Introducción
En 3 ESO estamos haciendo unas prácticas muy sencillas de electricidad. Ahora lo que se lleva son los leds, pero no está de más estudiar algunos conceptos eléctricos con las tradicionales bombillas actualmente en desuso.
Aunque existen varios programas o simuladores que nos permitirían hacer esto, es interesante montar componentes reales para, posteriormente, sacar todo el partido posible a los simuladores.
Objetivo
En esta práctica se trata de conectar dos bombillitas (en serie para comenzar) y realizar algunas medidas sencillas con el polímetro. El montaje a realizar corresponde al siguiente circuito:
Desarrollo
En el cuaderno de trabajo se dibuja el esquema del circuito nombrando los distintos elementos: pila o voltaje total VT, R1, R2, etc. También se puede dibujar con lápiz los instrumentos de medida que vamos a utilizar para medir, por ejemplo, los voltajes (V1 y V2) en las resistencias R1 y R2 respectivamente.
Se monta en el taller el circuito descrito con dos bombillas y cables de cocodrilo. En lugar de una pila, se utiliza una fuente de alimentación que nos permitirá seleccionar voltajes de 3 V, 4,5 V y 6 V. Un voltaje mayor haría peligrar la integridad de las bombillitas.
Conviene recordar que la resistencia de una bombilla se mide en la bombilla desconectada del circuito. Para medir el voltaje que hay entre los extremos de la bombilla hay que conectar el circuito a la fuente de alimentación.
Con ayuda del polímetro, se anotan en el cuaderno las medidas necesarias para completar la siguiente tabla:
| VT(V) | R1(Ω) | R2(Ω) | V1(v) | V2(V) | Nivel luminosidad (Bajo-Medio-Alto) |
| 3 | |||||
| 4,5 | |||||
| 6 |
Análisis conexión serie
Una vez comprobado que en circuito lucen las dos bombillas y a la vista de los resultados anotados en la tabla cabe preguntarse lo siguiente:
- ¿Qué relación existe entre el voltaje de la alimentación VT y el nivel de luminosidad?
- ¿Qué relación existe entre VT, V1 y V2?
- ¿Qué ocurre si desenrroscamos una bombilla en el circuito conectado?
- Si las bombillas tienen más luminosidad en una situación que en otra, ¿crees que habrá alguna relación entre el voltaje al que están sometidas y la corriente eléctrica que circula por ellas?
- ¿Es importante que si dos bombillas se conectan en serie tengan una resistencia similar? ¿Qué pasaría si conectamos dos bombillas muy diferentes (resistencia distinta) en serie?
¿Y si conectamos las dos bombillas en paralelo?
Ahora esas dos bombillas podemos conectarlas en paralelo. Para ello, preparamos en el cuaderno una tabla similar a la anterior, aunque en este caso no haremos medidas para una alimentación de 6 V con el fin de no estropear las bombillitas. Los valores de R1 y R2 serían los que medimos en el caso anterior, pues las bombillas son las mismas.
Podemos utilizar la herramienta gratuita Tinkercad para visualizar el montaje a realizar:
Una vez montado en el taller podemos medir el voltaje de las bombillas utilizando el polímetro. Para ello, se conecta el polímetro en serie con la bombilla para medir el voltaje (también llamado tensión) entre los bornes de la bombilla:g
Ahora completamos la siguiente tabla en el cuaderno:
| VT(V) | R1(Ω) | R2(Ω) | V1(v) | V2(V) | Nivel luminosidad (Bajo-Medio-Alto) |
| 3 | |||||
| 4,5 |
Análisis de resultados circuito en paralelo
- ¿Qué relación existe entre el voltaje de la alimentación VT y el nivel de luminosidad?
- ¿Qué relación existe entre VT, V1 y V2? ¿Es igual que en el caso del circuito serie?
- ¿Qué ocurre si desenrroscamos una bombilla en el circuito conectado? ¿Ocurre lo mismo en en circuito serie?
- Si las bombillas tienen más luminosidad en una situación que en otra, ¿crees que habrá alguna relación entre el voltaje al que están sometidas y la corriente eléctrica que circula por ellas?
- ¿Es importante que si dos bombillas se conectan en paralelo tengan una resistencia similar? ¿Qué pasaría si conectamos dos bombillas muy diferentes (resistencia distinta) en paralelo?