NIVEL AVANZADO 4 .E.l.e.c.t.r.i.c.i.d.a.d.

1. ¿Qué fenómeno define la conducción en materiales metálicos según la teoría de bandas?. El solapamiento total entre la banda de valencia y la banda de conducción. La existencia de un gap energético superior a cinco electronvoltios en la red. El llenado parcial de la banda de valencia por electrones de baja energía. La migración de huecos térmicos hacia la zona prohibida del cristal atómico.

¿Cómo influye el incremento de temperatura en la resistividad de un conductor metálico?. Reduce el camino libre medio de los electrones por el aumento de fonones. Mantiene constante la oposición al paso de corriente por equilibrio térmico. Incrementa la movilidad electrónica al reducir los choques contra los iones. Facilita el flujo de portadores al disminuir las vibraciones de la red atómica.

¿Qué caracteriza principalmente a un material dieléctrico ideal en un campo eléctrico?. La ausencia total de portadores de carga libres para generar una corriente. La formación de pares electrón-hueco mediante excitación por fotones alfa. El alineamiento de dipolos magnéticos en dirección opuesta al flujo externo. La capacidad de conducir electrones solo bajo condiciones de baja presión.

¿Cuál es la función de la constante dieléctrica en un material aislante específico?. Cuantificar la capacidad del medio para almacenar energía mediante polarización. Evaluar la cantidad de calor disipado por efecto Joule en régimen estático. Determinar la velocidad máxima de los electrones dentro de la red vítrea. Medir la resistencia óhmica que ofrece el material al paso de la tensión.

¿Qué ocurre durante la "ruptura dieléctrica" de un aislante sólido o gaseoso?. El campo eléctrico es tan intenso que arranca electrones de sus órbitas. El material recupera su estructura atómica original tras cesar el voltaje. La resistencia del material aumenta bruscamente impidiendo el paso de flujo. Los átomos del material se fusionan liberando una gran cantidad de calor.

¿Por qué el grafito es conductor a pesar de ser un material no metálico común?. Posee electrones deslocalizados en sus orbitales pi entre capas de carbono. Los enlaces covalentes simples permiten la rotación libre de sus núcleos. Su elevada electronegatividad atrae iones positivos del ambiente exterior. Presenta una estructura cristalina cúbica que facilita el salto de huecos.

¿Qué define el "nivel de Fermi" en la física de los materiales conductores?. El nivel de energía más alto ocupado por electrones al cero absoluto. La cantidad mínima de voltios necesarios para ionizar un átomo de cobre. El potencial electroquímico necesario para romper un enlace covalente. La distancia media entre dos colisiones sucesivas de un portador libre.

¿Cómo afecta el dopaje tipo P a la conductividad de un semiconductor intrínseco?. Introduce niveles aceptores de energía cerca de la banda de valencia. Reduce el número de huecos disponibles para el transporte de corriente. Elimina las impurezas del cristal para mejorar la movilidad de las cargas. Aporta electrones adicionales que saturan la banda de conducción alta.

¿Qué es el efecto pelicular (skin effect) en conductores de corriente alterna?. La tendencia de la corriente a circular por la periferia del conductor. El desplazamiento de los electrones hacia el centro geométrico del hilo. El calentamiento excesivo del núcleo central del cable por alta tensión. La disminución de la resistencia efectiva al aumentar la frecuencia real.

¿Qué propiedad define a un material como superconductor por debajo de su Tc?. La expulsión del flujo magnético y la ausencia de resistencia eléctrica. La formación de una barrera de potencial que impide el paso de carga. La capacidad de conducir solo corrientes continuas de muy baja intensidad. El aumento lineal de la resistividad con la disminución de temperatura.

¿Cuál es el principal portador de carga en un electrolito conductor estándar?. Los iones positivos y negativos disueltos que se mueven en el líquido. Los electrones libres que saltan entre las moléculas del solvente puro. Los protones que se desplazan a través de la red metálica del envase. Las nubes de plasma que se forman por la fricción de las partículas.

¿Qué relación establece la Ley de Wiedemann-Franz en los metales puros?. La proporcionalidad entre la conductividad térmica y la eléctrica hoy. La inversa relación entre el voltaje aplicado y la corriente resultante. El vínculo directo entre el diámetro del cable y su capacidad de carga. La diferencia de potencial entre dos puntos de un aislante bajo presión.

¿Qué caracteriza a un aislante con alta higroscopicidad en electricidad?. Su tendencia a absorber humedad, lo que reduce su capacidad aislante. La facultad de repeler el agua manteniendo intacta su rigidez mecánica. El incremento de la resistencia superficial ante la presencia de rocío. La nula reactividad química frente a agentes externos muy corrosivos.

¿Qué es la "polarización electrónica" en un átomo de un material aislante?. El desplazamiento ligero de la nube de electrones respecto al núcleo. La transferencia de electrones de un átomo a otro dentro de la red. La pérdida definitiva de la carga negativa por efectos de la radiación. El aumento de la velocidad orbital de los electrones de valencia interna.

¿Por qué el cobre es preferido sobre el aluminio en instalaciones pequeñas?. Posee una conductividad superior y mayor ductilidad para el cableado. Su precio en el mercado internacional es sensiblemente más bajo siempre. Presenta un peso mucho más liviano facilitando el transporte del material. Genera una capa de óxido conductora que mejora el contacto eléctrico.

