Guía práctica de divisores de corriente: construye, mide y simula con una batería de 6 V

Piezas y Materiales

• Calculadora o lápiz y papel para cálculos
• Batería de 6 voltios (recargable o fresca)
• Resistencias de 1 kΩ a 100 kΩ

Referencias Cruzadas

Lecciones en Circuitos Eléctricos, Volumen 1, Capítulo 6: «Circuitos Divisores y Leyes de Kirchhoff».

Objetivos de Aprendizaje

• Usar con precisión voltímetro, amperímetro y óhmetro.
• Aplicar Ley de Ohm (I = E/R) y Ley de Corriente de Kirchhoff (KCL).
• Diseñar una red divisora de corriente.

Diagrama Esquemático

Ilustración

Nota: El tornillo superior de la terminal derecha se usa para unir tres cables solo para demostración; no refleja buena práctica en ensamblajes profesionales.

Instrucciones

Experimenta con tres métodos de construcción —protoboard, tira de terminales y forma libre— para entender sus respectivas ventajas y desventajas.

1. Selecciona tres resistencias de tu surtido. Mide cada una con un óhmetro, y registra los valores.
2. Conecta las resistencias en paralelo entre los terminales positivo y negativo de la batería de 6 V, como se muestra.
3. Mide el voltaje de la batería con un voltímetro una vez conectadas las resistencias. Registra este valor; puede diferir ligeramente del voltaje sin carga.
4. Mide el voltaje a través de cada resistor. En un circuito paralelo, el voltaje a través de todos los componentes es idéntico.
5. Usa la Ley de Ohm para calcular la corriente a través de cada resistor: I = V/R. Verifica estos valores midiendo corriente con un amperímetro digital.
   • Coloca la punta roja en la unión de los extremos positivos de todos los resistores.
   • Levanta el cable de un resistor y conecta la punta negra a ese cable para leer su corriente.
6. Mide la corriente total del circuito conectando la punta negra del amperímetro al terminal positivo de la batería manteniendo la roja en la misma unión. La lectura debería ser positiva.
7. Suma algebraicamente las tres corrientes de rama a la corriente total. Según la Ley de Corriente de Kirchhoff, la suma debería ser cero.
8. Desconecta la batería y mide la resistencia a través de la red paralela con un óhmetro. La lectura será menor que cualquier valor individual, y será la misma sin importar qué terminales de resistor uses.
9. Divide el voltaje de la batería medido por la resistencia total para calcular la corriente total; debería coincidir estrechamente con la corriente total medida.
10. Observa que cada corriente de rama es una fracción de la corriente total, proporcional a la razón de la resistencia total a la resistencia individual.

Simulación por Computadora

Esquemático con números de nodo SPICE:

En SPICE, los amperímetros se representan por fuentes de voltaje cero. El siguiente netlist puede guardarse como archivo de texto y ejecutarse en cualquier simulador compatible con SPICE:

Divisor de corriente
v1 1 0
r1 3 0 2k
r2 4 0 3k
r3 5 0 5k
vitotal 2 1 dc 0
vir1 2 3 dc 0
vir2 2 4 dc 0
vir3 2 5 dc 0
.dc v1 6 6 1
.print dc i(vitotal) i(vir1) i(vir2) i(vir3)
.end

Ejecutar la simulación produce cuatro corrientes: la total (negativa) y las tres de rama (positivas). Su suma algebraica es cero, confirmando la Ley de Corriente de Kirchhoff.

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