BATERÍAS, BOMBILLAS Y CORRIENTE ELÉCTRICA
Objetivos
1. Construir circuitos sencillos con baterías, bombillas, y cables conductores,
2. Interpretar los esquemáticos de circuitos eléctricos, para construirlos en el laboratorio,
3. Medir corrientes usando sensores, el programa DataStudio y una computadora, y
4. Describir cómo fluye la corriente eléctrica en algunos circuitos
Teoría
En este ejercicio de laboratorio vamos a descubrir algunas propiedades adicionales de la
carga eléctrica. Vamos a saber que el transporte de carga a lo largo de un alambre conductor
(metálico) constituye la corriente eléctrica y que la separación forzada de cargas de signos
diferentes hace que entre ellas se cree un “desnivel” eléctrico, diferencia de potencial, o voltaje,
que es el responsable de que traten de recombinarse, o se recombinen, si existe un conductor por
el cual transportarse. En la mayoría de los casos la diferencia de potencial que se provee en
circuitos comunes proviene de una batería. Las baterías obtienen energía a partir de un proceso
químico que ocurre en su interior
Ante una diferencia de potencial entre cargas positivas y negativas, las negativas, que son
las únicas capaces de moverse por ser las más pequeñas, tratan de recombinarse con las
positivas, que permanecen inmóviles. Esta recombinación no es más que la consecuencia directa
de la ley de Coulomb de atracción entre cargas de signos diferentes. Debido a la naturaleza del
proceso por el cual la batería produce una diferencia de potencial, esta recombinación de cargas
no puede ocurrir en su interior, por lo que debe proveerse un camino conductor exterior por el
que ocurra. En nuestro caso usaremos una bombilla y dos pedazos de alambre, en forma similar a
la figura 1. La bombilla sirve para permitirnos saber que la corriente fluye, ya que emite luz al
circular corriente eléctrica por ella
Figura 1. Circuito simple con una batería, dos pedazos de alambre conductor y una bombilla
En este ejercicio de laboratorio vamos a explorar el fenómeno de flujo de carga por un
conductor y una bombilla, cuando una batería provee la energía potencial necesaria para separar
las cargas de signos diferentes. Aprenderemos a interpretar diagramas de circuitos usando
símbolos internacionales para representar sus elementos constitutivos, y a usar sensores de
voltaje y corriente 200
Elementos de circuito
La batería y la bombilla de la figura 1 constituyen elementos de circuito. Algunos
ejemplos adicionales de elementos de circuito son: los interruptores, las resistencias, inductores y
capacitores. Todos los elementos básicos de circuito tienen las siguientes cuatro características
fundamentales:
ƒ Poseen dos terminales,
ƒ Poseen un símbolo con el cual se representan de forma simplificada, y una variable, o letra,
que los identifica,
ƒ Son indivisibles, es decir, constituyen los componentes más simples o básicos de los
circuitos, y
ƒ Su comportamiento puede describirse mediante una relación matemática entre su diferencia
de potencial y la corriente que los circula. Por ejemplo, las resistencias “convierten” el
voltaje en corriente, lo que indica cuál es su comportamiento, mientras que la ecuación I =
V/R, es la relación matemática que los describe
Símbolos
En la teoría de circuitos existen símbolos convencionales, internacionales, que sirven
para representar gráficamente los componentes de un circuito, los instrumentos de medida y los
circuitos en sí. Algunos de ellos son presentados a continuación. Ver las figuras 2 y 3. Debemos
añadir que en el caso del símbolo de la batería, la línea horizontal, delgada y larga, en su extremo
superior, representa el terminal positivo mientras la corta y ancha, el negativo
Figura 2 (a) Fuente de corriente, (b) Fuente de voltaje, (c) Batería, (d) Interruptor, (e) Inductor, (f) Capacitor
Figura 3 (a) Resistencia, (b) Bombilla, (c) Amperímetro, (d) Voltímetro
Estas representaciones, en particular, son las que usaremos en el curso, aunque no
necesariamente sean las universales. Cambios pequeños se dan en libros de texto, simulaciones
en computadora y manuales de laboratorio alrededor del mundo
Ejemplos de representaciones simbólicas:
1. Dos resistencias, R1 y R2, conectadas en serie. Ver la figura 4
Figura 4 Dos resistencias en serie
2. Tres resistencias, R1, R2 y R3, conectadas en serie. Ver la figura 5 201
Figura 5 Tres resistencias en serie
3. Dos resistencias, R1 y R2, conectadas en paralelo. Ver la figura 6
Figura 6 Dos resistencias en paralelo
4. Tres resistencias R1, R2 y R3, conectadas en paralelo. Ver la figura 7
Figura 7 Tres resistencias en paralelo
5. Un circuito de un lazo con una batería de 12 V en serie con una resistencia de 1 kΩ. Ver
la figura 8
Figura 8 Circuito con un lazo
6. Un circuito con dos lazos, cuatro resistencias, una batería y un voltímetro. Este último
está midiendo el voltaje a través de la resistencia R4. Note la conexión en paralelo del
voltímetro con la resistencia R4. Ver la figura 9
Figura 9 Circuito con dos lazos
7. Un circuito con dos lazos, cuatro resistencias, una batería y un amperímetro conectado en
serie con las resistencias R2 y R4. En este caso el amperímetro mide la corriente que
circula por el lazo de la derecha. Note la diferencia en la forma como se conecta el
amperímetro y el voltímetro. Ver la figura 10 202
Figura 10 Circuito con dos lazos
Instrumentos de medición
No son parte del circuito pero son necesarios para medir los voltajes y corrientes. Un
instrumento capaz de medir voltajes, corrientes y resistencias es un multímetro. Para que un
multímetro mida voltajes o corrientes tiene que incorporarse al circuito. Su incorporación
requiere conectarlo eléctricamente, en paralelo, al elemento de interés. Esta introducción de un
objeto adicional, ajeno al circuito, modifica éste. Los instrumentos de medición deben ser
diseñados de forma tal que su influencia en el circuito sea mínima
Mientras los instrumentos de medida afecten menos al circuito al cual se conectan, su
calidad es mejor. Cuando un multímetro se conecta con el propósito de medir voltaje se convierte
en un voltímetro. Si se conecta para medir corriente, es un amperímetro, y si para medir
resistencia, un ohmiómetro. El voltaje se mide conectando el voltímetro en paralelo con el
elemento a través del cual se desea hacer la medición. Esto significa que el terminal positivo del
instrumento va conectado a uno de los dos terminales del elemento mientras que el negativo va al
otro terminal. Ver la figura 9, donde el voltímetro está conectado en paralelo con la resistencia
R4, lo que significa que estará midiendo la diferencia de potencial a través de esa resistencia. En
cambio, la corriente se mide conectando el amperímetro en serie con el elemento. Esto quiere
decir que el instrumento se intercala en la rama del circuito por donde se desea medir. Ver la
figura 10, donde el amperímetro está intercalado entre las resistencias R2 y R4, por lo que estará
midiendo la corriente común que circula por ellas
