800\ \text{W}$ y una estufa de $1.000\ \text{W}$ conectadas en paralelo.

1. a) Calculá la corriente que circula por cada artefacto y la corriente total cuando funcionan juntos.
2. b) Argumentá cuál de los dos fusibles corresponde elegir y por qué.
3. c) Explicá qué efecto de la corriente hace que el fusible cumpla su función y por qué un fusible de valor excesivo constituye un riesgo para los cables.