¿Qué parámetro mide la rigidez dieléctrica de un material aislante dado?. El gradiente de tensión máximo que soporta antes de perforarse hoy. La fuerza mecánica que requiere el sólido para fracturarse totalmente. El tiempo de exposición necesario para que el aislante se derrita. La corriente de fuga que atraviesa el material bajo condiciones bajas.

¿Qué efecto tiene la presencia de impurezas en la conducción metálica?. Aumentan la resistividad residual al dispersar las ondas de electrones. Mejoran el flujo eléctrico al proporcionar nuevos caminos de baja carga. Estabilizan la temperatura del conductor evitando el sobrecalentamiento. Transforman el material en un aislante perfecto a temperatura ambiente.

¿Cuál es la principal diferencia entre un semiconductor y un aislante?. El tamaño de la banda prohibida o gap energético entre sus niveles. El color del material y su capacidad para reflejar la luz incidente. La densidad de neutrones presentes en el núcleo de sus átomos base. La longitud total de los cables que se pueden fabricar con ellos.

¿Qué sucede con la resistencia de un termistor NTC al calentarse?. Disminuye significativamente al aumentar la energía de los portadores. Aumenta de forma exponencial impidiendo el paso de la corriente alta. Se mantiene en un valor constante independientemente de los grados. Oscila de manera errática según la humedad relativa del aire circundante.

¿Qué es el vector de polarización (P) en un material dieléctrico real?. El momento dipolar eléctrico por unidad de volumen dentro del medio. El flujo de corriente que atraviesa la sección transversal del aislante. La velocidad de deriva de los electrones cuando el campo es nulo. La fuerza que ejerce el campo magnético sobre las cargas en reposo.

¿Qué material se utiliza habitualmente como aislante en transformadores?. Aceites minerales con alta estabilidad térmica y rigidez dieléctrica. Disoluciones ácidas que facilitan la refrigeración del núcleo de hierro. Láminas de cobre pulido para evitar la inducción de corrientes parásitas. Polvos metálicos compactados que absorben las vibraciones del equipo.

¿Qué fenómeno ocurre en la superficie de un aislante sucio (tracking)?. La formación de caminos carbonizados conductores por pequeñas chispas. La emisión de luz infrarroja que estabiliza el potencial de la red. El aumento de la capacidad de aislamiento por la capa de polvo seco. La limpieza automática del material debido a la alta tensión aplicada.

¿Cuál es la principal ventaja de los aislantes cerámicos en alta tensión?. Su excelente resistencia a la intemperie y a los arcos eléctricos. Su gran flexibilidad para adaptarse a estructuras de formas curvas. Su bajísima densidad que permite fabricar piezas muy poco pesadas. Su capacidad para conducir corriente en caso de emergencia en la red.

¿Qué es la "corriente de desplazamiento" en un capacitor con aislante?. Una corriente ficticia debida a la variación temporal del campo. El movimiento de iones pesados desde el cátodo hacia el ánodo hoy. La descarga violenta de energía acumulada entre las placas metálicas. El flujo de electrones que atraviesa físicamente el bloque dieléctrico.

¿Cómo se define un "aislante topológico" en la física avanzada?. Material aislante en su interior pero con estados conductores en bordes. Compuesto químico que aísla el calor pero conduce cargas negativas. Cristal que cambia de fase aislante a conductora según la presión. Sustancia que solo conduce electricidad si se dobla geométricamente.

¿Qué papel juegan los "electrones de valencia" en un buen conductor?. Son los encargados de formar la nube electrónica que transporta carga. Determinan únicamente el color y la dureza del material en cuestión. Se sitúan en los orbitales más internos sin participar en la unión. Permanecen fuertemente ligados al núcleo impidiendo cualquier flujo.

¿Por qué el aire seco se considera un buen aislante eléctrico normal?. Sus moléculas están neutras y no poseen portadores de carga libres. Absorbe toda la energía eléctrica transformándola en energía eólica. Su composición química impide la formación de campos magnéticos. Tiene una densidad muy baja que facilita el paso de los fotones.

¿Qué es el "tiempo de relajación" en un conductor eléctrico estándar?. El tiempo medio entre dos colisiones sucesivas de un electrón libre. El intervalo necesario para que un aislante recupere su forma física. La duración de la chispa eléctrica durante una ruptura dieléctrica. El periodo que tarda el material en enfriarse tras apagar la carga.

¿Qué efecto tiene la presión sobre la conductividad de ciertos gases?. Aumenta la probabilidad de colisiones ionizantes variando la rigidez. No produce ningún cambio medible en el comportamiento de las cargas. Convierte instantáneamente cualquier gas en un conductor de tipo oro. Reduce la temperatura del medio eliminando la resistencia del vacío.

¿Cuál es el propósito de utilizar apantallamiento en cables conductores?. Evitar interferencias electromagnéticas externas mediante una jaula. Reducir el coste de fabricación al usar menos plástico protector. Mejorar la estética del conductor para su venta en el mercado. Incrementar la resistencia mecánica del cable ante posibles cortes.