Como dijimos antes, la medición de voltajes requiere la incorporación del voltímetro en
el circuito. Esto lo altera y hace que cambien los valores que deseamos medir. Para minimizar
este inconveniente, los voltímetros se diseñan de forma tal que su resistencia interna sea lo más
grande posible. De esta manera, al conectarse en paralelo con el elemento a través del cual se
desea medir el voltaje, la corriente adicional que circula por el voltímetro es tan pequeña que
puede despreciarse al compararla con la original. Un voltímetro ideal tiene resistencia interna
infinita por lo que su presencia en el circuito no lo altera en absoluto puesto que no permite que
parte de la corriente original pase por él
En el caso del amperímetro, su resistencia interna debe ser lo más pequeña posible, así se
minimiza la alteración que introduce en el circuito al incorporarse a él en serie. Debido a esto, es
importante evitar el conectar un amperímetro en paralelo con cualquier elemento de circuito
porque su baja resistencia presenta un paso libre para la corriente a través de él, lo que le
producirá un daño irreparable. El amperímetro ideal tiene resistencia interna cero
En nuestros experimentos no usaremos multímetros como entidades independientes, ya
que el sistema computarizado, junto con el programa DataStudio, puede configurarse para
funcionar como cualquier instrumento de medición, incluyendo el osciloscopio. En la medida en 203
que necesitemos diversos instrumentos de medición iremos aprendiendo a configurar el sistema
para cada instrumento, del mismo modo como lo hicimos en el curso de Laboratorio de Física
Universitaria I
Establecimiento del problema
Antes de construir un circuito simple debemos reconocer qué partes constituyen un
circuito y cómo deben conectarse. Un circuito es un lazo cerrado de elementos de circuito
conectados entre sí por medio de alambres conductores. Como vimos anteriormente, la figura 1
es el dibujo de un circuito con estas características. Podemos representarlo de forma abstracta
usando los símbolos que describimos anteriormente. Ver la figura 11, donde la batería está
identificada con V1 y la bombilla, con X1
Figura 11 Representación simbólica (abstracta) del circuito de la figura 1
En este ejercicio de laboratorio vamos a usar una batería y una bombilla con su base, así
como dos cables conductores. La diferencia entre nuestro equipo y el de la figura 1 está en que la
bombilla tiene una base, y los cables conductores poseen conectores tipo cocodrilo en sus
extremos. Todo esto con el propósito de facilitar las conexiones entre los dos elementos
Actividad 1
Deseamos saber cómo fluye la corriente por un circuito simple formado por una batería y una
bombilla. Para eso vamos a proponer algunos modelos, o explicaciones. Veamos la figura 12 en
donde se muestran los elementos esenciales de nuestro circuito. Note que no incluimos la base de
la bombilla, ni los conectores de cocodrilo, para no complicar el dibujo. ¿Cuál de los cuatro
modelos siguientes cree usted que describe correctamente el flujo de corriente por el circuito?
Figura 12 Arreglo básico para analizar cómo fluye la corriente por un circuito
Modelo A: La corriente eléctrica sale del terminal positivo de la batería hacia la bombilla por
el alambre conductor 1, pero no continúa por el conductor 2, hacia el negativo de la batería,
porque toda la corriente que llegó a la bombilla se utilizó, o consumió, en el encendido. Ver
la figura 13 204
Figura 13 Modelo A. La corriente que entrega el terminal positivo de la batería se consume en la bombilla
Modelo B: La corriente eléctrica circula en ambos conductores desde los terminales positivo
y negativo de la batería hacia la bombilla. Ver la figura 14
Figura 14 Modelo B. La batería entrega corriente a la bombilla desde sus dos terminales
Modelo C: La corriente eléctrica circula en la dirección que muestra la figura 15, pero la que
viaja por el conductor 2 es menor que la del 1 porque parte de la corriente que entrega el
terminal positivo de la batería se consume en la bombilla
Figure 15 Modelo C. Parte de la corriente que entrega la batería se consume en la bombilla
Modelo D: La corriente eléctrica que entrega la batería a través del conductor 1 llega a la
bombilla y regresa en su totalidad por el conductor 2. Ver la figura 16
Al principio de este curso dijimos que un modelo es una explicación de un fenómeno
físico. Aquí hemos presentado cuatro modelos para explicar cómo fluye la corriente por un
circuito simple. En física los modelos se someten a la experimentación como único recurso para
darles validez. A continuación vamos a diseñar un experimento para probar los modelos
propuestos. El diseño del experimento consiste en armar el circuito simple e incorporarle un 205
amperímetro en el conductor 1, medir la corriente que circula por él, i1, cambiar el amperímetro
al conductor 2, medir su corriente, i2, y comparar ambas. Los cuatro modelos están contenidos de
manera compacta en la tabla 1. Una vez medidas las corrientes, solamente una de esas opciones
coincidirá con los resultados del experimento, y esa será la correcta, lo que validará al modelo
Figura 16 Modelo D. Las corrientes i1 e i2 son iguales
Tabla I. Los cuatro modelos
Modelo Corriente por el
conductor 1
Corriente por el
conductor 2
A i1 > 0 i2 = 0
B i1 > 0 i2 = - i1
C i1 > 0 i2 < i1
D i1 > 0 i2 = i1
Actividad 2
Ahora deseamos analizar el flujo de corriente por dos circuitos diferentes, con un elemento
adicional cada uno. Ver las figuras 17 (a) y (b). En cada caso hemos añadido al circuito simple
una bombilla idéntica a la original. En el caso (a) las dos bombillas están conectadas en serie con
la batería. En el (b), en paralelo. Deseamos saber cómo fluye la corriente por cada bombilla y en
cuál de los dos casos la batería entrega la corriente mayor, o si en ambos es la misma. Podemos
decir que, en vista de que las bombillas son idénticas, su intensidad luminosa es directamente
proporcional a la corriente que las circula, es decir, que si una bombilla brilla más intensamente
que otra significa que por ella circula una corriente mayor. Esta situación nos permitirá hacer el
análisis correcto sin necesidad de medir las corrientes, lo que simplifica la tarea. A continuación
presentamos varios modelos para explicar cómo fluye la corriente por cada circuito
Circuito con las bombillas en serie:
Modelo E: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque está más
cerca de la batería. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con mayor intensidad 206
Figura 17 Dos bombillas idénticas conectadas (a) en serie y (b) en paralelo
Modelo F: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque la corriente
que entrega la batería se consume parcialmente al encender la bombilla X1, dejando una
corriente más pequeña para encender la bombilla X2. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con
mayor intensidad
Modelo G: Por la bombilla X2 circula una corriente mayor porque está más cerca del terminal
