2.6: Resistencia no lineal

PARTES Y MATERIALES

• Calculadora (o lápiz y papel para hacer aritmética)
• Batería de 6 voltios
• Lámpara incandescente de bajo voltaje (Radio Shack catálogo # 272-1130 o equivalente)

Referencias cruzadas

Lecciones En Circuitos Eléctricos, Volumen 1, Capítulo 2: “Ley de Ohm”

Objetivos de aprendizaje

• Uso del voltímetro
• Uso de amperímetro
• Uso del ohmímetro
• Uso de la Ley de Ohm
• ¡Comprensión de que algunas resistencias son inestables!
• Método científico

Diagrama esquemático

Ilustracion

INSTRUCCIÓN

Mida la resistencia de la lámpara con su multímetro. Esta cifra de resistencia se debe al delgado “filamento” metálico dentro de la lámpara. Tiene sustancialmente más resistencia que un cable puente, pero menos que cualquiera de las resistencias del último experimento. Registre este valor de resistencia para uso futuro.

Construya un circuito de una batería y una lámpara. Ajuste su multímetro en el rango de voltaje apropiado y mida el voltaje a través de la lámpara a medida que está energizada (encendida). Registre este valor de voltaje junto con el valor de resistencia previamente medido.

Ajuste su multímetro al rango de corriente más alto disponible. Rompe el circuito y conecta el amperímetro dentro de esa ruptura, de manera que se convierte en parte del circuito, en serie con la batería y la lámpara. Seleccione el mejor rango de corriente: el que dé la indicación más fuerte del medidor sin sobrepasar el medidor. Si tu multímetro está autoranging, claro, no necesitas molestarte en establecer rangos. Registre este valor de corriente junto con los valores de resistencia y voltaje registrados previamente.

Tomando las cifras medidas para voltaje y resistencia, use la ecuación de la Ley de Ohm para calcular la corriente del circuito. Compare esta cifra calculada con la cifra medida para la corriente del circuito:

Lo que debes encontrar es una marcada diferencia entre la corriente medida y la corriente calculada: la cifra calculada es mucho mayor. ¿Por qué es esto?

Para hacer las cosas más interesantes, intenta medir nuevamente la resistencia de la lámpara, esta vez usando un modelo diferente de medidor. Deberá desconectar la lámpara del circuito de la batería para obtener una lectura de resistencia, ya que los voltajes fuera del medidor interfieren con la medición de la resistencia. Esta es una regla general que debe recordarse: ¡mida la resistencia solo en un componente sin alimentación!

Usando un ohmímetro diferente, la lámpara probablemente se registrará como un valor diferente de resistencia. Por lo general, los medidores analógicos dan lecturas de resistencia de lámpara más altas que los

Este comportamiento es muy diferente al de las resistencias en el último experimento. ¿Por qué? ¿Qué factor (es) podría (n) influir en la resistencia del filamento de la lámpara, y cómo podrían ser diferentes esos factores entre las condiciones de encendido y apagado, o entre las mediciones de resistencia tomadas con diferentes tipos de medidores?

Este problema es un buen caso de prueba para la aplicación del método científico. Una vez que hayas pensado en una posible razón para que la resistencia de la lámpara cambie entre condiciones encendidas y apagadas, trata de duplicar esa causa por algún otro medio. Por ejemplo, si crees que la resistencia de la lámpara podría cambiar a medida que se expone a la luz (su propia luz, cuando se enciende), y que esto explica la diferencia entre las corrientes de circuito medidas y calculadas, intente exponer la lámpara a una fuente externa de luz mientras mide su resistencia. Si mide el cambio sustancial de resistencia como resultado de la exposición a la luz, entonces su hipótesis tiene algún respaldo probatorio. Si no, entonces su hipótesis ha sido falsificada, y otra causa debe ser la responsable del cambio en la corriente del circuito.