GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS   II B

 

Materiales y su preparación

 

Chinchetas

Hilo de cobre

Un polímetro  digital

Resistencias comerciales de 100 W (9)

Pila de 4,5 V

Plancha de corcho o de polispán muy dura.

Soldador

Hilo de estaño para soldar

 

La longitud de los hilos que unen las resistencias comerciales se alargan soldándoles una longitud de hilo de cobre, como se indica en la figura.1, (puede observarse cómo quedan las resistencias en la fotografía 1).La razón de realizar esta operación es evitar contactos falsos en los circuitos

SOLUCIONARIO

Fig.1

Guión     propuesto

 

1) Los alumnos miden, con el óhmetro, cada una de las resistencias R1,  R2 ,  R3 , R4, R5 ,   R6,  R7,  R8 y  R9.

        R1=              ;  R2=                ; R3=                  R4=              ;  R5=                ; R6=              

 

        R7=              ;  R8=                ; R9=                  

 

2) Calculan el valor medio de las resistencias con su incertidumbre.

  

3) Los alumnos montan  un circuito como el indicado en la figura 2, y miden, con el óhmetro,  la resistencia equivalente experimental.

Fig.2

Calculan con los valores de R1, R2 , R3 , R4, R5, R6, R7, R8 y R9 medidos en 1, la resistencia que denominamos teórica.

                                              

Determinan la diferencia, en tanto por ciento, entre ambos valores.

  

Con el valor medio de R con su incertidumbre se calcula la resistencia teórica con su incertidumbre.

Fotografía 1

Montaje  real  del esquema eléctrico de la figura 2. El óhmetro  mide la resistencia experimental. Observe el lector dónde está colocado el dial del aparato.

3) Colocan la pila y el voltímetro para medir la caída de tensión a través de las resistencias R1, R2, R4, R5, R6  y  R7 .

V(R1)=                        V(R2)=                        V(R4)=  

V(R5)=                        V(R6)=                        V(R7)=

 

Fotografía 2

En esta fotografía se ha colocado la pila  y el voltímetro para medir la caída de tensión en R7. El dial del multímetro esta colocado en la escala 20 mV de corriente  continua.

4) Colocan la pila y el multímetro  para medir la intensidad que circula a través de las resistencias. R1, R2, R4, R5, R6  y  R7 .

I(R2)=                         I(R2)=                          I(R4)=

I(R5)=                         I(R6)=                         I(R7)= 

 

Fotografía 3.-Dispositivo real que permite medir la intensidad de  la corriente que circula por la resistencia R7.

5) Con los valores medidos del voltaje y de la intensidad calculan  los correspondientes de las resistencias.

                                                

 

                                                

6) Determinan la diferencia entre los valores de las resistencias  medidos directamente con el óhmetro y los obtenidos en este apartado.

7) En el nudo donde están situadas las resistencias R1, R2 y R4 la primera ley  Kirchhoff establece que la suma de las intensidades que llegan al nudo es igual a la suma de las intensidades que salen de él.

 

Con los valores medidos anteriormente  hacen la suma  de    I(R2 ) + I(R4)=

Diferencia       

 

Repiten el proceso en el nudo de las resistencias  R4,  R5, R7.

8)  Miden  la diferencia de potencial entre los bornes de la pila en el circuito de la figura

                                                        V=

Fig.3

Fotografía 4.-Dispositivo real correspondiente a la figura 3. El voltímetro mide la diferencia de potencial en los bornes de la pila

Teniendo en cuenta que las pilas tienen una resistencia interna muy pequeña podemos considerar que la diferencia de potencial medida con el voltímetro es igual prácticamente a la fuerza electromotriz. De acuerdo con esto tenemos tres mallas en el circuito: La primera comprende las resistencias R1, R2 , R3 más la pila, la segunda contiene las resistencias R2, R4 , R5 y R6.y la tercera las resistencias R5, R7 , R8 y R9.  La segunda ley de Kirchhoff establece que en una malla la suma de las fuerzas electromotrices es igual  a la suma de las intensidades por las  resistencias. Esta ley nos conduce a (ver el solucionario)

                                          

Con el  valor numérico  de V (medido en el apartado 8) y el de R (calculado en el apartado 2),  determina los valores de I(R1) , I(R4) y , I(R7)

                                                            

Calculan, en tantos por ciento, las diferencias respecto de los valores experimentales  que  han obtenido en el apartado 4.