negativo de la batería y sabemos que son los electrones los únicos que se mueven por el
conductor. Por lo tanto, la bombilla X2 brillará con mayor intensidad
Modelo H: Sabemos que todos los cuerpos son neutros, es decir, poseen la misma cantidad
de cargas positivas que negativas. Dijimos en la actividad 1 que la única forma de obtener
carga positiva en exceso en algún cuerpo consiste en quitarle carga negativa. La batería tiene
la virtud de separar cargas positivas de las negativas. Podemos decir que uno de sus
terminales tiene exceso de carga positiva y el otro, de negativa, pero la batería, en su
totalidad, es neutra. Al conectar las bombillas a los terminales de la batería estamos
ofreciendo un camino externo a través del cual esas cargas separadas se van a recombinar
para neutralizarse. Por lo tanto, la misma corriente fluirá por ambas bombillas y las dos
brillarán con la misma intensidad
Circuito con las bombillas en paralelo:
Modelo I: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque está más cerca
de la batería. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con mayor intensidad
Modelo J: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque la corriente
que entrega la batería se consume parcialmente al encender la bombilla X1, dejando una
corriente más pequeña para encender la bombilla X2. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con
mayor intensidad
Modelo K: Sabemos que todos los cuerpos son neutros, es decir, poseen la misma cantidad
de cargas positivas que negativas. Dijimos en el experimento 1 que la única forma de obtener
carga positiva en exceso en algún cuerpo consiste en quitarle carga negativa. La batería tiene
la virtud de separar cargas positivas de las negativas. Podemos decir que uno de sus
terminales tiene exceso de carga positiva y el otro, de negativa, pero la batería, en su
totalidad, es neutra. Al conectar las bombillas a los terminales de la batería estamos
ofreciendo dos caminos externos a través de los cuales esas cargas separadas se van a
recombinar para neutralizarse. Como las dos bombillas son idénticas, los dos caminos para la
recombinación son iguales, por lo tanto la misma corriente fluirá por ambas y brillarán con la
misma intensidad 207
Comparación de corrientes en ambos circuitos
Modelo L: Como las baterías y bombillas en ambos circuitos son los mismos, la corriente que
la batería entrega en cada caso es la misma, por lo tanto las bombillas en el circuito en serie
brillarán con la misma intensidad que las del circuito en paralelo
Modelo M: En el circuito en serie hay una sola corriente. En el circuito en paralelo hay dos,
una por cada bombilla. Por lo tanto en este último la batería entrega una corriente mayor y las
bombillas en paralelo brillan más intensamente que en serie
Materiales y equipo
Sistema de computadora con interfaz
Sensor de corriente
Batería de 1.5 V
Dos bombillas con su base y terminales
Cuatro cables tipo banana-banana
Cuatro conectores tipo cocodrilo
Procedimiento
1. Encienda la interfaz real y la computadora
2. Pulse el icono Crear experimento
3. Enchufe el sensor de corriente en el receptáculo A de la interfaz real
4. Seleccione el Sensor de corriente en la ventanilla de sensores. Al pulsar el sensor de
corriente este se instala en el puerto A de la interfaz virtual
Actividad 1
5. Arme el circuito de la figura 18. Ponga especial atención a la polaridad del sensor de
corriente. Note que su terminal positivo, rojo, va conectado al positivo de la batería. Note
también que los tres elementos están conectados en serie. Esto significa que el circuito tiene
un sólo lazo y, cuando lo recorremos completo, pasamos sólo una vez por cada elemento
6. Pulse el medidor digital en la parte superior de la ventanilla de medidores
7. Antes de pulsar el botón de Inicio en la parte superior de la pantalla llame a su instructor de
laboratorio para que revise la instalación del circuito
8. Si el instructor da el visto bueno al circuito, pulse el botón de Inicio y anote la lectura del
medidor digital en el formulario de informe de laboratorio
9. Mientras observa la lectura del medidor digital desconecte cualquiera de los cables del
circuito, es decir, rompa la continuidad del lazo. En estas condiciones anote la nueva lectura
del medidor digital en su formulario de informe, y detenga el programa
10. Sustituya un cable cualquiera del circuito por el de plástico. Pulse el botón de Inicio, observe
el medidor digital y reporte lo observado en su hoja de informe 208
Figura 18 Dibujo del circuito simple con un sensor de corriente en el conductor 1
11. Arme el circuito de la figura 19, asegurándose de no usar el cable de plástico, y repita el paso
8 del procedimiento. Nuevamente ponga especial atención en la polaridad del sensor. Note
que su terminal positivo, rojo, está conectado a la bombilla mientras que su negativo, negro,
está conectado al negativo de la batería
Figura 19 Dibujo de un circuito simple con el sensor de corriente en el conductor 2
Actividad 2
Circuito en serie
12. Arme el circuito con dos bombillas en serie como aparece en la figura 17 (a)
13. Observe la intensidad de las bombillas y determine cuál de los modelos E, F, G, o H,
presentados anteriormente, es el correcto y repórtelo en su informe
Circuito en paralelo
14. Arme el circuito con dos bombillas en paralelo como aparece en la figura 17 (b)
15. Observe la intensidad de las bombillas y determine cuál de los modelos I, J, o K, presentados
anteriormente, es el correcto y repórtelo en su informeComparación de las intensidades de las
bombillas entre los dos circuitos 209
16. A partir de las observaciones con ambos circuitos determine cuál de los modelos L o M,
presentados anteriormente explica la diferencia en intensidad luminosa de las bombillas, si es
que así la hubo, y repórtelo en su informe
17. Una vez terminado el ejercicio desmonte el circuito, apague la computadora y la interfaz, y
deje su mesa limpia
Preguntas
Conteste correctamente antes de hacer el experimento
1. El transporte de carga a lo largo de un alambre conductor metálico constituye:
a. El voltaje,
b. La corriente eléctrica,
c. Una bombilla,
d. Un fenómeno de carga del alambre,
e. Una separación de cargas
2. La separación forzada de cargas de signos diferentes hace que entre ellas:
a. Se establezca una corriente eléctrica,
b. Se presente una recombinación por un alambre de plástico,
c. Se cree una diferencia de potencial,
d. Se cree una batería,
e. Se establezca un proceso químico
3. Los elementos básicos de circuito:
a. Son los instrumentos de medición,
b. Incluyen al sensor de corriente,
c. Son los aisladores,
d. Poseen dos terminales,
e. Tienen dos componentes indivisibles
4. Los símbolos convencionales de circuito:
a. Son los elementos con los que se construyen los circuitos en el laboratorio,
b. Son representaciones exactas de los elementos correspondientes,
c. Se consiguen en varios idiomas,
d. Sirven para representar gráficamente los componentes de un circuito,
e. No tienen utilidad práctica
5. El símbolo de la batería es el :
a.
