Electricidad, magnetismo, ondas y óptica
Electricidad, magnetismo, ondas y óptica comparten un mismo lenguaje: campos, magnitudes que se conservan y relaciones lineales. La prueba pide calcular resistencias equivalentes, intensidades y potencias; aplicar la ley de Snell o la ecuación de las lentes; y relacionar velocidad, longitud de onda y frecuencia.
Electricidad y magnetismo
La fuerza entre cargas sigue la ley de Coulomb, F = kq₁q₂/r², y el campo eléctrico es E = F/q. En un circuito, la ley de Ohm es V = IR. En serie la resistencia equivalente es la suma y la intensidad es la misma; en paralelo, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ y el voltaje es común. La potencia es P = VI = I²R. Una corriente crea un campo magnético y, recíprocamente, una variación de flujo magnético induce una corriente (Faraday-Lenz), principio del generador.
Ondas
Toda onda cumple v = λf y T = 1/f. Las mecánicas, como el sonido, necesitan medio; las electromagnéticas, como la luz, se propagan en el vacío. Al cambiar de medio varían la velocidad y la longitud de onda, pero la frecuencia se mantiene.
Óptica
En la reflexión el ángulo de incidencia es igual al de reflexión, medidos respecto a la normal. En la refracción, n = c/v y n₁ sen i = n₂ sen r; al pasar a un medio menos denso ópticamente puede producirse reflexión total. En lentes delgadas, 1/f = 1/s + 1/s′ y el aumento es m = −s′/s.
Ejemplo resuelto
Dos resistencias de 6 Ω y 3 Ω se conectan en paralelo a 12 V. La equivalente es 1/R = 1/6 + 1/3 = 1/2, luego R = 2 Ω. La intensidad total es I = 12/2 = 6 A; por la de 6 Ω pasan 2 A y por la de 3 Ω, 4 A, que suman 6 A. La potencia total es P = VI = 72 W.
Errores que cuestan puntos
Sumar resistencias en paralelo como si estuvieran en serie; medir ángulos respecto a la superficie y no a la normal; creer que la frecuencia cambia al refractarse; olvidar convertir cm a m o mA a A; confundir imagen real con virtual; aplicar la ley de Ohm a la resistencia equivalente cuando se pide una intensidad parcial.