Assessment: Resolver problemas

 ¡Absolutamente! Aquí te presento un conjunto de 12 problemas numéricos sobre condensadores, diseñados para evaluar la comprensión de los estudiantes sobre capacidad, carga y energía almacenada.

Consideraciones para la elaboración de los problemas:

• Variedad de contextos: Los problemas abarcarán diferentes situaciones y aplicaciones de los condensadores para estimular un pensamiento crítico.
• Dificultad progresiva: Los problemas aumentarán gradualmente en complejidad, iniciando con conceptos básicos y avanzando hacia situaciones más desafiantes.
• Uso de unidades: Se utilizarán diferentes unidades para evaluar la capacidad de los estudiantes de convertir entre ellas.
• Aplicación de fórmulas: Se cubrirán las fórmulas clave relacionadas con la capacidad, carga y energía de un condensador.

Problemas Propuestos:

1. Cálculo de la capacitancia: Un condensador almacena una carga de 50 μC cuando se aplica una diferencia de potencial de 10 V. ¿Cuál es su capacitancia?
2. Cálculo de la carga: Un condensador de 20 μF se conecta a una batería de 12 V. ¿Cuál es la carga almacenada en el condensador?
3. Cálculo de la diferencia de potencial: Un condensador de 100 pF tiene una carga de 2 nC. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre sus placas?
4. Energía almacenada: Un condensador de 5 μF se carga a una diferencia de potencial de 20 V. ¿Cuánta energía se almacena en el condensador?
5. Combinación de condensadores en serie: Dos condensadores de 3 μF y 6 μF se conectan en serie. ¿Cuál es la capacitancia equivalente?
6. Combinación de condensadores en paralelo: Dos condensadores de 4 μF y 8 μF se conectan en paralelo. ¿Cuál es la capacitancia equivalente?
7. Cálculo de la constante de tiempo: Un condensador de 100 μF se conecta en serie con una resistencia de 2 kΩ. ¿Cuál es la constante de tiempo de este circuito RC?
8. Descarga de un condensador: Un condensador de 20 μF se descarga a través de una resistencia de 5 kΩ. Si inicialmente estaba cargado a 10 V, ¿cuánto tiempo tardará en descargarse al 37% de su valor inicial?
9. Energía almacenada en un condensador variable: Un condensador de placas paralelas tiene una capacidad inicial de 5 μF. Si se separa el doble la distancia entre las placas, ¿cómo cambia la energía almacenada si la carga permanece constante?
10. Aplicación práctica: Un flash de cámara utiliza un condensador para almacenar energía. Si el condensador tiene una capacitancia de 1000 μF y se carga a 300 V, ¿cuánta energía puede almacenar?
11. Comparación de condensadores: Dos condensadores idénticos se conectan en serie a una batería. Si uno de los condensadores se reemplaza por otro con el doble de capacitancia, ¿cómo cambia la carga total almacenada en la combinación?
12. Problema desafiante: Un condensador de 10 μF se carga a 100 V y luego se conecta en paralelo con otro condensador descargado de 20 μF. ¿Cuál es la diferencia de potencial final en la combinación?

Consideraciones adicionales:

• Gráficos: Puedes incluir problemas que requieran interpretar gráficas de carga o descarga de condensadores.
• Problemas cualitativos: Incluye preguntas que evalúen la comprensión conceptual de los estudiantes, sin requerir cálculos numéricos.
• Aplicaciones reales: Relaciona los problemas con situaciones de la vida real, como circuitos electrónicos, sistemas de energía o dispositivos médicos.

Software para generar exámenes:

• Google Forms: Permite crear cuestionarios de forma sencilla y rápida.
• Kahoot!: Ideal para evaluaciones interactivas y gamificadas.
• Socrative: Ofrece una amplia variedad de tipos de preguntas y herramientas de análisis.

Adaptación:

Este conjunto de problemas puede adaptarse a diferentes niveles de dificultad y a los objetivos específicos de tu curso. Puedes modificar los valores numéricos, agregar o eliminar problemas, y personalizar las preguntas para que se ajusten a las necesidades de tus estudiantes.