b.
c.
d.
e. 210
6. La corriente eléctrica se mide directamente con un
a. Voltímetro
b. Amperímetro
c. Ohmiómetro
d. Osciloscopio
e. Sensor
7. El voltaje se mide directamente con un
a. Voltímetro
b. Amperímetro
c. Ohmiómetro
d. Potenciómetro
e. Capacitor
8. Los instrumentos de medición:
a. Son elementos básicos de circuito,
b. No son elementos básicos de circuito,
c. No alteran al circuito al conectarse a él,
d. No necesitan características especiales para hacer mediciones precisas, o
e. Sirven para contar el número de elementos que constituyen el circuito
9. Un multímetro es un aparato que:
a. Mide todas las variables físicas de un circuito,
b. Mide voltajes, corrientes, resistencias y potencias,
c. Mide solamente voltajes y corrientes,
d. Mide voltajes, corrientes y resistencias, o
e. Sirve para mantener el circuito trabajando correctamente
10. Los instrumentos de medición sirven para:
a. Producir cambios en el circuito,
b. Hacer que el circuito trabaje,
c. Proveer corriente al circuito,
d. Hacer mediciones sin producir cambios en el circuito, o
e. Proveer energía al circuito
11. Los voltímetros se conectan:
a. En serie con el elemento cuyo voltaje desea medirse,
b. En paralelo con un elemento cercano a aquel cuyo voltaje nos interesa conocer,
c. A través de la fuente de energía del circuito,
d. En paralelo con el elemento cuyo voltaje desea medirse, o
e. En cualquier sitio del circuito
12. Los amperímetros se conectan:
a. En serie con el elemento cuya corriente quiere medirse,
b. En paralelo con las resistencias,
c. A un lado de la fuente de energía,
d. En cualquier sitio, o
e. Al frente del voltímetro 211
13. El amperímetro ideal:
a. Es el más económico,
b. Tiene resistencia interna igual a cero,
c. Tiene resistencia interna infinita,
d. Tiene que ser del tipo digital, o
e. Tiene que ser del tipo analógico
14. El voltímetro ideal:
a. Tiene resistencia interna igual a cero,
b. Tiene resistencia interna infinita,
c. Es el que se usa en la realidad,
d. Es indestructible, o
e. No es conveniente si se desea tener medidas precisas
15. Los elementos de circuito y los instrumentos de medición se representan con:
a. Letras,
b. Palabras,
c. Símbolos convencionales aceptados internacionalmente,
d. Obras de arte, o
e. Ecuaciones matemáticas
16. Los elementos básicos de circuito se caracterizan, entre otras cosas, por:
a. El lugar donde están ubicados,
b. La función que desempeñan,
c. Tener una relación matemática entre la diferencia de potencial a través de ellos y la
corriente que los circula,
d. Ser divisibles en componentes más simples, o
e. Poseer electricidad en su interior 212 213
Informe del Experimento 3. Baterías, bombillas y corriente eléctrica
Sección ________ Mesa ____________
Fecha: ________________________________________________________________
Estudiantes:
1. __________________________________________________________________
2. __________________________________________________________________
3. __________________________________________________________________
4. __________________________________________________________________
Actividad 1:
1. Cuando usted desconectó cualquiera de los cables conductores del circuito ¿cuál fue la
lectura del medidor digital?
Respuesta:
_____________________________________________________________________
2. Cuando usted sustituyó cualquiera de los cables conductores del circuito por un cable de
plástico ¿cuál fue la lectura del medidor digital?
Respuesta:
______________________________________________________________________
3. De acuerdo con sus respuestas anteriores y sus observaciones al trabajar con el circuito,
señale con una marca de cotejo todos los elementos, o condiciones de la siguiente lista, que
son indispensables para que el circuito funcione correctamente
Batería (elemento de circuito),
Cable no conductor,
Bombilla (elemento de circuito),
Lazo conductor cerrado,
Lazo cerrado, no necesariamente conductor,
Lazo abierto,
Sensor de corriente,
Computadora,
Interfaz 214
4. Complete la Tabla 1 con los resultados de su experimento
Tabla 2. Resultados de las mediciones
Corriente por
el conductor 1
Corriente por
el conductor 2
5. De acuerdo con los resultados de la Tabla 2 identifique, con una marca de cotejo, el modelo
que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por un circuito simple
Modelo A
Modelo B
Modelo C
Modelo D
Actividad 2:
6. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con el circuito en serie,
identifique el modelo que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por él
Modelo E
Modelo F
Modelo G
Modelo H
7. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con el circuito en paralelo,
identifique el modelo que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por él
Modelo I
Modelo J
Modelo K
8. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con ambos circuitos,
identifique el modelo que describe correctamente porqué en uno de ellos la batería provee
más corriente que en el otro y porqué unas bombillas brillan más que las otras
Modelo L
Modelo M 215
Preguntas
Dado el dibujo de la figura 20, indicar cuáles de las afirmaciones siguientes son VERDADERAS
o FALSAS
Figura 20 Una batería conectada a una bombilla
a. La corriente viaja primeramente por el segmento de alambre A, y es parcialmente
consumida por la bombilla, de tal forma que la corriente en el segmento de alambre
B es más pequeña que en A
o VERDADERO
o FALSO
b. La corriente sale de la batería, sigue por el alambre A, pasa a través de la bombilla,
continúa a través del alambre B y regresa a la batería manteniendo su valor constante
o VERDADERO
o FALSO
c. La corriente sale de la batería hacia la bombilla por ambos alambres A y B, y es
consumida por ésta
o VERDADERO
o FALSO
d. Si el alambre B se desconecta, pero no así el A, la bombilla disminuirá su intensidad,
pero si se desconecta el alambre A y el B se deja conectado, la bombilla no
encenderá.
