Materiales superconductores: Conceptos y aplicaciones

Question 1

¿Cuál es la principal ventaja de utilizar materiales superconductores en transformadores eléctricos?

Accepted Answer

Reducen significativamente las pérdidas de energía.

Answer

Mejoran la regulación del voltaje.

Answer

Aumentan la capacidad de sobrecarga.

Answer

Permiten tensiones de operación más altas.

Question 2

¿Qué fenómeno se produce cuando un superconductor se expone a un campo magnético superior a su valor crítico?

Accepted Answer

Transita a un estado normal.

Answer

Superconductividad parcial.

Answer

Efecto Meissner.

Answer

Diamagnetismo.

Question 3

¿Qué material fue el primer superconductor descubierto?

Accepted Answer

Mercurio

Answer

Aluminio

Answer

Estaño

Answer

Plomo

Question 4

¿Qué elemento es un componente esencial en muchas aleaciones superconductoras?

Accepted Answer

Niobio

Answer

Cobre

Answer

Cromo

Question 5

Respecto a la temperatura crítica de los superconductores, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA?

Accepted Answer

Varía según el material.

Answer

Es igual para todos los superconductores.

Answer

Depende exclusivamente de la presión.

Answer

Está siempre por debajo de 0 K.

Question 6

¿Qué tipo de material es un superconductor cerámico?

Accepted Answer

Óxido de cobre

Answer

Compuesto orgánico

Answer

Aleación metálica

Answer

Polímero

Question 7

¿Cuál es la principal limitación de los superconductores cerámicos?

Accepted Answer

Su fragilidad

Answer

Su alto coste de producción

Answer

Su baja temperatura crítica

Question 8

¿Cuál de las siguientes aplicaciones de los superconductores se encuentra todavía en fase de investigación?

Accepted Answer

Computación cuántica

Answer

Almacenamiento de energía

Answer

Dispositivos médicos

Answer

Motores eléctricos de alta eficiencia

Question 9

¿Qué factor puede aumentar la temperatura crítica de los superconductores?

Accepted Answer

Aumento de la presión

Answer

Reducción del tamaño de grano

Answer

Introducción de impurezas

Answer

Disminución de la densidad

Question 10

¿Cuál de las siguientes propiedades NO es característica de un material superconductor?

Accepted Answer

Resistencia eléctrica alta

Answer

Efecto Meissner

Answer

Diamagnetismo perfecto

Answer

Resistencia eléctrica cero

Question 11

La temperatura crítica (Tc) de un superconductor se define como:

Accepted Answer

La temperatura por debajo de la cual el material pierde su resistencia eléctrica

Answer

La temperatura a la que el material alcanza su máxima conductividad

Answer

La temperatura a la que el material se funde

Question 12

El efecto Meissner se refiere a:

Accepted Answer

La expulsión completa del campo magnético del interior de un superconductor

Answer

La formación de un campo magnético inducido en el superconductor

Answer

La concentración del campo magnético en el interior del superconductor

Question 13

Un superconductor tipo I:

Accepted Answer

Presenta una transición brusca a la superconductividad

Answer

Se caracteriza por una temperatura crítica alta

Answer

Puede soportar campos magnéticos fuertes sin perder su superconductividad

Question 14

Los superconductores tipo II:

Accepted Answer

Pueden soportar campos magnéticos más fuertes que los tipo I

Answer

Tienen una temperatura crítica más baja que los tipo I

Answer

Son menos comunes en la naturaleza que los tipo I

Question 15

¿Cuál de las siguientes es una aplicación actual de la superconductividad?

Accepted Answer

Imágenes por resonancia magnética (MRI)

Answer

Motores de combustión interna

Answer

Baterías de ion-litio

Answer

Paneles solares tradicionales

Question 16

La superconductividad de alta temperatura se refiere a:

Accepted Answer

Materiales que se vuelven superconductores a temperaturas relativamente altas (por encima del nitrógeno líquido)

Answer

Materiales que conducen la electricidad a temperaturas extremadamente altas

Question 17

El desarrollo de materiales superconductores a temperatura ambiente:

Accepted Answer

Sigue siendo un objetivo de investigación actual

Answer

Se espera que ocurra en los próximos 5 años

Answer

Ya se ha logrado y se utiliza en diversas aplicaciones

Answer

Es un objetivo inalcanzable debido a las leyes de la física

Question 18

Un material superconductor puede ser utilizado para:

Accepted Answer

Construir cables de transmisión de energía sin pérdidas

Answer

Fabricar baterías de mayor capacidad

Answer

Producir energía solar de manera más eficiente

Question 19

Los materiales superconductores son especialmente relevantes en el campo de:

Accepted Answer

La tecnología médica, la electrónica y la energía

Answer

La química orgánica, la biología y la agricultura

Answer

La geología, la meteorología y la astronomía

Answer

La historia, la filosofía y la sociología

Question 20

¿Qué característica define a un material superconductor?

Accepted Answer

Resistencia eléctrica cero por debajo de una temperatura crítica.

Answer

Dureza excepcional a altas temperaturas.

Answer

Alta resistencia a la corrosión.

Question 21

¿Cuál de los siguientes NO es un efecto de la superconductividad?

Accepted Answer

Efecto fotoeléctrico

Answer

Corriente persistente

Answer

Efecto Meissner

Answer

Cuantización del flujo magnético

Question 22

La teoría BCS explica la superconductividad en términos de:

Accepted Answer

Formación de pares de Cooper.

Answer

Saltos de electrones entre niveles de energía.

Answer

Interacciones magnéticas entre átomos.

Answer

Movimiento de electrones libres.

Question 23

¿Cuál de los siguientes materiales es un superconductor de alta temperatura?

Accepted Answer

YBCO

Answer

Plomo

Answer

Niobio

Answer

Mercurio

Question 24

¿Cuál es una limitación importante para la aplicación a gran escala de los superconductores de alta temperatura?

Accepted Answer

Necesidad de enfriamiento criogénico.

Answer

Baja resistencia mecánica.

Answer

Complejidad de la fabricación.

Answer

Escasa disponibilidad de materiales.

Question 25

En el efecto Meissner, un superconductor:

Accepted Answer

Expulsa el campo magnético externo.

Answer

Se magnetiza permanentemente.

Answer

No se ve afectado por el campo magnético.

Answer

Concentra el campo magnético en su interior.

Question 26

¿Qué aplicación potencial tienen los superconductores en el campo de la energía?

Accepted Answer

Líneas de transmisión de energía sin pérdidas.

Answer

Generación de energía solar fotovoltaica.

Answer

Almacenamiento de energía en baterías convencionales.

Answer

Conversión de energía térmica oceánica.

Question 27

¿Cómo afecta la presencia de impurezas a la temperatura crítica de un superconductor?

Accepted Answer

Generalmente la reduce.

Answer

No tiene efecto.

Answer

Generalmente la aumenta.

Question 28

¿Qué tipo de dispositivos se benefician del uso de SQUIDs (dispositivos superconductores de interferencia cuántica)?

Accepted Answer

Sensores de campo magnético extremadamente sensibles.

Answer

Pantallas táctiles capacitivas.

Answer

Diodos emisores de luz (LED).

Question 29

Un material que se vuelve superconductor a temperatura ambiente se considera:

Accepted Answer

Un superconductor a temperatura ambiente.

Answer

Un superconductor de alta temperatura.

Answer

Un superconductor convencional.

Answer

Un superconductor ideal.