Un circuito muy simple

Piezas y materiales

• batería de 6 voltios
• Lámpara incandescente de 6 voltios
• Cables de puente
• Protoboard
• Regleta de terminales

A partir de este experimento, se supone que es necesario un multímetro y no se incluirá en la lista requerida de piezas y materiales.

En todas las ilustraciones posteriores, se mostrará un multímetro digital en lugar de un medidor analógico, a menos que haya alguna razón en particular para usar un medidor analógico.

Se le anima a utilizar ambos tipos de medidores para familiarizarse con el funcionamiento de cada uno en estos experimentos.

Referencias cruzadas

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 1:“Conceptos básicos de electricidad”

Objetivos de aprendizaje

• Configuración esencial necesaria para hacer un circuito
• Caídas normales de voltaje en un circuito operativo
• Importancia de la continuidad de un circuito
• Definiciones de trabajo de circuitos "abiertos" y "cortocircuitos"
• Uso de la placa de pruebas
• Uso de la tira de terminales

Diagrama esquemático

Ilustración

Creación de un circuito simple

Este es el circuito completo más simple de esta colección de experimentos:una batería y una lámpara incandescente.

Conecte la lámpara a la batería como se muestra en la ilustración, y la lámpara debería encenderse, asumiendo que la batería y la lámpara están en buenas condiciones y coinciden en términos de voltaje.

Si hay una “ruptura” (discontinuidad) en cualquier parte del circuito, la lámpara no se encenderá. no ¡importa dónde ocurra tal ruptura!

Muchos estudiantes asumen que debido a que los electrones salen del lado negativo (-) de la batería y continúan a través del circuito hacia el lado positivo (+), que el cable que conecta el terminal negativo de la batería a la lámpara es más importante para el funcionamiento del circuito que el otro cable que proporciona una ruta de retorno de los electrones a la batería. ¡Esto no es cierto!

Medición del voltaje en el circuito

Con el multímetro configurado en el rango apropiado de “voltios CC”, mida el voltaje en la batería, en la lámpara y en cada cable de puente.

Familiarícese con los voltajes normales en un circuito en funcionamiento. Ahora, "interrumpa" el circuito en un punto y vuelva a medir el voltaje entre los mismos conjuntos de puntos, midiendo además el voltaje en la ruptura de esta manera:

¿Qué voltajes miden igual que antes? ¿Qué voltajes son diferentes desde que se introdujo la ruptura?

Cuánto voltaje se manifiesta o cae a través del descanso? ​​

¿Cuál es la polaridad de la caída de voltaje a través de la ruptura, como lo indica el medidor?

Vuelva a conectar el cable de puente a la lámpara y corte el circuito en otro lugar.

Mida todas las "caídas" de voltaje nuevamente, familiarizándose con los voltajes de un circuito "abierto".

Construya el mismo circuito en un tablero, teniendo cuidado de colocar la lámpara y los cables en el tablero de tal manera que se mantenga la continuidad.

El ejemplo que se muestra aquí es solo eso:un ejemplo, no el solo forma de construir un circuito en una placa de pruebas:

Casos de cortocircuito

Experimente con diferentes configuraciones en la placa de pruebas, enchufando la lámpara en diferentes orificios.

Si encuentra una situación en la que la lámpara se niega a encenderse y los cables de conexión se calientan, probablemente tenga una situación conocida como cortocircuito , donde una ruta de menor resistencia que la lámpara evita la corriente alrededor de la lámpara, evitando que caiga suficiente voltaje a través de la lámpara para encenderla.

Aquí hay un ejemplo de un cortocircuito hecho en una placa de pruebas:

Un ejemplo de cortocircuito accidental

Aquí hay un ejemplo de una accidental cortocircuito del tipo que suelen hacer los estudiantes que no están familiarizados con el uso de la placa de pruebas:

Aquí no hay ningún cable de "cortocircuito" en la placa de pruebas, pero sí un cortocircuito y la lámpara se niega a encenderse.

Según su comprensión de las conexiones de los orificios de la placa de pruebas, ¿puede determinar dónde está el "corto" en este circuito?

Consejos para evitar cortocircuitos

En general, se deben evitar los cortocircuitos, ya que dan como resultado tasas muy altas de flujo de electrones, lo que hace que los cables se calienten y las fuentes de energía de la batería se agoten.

Si la fuente de energía es lo suficientemente grande, un cortocircuito puede causar que se manifieste un calor de proporciones explosivas, causando daños al equipo y peligro para el personal cercano.

Esto es lo que sucede cuando la rama de un árbol se "corta" a través de los cables de una línea eléctrica:la rama, que está compuesta de madera húmeda, actúa como un camino de baja resistencia a la corriente eléctrica, lo que genera calor y chispas.

También puede construir el circuito de la batería / lámpara en una regleta de terminales:un trozo de material aislante con barras de metal y tornillos para unir cables y terminales de componentes.

A continuación, se muestra un ejemplo de cómo se podría construir este circuito en una regleta de terminales:

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Circuitos simples
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