o VERDADERO
o FALSO
e. Un amperímetro medirá la misma corriente por el alambre A que por el B
o VERDADERO
o FALSO 216
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1. Construir circuitos sencillos con baterías, bombillas, y cables conductores,
2. Interpretar los esquemáticos de circuitos eléctricos, para construirlos en el laboratorio,
3. Medir corrientes usando sensores, el programa DataStudio y una computadora, y
4. Describir cómo fluye la corriente eléctrica en algunos circuitos
Teoría
En este ejercicio de laboratorio vamos a descubrir algunas propiedades adicionales de la
carga eléctrica. Vamos a saber que el transporte de carga a lo largo de un alambre conductor
(metálico) constituye la corriente eléctrica y que la separación forzada de cargas de signos
diferentes hace que entre ellas se cree un “desnivel” eléctrico, diferencia de potencial, o voltaje,
que es el responsable de que traten de recombinarse, o se recombinen, si existe un conductor por
el cual transportarse. En la mayoría de los casos la diferencia de potencial que se provee en
circuitos comunes proviene de una batería. Las baterías obtienen energía a partir de un proceso
químico que ocurre en su interior
Ante una diferencia de potencial entre cargas positivas y negativas, las negativas, que son
las únicas capaces de moverse por ser las más pequeñas, tratan de recombinarse con las
positivas, que permanecen inmóviles. Esta recombinación no es más que la consecuencia directa
de la ley de Coulomb de atracción entre cargas de signos diferentes. Debido a la naturaleza del
proceso por el cual la batería produce una diferencia de potencial, esta recombinación de cargas
no puede ocurrir en su interior, por lo que debe proveerse un camino conductor exterior por el
que ocurra. En nuestro caso usaremos una bombilla y dos pedazos de alambre, en forma similar a
la figura 1. La bombilla sirve para permitirnos saber que la corriente fluye, ya que emite luz al
circular corriente eléctrica por ella
Figura 1. Circuito simple con una batería, dos pedazos de alambre conductor y una bombilla
En este ejercicio de laboratorio vamos a explorar el fenómeno de flujo de carga por un
conductor y una bombilla, cuando una batería provee la energía potencial necesaria para separar
las cargas de signos diferentes. Aprenderemos a interpretar diagramas de circuitos usando
símbolos internacionales para representar sus elementos constitutivos, y a usar sensores de
voltaje y corriente 200
Elementos de circuito
La batería y la bombilla de la figura 1 constituyen elementos de circuito. Algunos
ejemplos adicionales de elementos de circuito son: los interruptores, las resistencias, inductores y
capacitores. Todos los elementos básicos de circuito tienen las siguientes cuatro características
fundamentales:
ƒ Poseen dos terminales,
ƒ Poseen un símbolo con el cual se representan de forma simplificada, y una variable, o letra,
que los identifica,
ƒ Son indivisibles, es decir, constituyen los componentes más simples o básicos de los
circuitos, y
ƒ Su comportamiento puede describirse mediante una relación matemática entre su diferencia
de potencial y la corriente que los circula. Por ejemplo, las resistencias “convierten” el
voltaje en corriente, lo que indica cuál es su comportamiento, mientras que la ecuación I =
V/R, es la relación matemática que los describe
Símbolos
En la teoría de circuitos existen símbolos convencionales, internacionales, que sirven
para representar gráficamente los componentes de un circuito, los instrumentos de medida y los
circuitos en sí. Algunos de ellos son presentados a continuación. Ver las figuras 2 y 3. Debemos
añadir que en el caso del símbolo de la batería, la línea horizontal, delgada y larga, en su extremo
superior, representa el terminal positivo mientras la corta y ancha, el negativo
Figura 2 (a) Fuente de corriente, (b) Fuente de voltaje, (c) Batería, (d) Interruptor, (e) Inductor, (f) Capacitor
Figura 3 (a) Resistencia, (b) Bombilla, (c) Amperímetro, (d) Voltímetro
Estas representaciones, en particular, son las que usaremos en el curso, aunque no
necesariamente sean las universales. Cambios pequeños se dan en libros de texto, simulaciones
en computadora y manuales de laboratorio alrededor del mundo
Ejemplos de representaciones simbólicas:
1. Dos resistencias, R1 y R2, conectadas en serie. Ver la figura 4
Figura 4 Dos resistencias en serie
2. Tres resistencias, R1, R2 y R3, conectadas en serie. Ver la figura 5 201
Figura 5 Tres resistencias en serie
3. Dos resistencias, R1 y R2, conectadas en paralelo. Ver la figura 6
Figura 6 Dos resistencias en paralelo
4. Tres resistencias R1, R2 y R3, conectadas en paralelo. Ver la figura 7
Figura 7 Tres resistencias en paralelo
5. Un circuito de un lazo con una batería de 12 V en serie con una resistencia de 1 kΩ. Ver
la figura 8
Figura 8 Circuito con un lazo
6. Un circuito con dos lazos, cuatro resistencias, una batería y un voltímetro. Este último
está midiendo el voltaje a través de la resistencia R4. Note la conexión en paralelo del
voltímetro con la resistencia R4. Ver la figura 9
Figura 9 Circuito con dos lazos
7. Un circuito con dos lazos, cuatro resistencias, una batería y un amperímetro conectado en
serie con las resistencias R2 y R4. En este caso el amperímetro mide la corriente que
circula por el lazo de la derecha. Note la diferencia en la forma como se conecta el
amperímetro y el voltímetro. Ver la figura 10 202
Figura 10 Circuito con dos lazos
Instrumentos de medición
No son parte del circuito pero son necesarios para medir los voltajes y corrientes. Un
instrumento capaz de medir voltajes, corrientes y resistencias es un multímetro. Para que un
multímetro mida voltajes o corrientes tiene que incorporarse al circuito. Su incorporación
requiere conectarlo eléctricamente, en paralelo, al elemento de interés. Esta introducción de un
objeto adicional, ajeno al circuito, modifica éste. Los instrumentos de medición deben ser
diseñados de forma tal que su influencia en el circuito sea mínima
Mientras los instrumentos de medida afecten menos al circuito al cual se conectan, su
calidad es mejor. Cuando un multímetro se conecta con el propósito de medir voltaje se convierte
en un voltímetro. Si se conecta para medir corriente, es un amperímetro, y si para medir
resistencia, un ohmiómetro. El voltaje se mide conectando el voltímetro en paralelo con el
elemento a través del cual se desea hacer la medición. Esto significa que el terminal positivo del
instrumento va conectado a uno de los dos terminales del elemento mientras que el negativo va al
otro terminal. Ver la figura 9, donde el voltímetro está conectado en paralelo con la resistencia
R4, lo que significa que estará midiendo la diferencia de potencial a través de esa resistencia. En
cambio, la corriente se mide conectando el amperímetro en serie con el elemento. Esto quiere
decir que el instrumento se intercala en la rama del circuito por donde se desea medir. Ver la
figura 10, donde el amperímetro está intercalado entre las resistencias R2 y R4, por lo que estará
