Resistencia no lineal

PIEZAS Y MATERIALES

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

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 2:"Ley de Ohm"

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Uso de voltímetro
• Uso de amperímetro
• Uso del ohmímetro
• Uso de la ley de Ohm
• Comprensión de que algunas resistencias son inestables.
• Método científico

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Mide la resistencia de la lámpara con tu multímetro. Esta cifra de resistencia se debe al delgado "filamento" de metal dentro de la lámpara.

Tiene sustancialmente más resistencia que un cable de puente, pero menos que cualquiera de las resistencias del último experimento. Registre este valor de resistencia para uso futuro. Construya un circuito de una sola lámpara y una batería.

Configure su multímetro en el rango de voltaje apropiado y mida el voltaje a través de la lámpara mientras está energizada (encendida). Registre este valor de voltaje junto con el valor de resistencia medido previamente.

Configure su multímetro en el rango de corriente más alto disponible. Interrumpa el circuito y conecte el amperímetro dentro de esa ruptura, para que se convierta en parte del circuito, en serie con la batería y la lámpara.

Seleccione el mejor rango de corriente:el que dé la indicación del medidor más fuerte sin sobrepasar el rango del medidor. Si su multímetro tiene rango automático, por supuesto, no necesita preocuparse por los rangos de ajuste.

Registre este valor de corriente junto con los valores de resistencia y voltaje previamente registrados. 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 debería encontrar es una marcada diferencia entre la corriente medida y la corriente calculada:la cifra calculada es mucho mayor que. ¿Por qué es esto? Para hacer las cosas más interesantes, intente medir la resistencia de la lámpara nuevamente, esta vez usando un modelo diferente de medidor.

Deberá desconectar la lámpara del circuito de la batería para obtener una lectura de resistencia porque los voltajes fuera del medidor interfieren con la medición de resistencia. Esta es una regla general que debe recordarse:mida la resistencia solo en un sin energía componente!

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

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

Este problema es un buen caso de prueba para la aplicación de métodos científicos. Una vez que haya pensado en una posible razón por la cual la resistencia de la lámpara cambia entre condiciones iluminadas y apagadas, intente duplicar la causada por otros medios.

Por ejemplo, si cree que la resistencia de la lámpara puede cambiar a medida que se expone a la luz (su propia luz, cuando está encendida) y que esto explica la diferencia entre las corrientes de circuito medidas y calculadas, intente exponer la lámpara a una fuente de luz externa. mientras mide su resistencia. Si mide un cambio sustancial de resistencia como resultado de la exposición a la luz, entonces su hipótesis tiene algún apoyo probatorio.

Si no es así, su hipótesis ha sido falsificada y otra causa debe ser responsable del cambio en la corriente del circuito.