Acerca de este experimento
Construye el circuito clásico de la ley de Ohm: una pila, un interruptor, un amperímetro en serie y un voltímetro en paralelo con el componente. Cambia la tensión de alimentación, anota cada par de lecturas de los medidores y representa la gráfica de corriente frente a tensión. Una resistencia fija produce una línea recta que pasa por el origen, mientras que una bombilla de filamento produce una curva porque su resistencia aumenta al calentarse.
Objetivos de aprendizaje
- Conecta un amperímetro en serie y un voltímetro en paralelo con un componente
- Demuestra que la corriente que atraviesa una resistencia fija es proporcional a la tensión en sus extremos
- Calcula la resistencia a partir de las lecturas de los medidores usando R = V / I
- Explica por qué una bombilla de filamento no cumple la ley de Ohm
Cómo usarlo
- 1Mantén la resistencia fija en 20 Ω. Ajusta la alimentación a 0 V y pulsa «Registrar lectura».
- 2Aumenta la tensión en pasos de 1 o 2 V y registra una lectura en cada paso.
- 3Compara los puntos con una línea recta que pase por el origen; después cambia la resistencia y registra un segundo conjunto de datos.
- 4Cambia a la bombilla de filamento, repite las mediciones y compara la forma de la gráfica.
El modelo
Supuestos
- La pila no tiene resistencia interna, así que el voltímetro mide toda la tensión de alimentación cuando el interruptor está cerrado.
- El amperímetro tiene resistencia cero y el voltímetro no consume corriente.
- La resistencia fija permanece a temperatura constante. La curva de la bombilla es un ajuste empírico para una pequeña lámpara de filamento de tungsteno.
- Los puntos en movimiento muestran la dirección del flujo de carga. Su velocidad está exagerada, pero sigue siendo proporcional a la corriente.
Pruébalo en clase
- Q1Duplica la tensión en la resistencia de 20 Ω. ¿Qué ocurre con la corriente?
- Q2Dos resistencias producen dos líneas rectas. ¿Cuál corresponde a la resistencia mayor y cómo puedes saberlo por la pendiente?
- Q3Abre el interruptor. ¿Por qué marcan cero los dos medidores aunque la pila todavía tenga tensión?
- Q4Usa las lecturas de la bombilla para calcular R a 1 V y a 12 V. ¿Por qué son tan diferentes los valores?
Preguntas frecuentes
¿Qué dice realmente la ley de Ohm?
En un conductor metálico que se mantiene a temperatura constante, la corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada. La razón constante V / I es su resistencia.
¿Por qué el amperímetro está en serie y el voltímetro en paralelo?
Un amperímetro mide la carga que fluye por un punto, así que toda la corriente debe pasar por él. Un voltímetro compara la energía por unidad de carga en dos puntos, por lo que se conecta en paralelo con el componente.
¿Es la bombilla de filamento una resistencia averiada?
No. Sigue cumpliendo R = V / I en cada punto, pero su resistencia cambia con la temperatura, así que la gráfica I-V es una curva en vez de una línea recta. Los componentes como este se llaman no óhmicos.
¿Por qué los electrones se mueven en sentido contrario al de las flechas de corriente?
La corriente convencional se definió como el flujo de carga positiva antes de que se descubrieran los electrones. En los cables metálicos, los portadores de carga son los electrones, que se desplazan del terminal negativo al positivo.