midiendo la corriente común que circula por ellas
Como dijimos antes, la medición de voltajes requiere la incorporación del voltímetro en
el circuito. Esto lo altera y hace que cambien los valores que deseamos medir. Para minimizar
este inconveniente, los voltímetros se diseñan de forma tal que su resistencia interna sea lo más
grande posible. De esta manera, al conectarse en paralelo con el elemento a través del cual se
desea medir el voltaje, la corriente adicional que circula por el voltímetro es tan pequeña que
puede despreciarse al compararla con la original. Un voltímetro ideal tiene resistencia interna
infinita por lo que su presencia en el circuito no lo altera en absoluto puesto que no permite que
parte de la corriente original pase por él
En el caso del amperímetro, su resistencia interna debe ser lo más pequeña posible, así se
minimiza la alteración que introduce en el circuito al incorporarse a él en serie. Debido a esto, es
importante evitar el conectar un amperímetro en paralelo con cualquier elemento de circuito
porque su baja resistencia presenta un paso libre para la corriente a través de él, lo que le
producirá un daño irreparable. El amperímetro ideal tiene resistencia interna cero
En nuestros experimentos no usaremos multímetros como entidades independientes, ya
que el sistema computarizado, junto con el programa DataStudio, puede configurarse para
funcionar como cualquier instrumento de medición, incluyendo el osciloscopio. En la medida en 203
que necesitemos diversos instrumentos de medición iremos aprendiendo a configurar el sistema
para cada instrumento, del mismo modo como lo hicimos en el curso de Laboratorio de Física
Universitaria I
Establecimiento del problema
Antes de construir un circuito simple debemos reconocer qué partes constituyen un
circuito y cómo deben conectarse. Un circuito es un lazo cerrado de elementos de circuito
conectados entre sí por medio de alambres conductores. Como vimos anteriormente, la figura 1
es el dibujo de un circuito con estas características. Podemos representarlo de forma abstracta
usando los símbolos que describimos anteriormente. Ver la figura 11, donde la batería está
identificada con V1 y la bombilla, con X1
Figura 11 Representación simbólica (abstracta) del circuito de la figura 1
En este ejercicio de laboratorio vamos a usar una batería y una bombilla con su base, así
como dos cables conductores. La diferencia entre nuestro equipo y el de la figura 1 está en que la
bombilla tiene una base, y los cables conductores poseen conectores tipo cocodrilo en sus
extremos. Todo esto con el propósito de facilitar las conexiones entre los dos elementos
Actividad 1
Deseamos saber cómo fluye la corriente por un circuito simple formado por una batería y una
bombilla. Para eso vamos a proponer algunos modelos, o explicaciones. Veamos la figura 12 en
donde se muestran los elementos esenciales de nuestro circuito. Note que no incluimos la base de
la bombilla, ni los conectores de cocodrilo, para no complicar el dibujo. ¿Cuál de los cuatro
modelos siguientes cree usted que describe correctamente el flujo de corriente por el circuito?
Figura 12 Arreglo básico para analizar cómo fluye la corriente por un circuito
Modelo A: La corriente eléctrica sale del terminal positivo de la batería hacia la bombilla por
el alambre conductor 1, pero no continúa por el conductor 2, hacia el negativo de la batería,
porque toda la corriente que llegó a la bombilla se utilizó, o consumió, en el encendido. Ver
la figura 13 204
Figura 13 Modelo A. La corriente que entrega el terminal positivo de la batería se consume en la bombilla
Modelo B: La corriente eléctrica circula en ambos conductores desde los terminales positivo
y negativo de la batería hacia la bombilla. Ver la figura 14
Figura 14 Modelo B. La batería entrega corriente a la bombilla desde sus dos terminales
Modelo C: La corriente eléctrica circula en la dirección que muestra la figura 15, pero la que
viaja por el conductor 2 es menor que la del 1 porque parte de la corriente que entrega el
terminal positivo de la batería se consume en la bombilla
Figure 15 Modelo C. Parte de la corriente que entrega la batería se consume en la bombilla
Modelo D: La corriente eléctrica que entrega la batería a través del conductor 1 llega a la
bombilla y regresa en su totalidad por el conductor 2. Ver la figura 16
Al principio de este curso dijimos que un modelo es una explicación de un fenómeno
físico. Aquí hemos presentado cuatro modelos para explicar cómo fluye la corriente por un
circuito simple. En física los modelos se someten a la experimentación como único recurso para
darles validez. A continuación vamos a diseñar un experimento para probar los modelos
propuestos. El diseño del experimento consiste en armar el circuito simple e incorporarle un 205
amperímetro en el conductor 1, medir la corriente que circula por él, i1, cambiar el amperímetro
al conductor 2, medir su corriente, i2, y comparar ambas. Los cuatro modelos están contenidos de
manera compacta en la tabla 1. Una vez medidas las corrientes, solamente una de esas opciones
coincidirá con los resultados del experimento, y esa será la correcta, lo que validará al modelo
Figura 16 Modelo D. Las corrientes i1 e i2 son iguales
Tabla I. Los cuatro modelos
Modelo Corriente por el
conductor 1
Corriente por el
conductor 2
A i1 > 0 i2 = 0
B i1 > 0 i2 = - i1
C i1 > 0 i2 < i1
D i1 > 0 i2 = i1
Actividad 2
Ahora deseamos analizar el flujo de corriente por dos circuitos diferentes, con un elemento
adicional cada uno. Ver las figuras 17 (a) y (b). En cada caso hemos añadido al circuito simple
una bombilla idéntica a la original. En el caso (a) las dos bombillas están conectadas en serie con
la batería. En el (b), en paralelo. Deseamos saber cómo fluye la corriente por cada bombilla y en
cuál de los dos casos la batería entrega la corriente mayor, o si en ambos es la misma. Podemos
decir que, en vista de que las bombillas son idénticas, su intensidad luminosa es directamente
proporcional a la corriente que las circula, es decir, que si una bombilla brilla más intensamente
que otra significa que por ella circula una corriente mayor. Esta situación nos permitirá hacer el
análisis correcto sin necesidad de medir las corrientes, lo que simplifica la tarea. A continuación
presentamos varios modelos para explicar cómo fluye la corriente por cada circuito
Circuito con las bombillas en serie:
Modelo E: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque está más
cerca de la batería. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con mayor intensidad 206
Figura 17 Dos bombillas idénticas conectadas (a) en serie y (b) en paralelo
Modelo F: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque la corriente
que entrega la batería se consume parcialmente al encender la bombilla X1, dejando una
corriente más pequeña para encender la bombilla X2. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con
mayor intensidad
Modelo G: Por la bombilla X2 circula una corriente mayor porque está más cerca del terminal
negativo de la batería y sabemos que son los electrones los únicos que se mueven por el
conductor. Por lo tanto, la bombilla X2 brillará con mayor intensidad
Modelo H: Sabemos que todos los cuerpos son neutros, es decir, poseen la misma cantidad
de cargas positivas que negativas. Dijimos en la actividad 1 que la única forma de obtener
carga positiva en exceso en algún cuerpo consiste en quitarle carga negativa. La batería tiene
la virtud de separar cargas positivas de las negativas. Podemos decir que uno de sus
terminales tiene exceso de carga positiva y el otro, de negativa, pero la batería, en su
totalidad, es neutra. Al conectar las bombillas a los terminales de la batería estamos
ofreciendo un camino externo a través del cual esas cargas separadas se van a recombinar
para neutralizarse. Por lo tanto, la misma corriente fluirá por ambas bombillas y las dos
brillarán con la misma intensidad
Circuito con las bombillas en paralelo:
Modelo I: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque está más cerca
de la batería. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con mayor intensidad
Modelo J: Por la bombilla X1 circula una corriente mayor que por la X2 porque la corriente
que entrega la batería se consume parcialmente al encender la bombilla X1, dejando una
corriente más pequeña para encender la bombilla X2. Por lo tanto, la bombilla X1 brillará con
mayor intensidad
Modelo K: Sabemos que todos los cuerpos son neutros, es decir, poseen la misma cantidad
de cargas positivas que negativas. Dijimos en el experimento 1 que la única forma de obtener
carga positiva en exceso en algún cuerpo consiste en quitarle carga negativa. La batería tiene
la virtud de separar cargas positivas de las negativas. Podemos decir que uno de sus
terminales tiene exceso de carga positiva y el otro, de negativa, pero la batería, en su
totalidad, es neutra. Al conectar las bombillas a los terminales de la batería estamos
ofreciendo dos caminos externos a través de los cuales esas cargas separadas se van a
recombinar para neutralizarse. Como las dos bombillas son idénticas, los dos caminos para la
recombinación son iguales, por lo tanto la misma corriente fluirá por ambas y brillarán con la
misma intensidad 207
Comparación de corrientes en ambos circuitos
Modelo L: Como las baterías y bombillas en ambos circuitos son los mismos, la corriente que
la batería entrega en cada caso es la misma, por lo tanto las bombillas en el circuito en serie
brillarán con la misma intensidad que las del circuito en paralelo
Modelo M: En el circuito en serie hay una sola corriente. En el circuito en paralelo hay dos,
una por cada bombilla. Por lo tanto en este último la batería entrega una corriente mayor y las
bombillas en paralelo brillan más intensamente que en serie
Materiales y equipo
Sistema de computadora con interfaz
Sensor de corriente
Batería de 1.5 V
Dos bombillas con su base y terminales
Cuatro cables tipo banana-banana
Cuatro conectores tipo cocodrilo
Procedimiento
1. Encienda la interfaz real y la computadora
2. Pulse el icono Crear experimento
3. Enchufe el sensor de corriente en el receptáculo A de la interfaz real
4. Seleccione el Sensor de corriente en la ventanilla de sensores. Al pulsar el sensor de
corriente este se instala en el puerto A de la interfaz virtual
Actividad 1
5. Arme el circuito de la figura 18. Ponga especial atención a la polaridad del sensor de
corriente. Note que su terminal positivo, rojo, va conectado al positivo de la batería. Note
también que los tres elementos están conectados en serie. Esto significa que el circuito tiene
un sólo lazo y, cuando lo recorremos completo, pasamos sólo una vez por cada elemento
6. Pulse el medidor digital en la parte superior de la ventanilla de medidores
7. Antes de pulsar el botón de Inicio en la parte superior de la pantalla llame a su instructor de
laboratorio para que revise la instalación del circuito
8. Si el instructor da el visto bueno al circuito, pulse el botón de Inicio y anote la lectura del
medidor digital en el formulario de informe de laboratorio
9. Mientras observa la lectura del medidor digital desconecte cualquiera de los cables del
circuito, es decir, rompa la continuidad del lazo. En estas condiciones anote la nueva lectura
del medidor digital en su formulario de informe, y detenga el programa
10. Sustituya un cable cualquiera del circuito por el de plástico. Pulse el botón de Inicio, observe
el medidor digital y reporte lo observado en su hoja de informe 208
Figura 18 Dibujo del circuito simple con un sensor de corriente en el conductor 1
11. Arme el circuito de la figura 19, asegurándose de no usar el cable de plástico, y repita el paso
8 del procedimiento. Nuevamente ponga especial atención en la polaridad del sensor. Note
que su terminal positivo, rojo, está conectado a la bombilla mientras que su negativo, negro,
está conectado al negativo de la batería
Figura 19 Dibujo de un circuito simple con el sensor de corriente en el conductor 2
Actividad 2
Circuito en serie
12. Arme el circuito con dos bombillas en serie como aparece en la figura 17 (a)
13. Observe la intensidad de las bombillas y determine cuál de los modelos E, F, G, o H,
presentados anteriormente, es el correcto y repórtelo en su informe
Circuito en paralelo
14. Arme el circuito con dos bombillas en paralelo como aparece en la figura 17 (b)
15. Observe la intensidad de las bombillas y determine cuál de los modelos I, J, o K, presentados
anteriormente, es el correcto y repórtelo en su informeComparación de las intensidades de las
bombillas entre los dos circuitos 209
16. A partir de las observaciones con ambos circuitos determine cuál de los modelos L o M,
presentados anteriormente explica la diferencia en intensidad luminosa de las bombillas, si es
que así la hubo, y repórtelo en su informe
17. Una vez terminado el ejercicio desmonte el circuito, apague la computadora y la interfaz, y
deje su mesa limpia
Preguntas
Conteste correctamente antes de hacer el experimento
1. El transporte de carga a lo largo de un alambre conductor metálico constituye:
a. El voltaje,
b. La corriente eléctrica,
c. Una bombilla,
d. Un fenómeno de carga del alambre,
e. Una separación de cargas
2. La separación forzada de cargas de signos diferentes hace que entre ellas:
a. Se establezca una corriente eléctrica,
b. Se presente una recombinación por un alambre de plástico,
c. Se cree una diferencia de potencial,
d. Se cree una batería,
e. Se establezca un proceso químico
3. Los elementos básicos de circuito:
a. Son los instrumentos de medición,
b. Incluyen al sensor de corriente,
c. Son los aisladores,
d. Poseen dos terminales,
e. Tienen dos componentes indivisibles
4. Los símbolos convencionales de circuito:
a. Son los elementos con los que se construyen los circuitos en el laboratorio,
b. Son representaciones exactas de los elementos correspondientes,
c. Se consiguen en varios idiomas,
d. Sirven para representar gráficamente los componentes de un circuito,
e. No tienen utilidad práctica
5. El símbolo de la batería es el :
a.
b.
c.
d.
e. 210
6. La corriente eléctrica se mide directamente con un
a. Voltímetro
b. Amperímetro
c. Ohmiómetro
d. Osciloscopio
e. Sensor
7. El voltaje se mide directamente con un
a. Voltímetro
b. Amperímetro
c. Ohmiómetro
d. Potenciómetro
e. Capacitor
8. Los instrumentos de medición:
a. Son elementos básicos de circuito,
b. No son elementos básicos de circuito,
c. No alteran al circuito al conectarse a él,
d. No necesitan características especiales para hacer mediciones precisas, o
e. Sirven para contar el número de elementos que constituyen el circuito
9. Un multímetro es un aparato que:
a. Mide todas las variables físicas de un circuito,
b. Mide voltajes, corrientes, resistencias y potencias,
c. Mide solamente voltajes y corrientes,
d. Mide voltajes, corrientes y resistencias, o
e. Sirve para mantener el circuito trabajando correctamente
10. Los instrumentos de medición sirven para:
a. Producir cambios en el circuito,
b. Hacer que el circuito trabaje,
c. Proveer corriente al circuito,
d. Hacer mediciones sin producir cambios en el circuito, o
e. Proveer energía al circuito
11. Los voltímetros se conectan:
a. En serie con el elemento cuyo voltaje desea medirse,
b. En paralelo con un elemento cercano a aquel cuyo voltaje nos interesa conocer,
c. A través de la fuente de energía del circuito,
d. En paralelo con el elemento cuyo voltaje desea medirse, o
e. En cualquier sitio del circuito
12. Los amperímetros se conectan:
a. En serie con el elemento cuya corriente quiere medirse,
b. En paralelo con las resistencias,
c. A un lado de la fuente de energía,
d. En cualquier sitio, o
e. Al frente del voltímetro 211
13. El amperímetro ideal:
a. Es el más económico,
b. Tiene resistencia interna igual a cero,
c. Tiene resistencia interna infinita,
d. Tiene que ser del tipo digital, o
e. Tiene que ser del tipo analógico
14. El voltímetro ideal:
a. Tiene resistencia interna igual a cero,
b. Tiene resistencia interna infinita,
c. Es el que se usa en la realidad,
d. Es indestructible, o
e. No es conveniente si se desea tener medidas precisas
15. Los elementos de circuito y los instrumentos de medición se representan con:
a. Letras,
b. Palabras,
c. Símbolos convencionales aceptados internacionalmente,
d. Obras de arte, o
e. Ecuaciones matemáticas
16. Los elementos básicos de circuito se caracterizan, entre otras cosas, por:
a. El lugar donde están ubicados,
b. La función que desempeñan,
c. Tener una relación matemática entre la diferencia de potencial a través de ellos y la
corriente que los circula,
d. Ser divisibles en componentes más simples, o
e. Poseer electricidad en su interior 212 213
Informe del Experimento 3. Baterías, bombillas y corriente eléctrica
Sección ________ Mesa ____________
Fecha: ________________________________________________________________
Estudiantes:
1. __________________________________________________________________
2. __________________________________________________________________
3. __________________________________________________________________
4. __________________________________________________________________
Actividad 1:
1. Cuando usted desconectó cualquiera de los cables conductores del circuito ¿cuál fue la
lectura del medidor digital?
Respuesta:
_____________________________________________________________________
2. Cuando usted sustituyó cualquiera de los cables conductores del circuito por un cable de
plástico ¿cuál fue la lectura del medidor digital?
Respuesta:
______________________________________________________________________
3. De acuerdo con sus respuestas anteriores y sus observaciones al trabajar con el circuito,
señale con una marca de cotejo todos los elementos, o condiciones de la siguiente lista, que
son indispensables para que el circuito funcione correctamente
Batería (elemento de circuito),
Cable no conductor,
Bombilla (elemento de circuito),
Lazo conductor cerrado,
Lazo cerrado, no necesariamente conductor,
Lazo abierto,
Sensor de corriente,
Computadora,
Interfaz 214
4. Complete la Tabla 1 con los resultados de su experimento
Tabla 2. Resultados de las mediciones
Corriente por
el conductor 1
Corriente por
el conductor 2
5. De acuerdo con los resultados de la Tabla 2 identifique, con una marca de cotejo, el modelo
que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por un circuito simple
Modelo A
Modelo B
Modelo C
Modelo D
Actividad 2:
6. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con el circuito en serie,
identifique el modelo que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por él
Modelo E
Modelo F
Modelo G
Modelo H
7. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con el circuito en paralelo,
identifique el modelo que describe correctamente cómo fluye la corriente eléctrica por él
Modelo I
Modelo J
Modelo K
8. De acuerdo con los resultados de sus observaciones al trabajar con ambos circuitos,
identifique el modelo que describe correctamente porqué en uno de ellos la batería provee
más corriente que en el otro y porqué unas bombillas brillan más que las otras
Modelo L
Modelo M 215
Preguntas
Dado el dibujo de la figura 20, indicar cuáles de las afirmaciones siguientes son VERDADERAS
o FALSAS
Figura 20 Una batería conectada a una bombilla
a. La corriente viaja primeramente por el segmento de alambre A, y es parcialmente
consumida por la bombilla, de tal forma que la corriente en el segmento de alambre
B es más pequeña que en A
o VERDADERO
o FALSO
b. La corriente sale de la batería, sigue por el alambre A, pasa a través de la bombilla,
continúa a través del alambre B y regresa a la batería manteniendo su valor constante
o VERDADERO
o FALSO
c. La corriente sale de la batería hacia la bombilla por ambos alambres A y B, y es
consumida por ésta
o VERDADERO
o FALSO
d. Si el alambre B se desconecta, pero no así el A, la bombilla disminuirá su intensidad,
pero si se desconecta el alambre A y el B se deja conectado, la bombilla no
encenderá.
o VERDADERO
o FALSO
e. Un amperímetro medirá la misma corriente por el alambre A que por el B
o VERDADERO
o FALSO 216
Programa que construye circuitos :click
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