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Resistencia eléctrica en hilos conductores

Este experimento consiste en medir la diferencia de potencial y la intensidad de corriente en un hilo conductor al que se va variando la longitud. Se puede oreintar a una valoración cualitativa de la influencia de la sección, la longitud y el material en la resistencia eléctrica o se puede avanzar hasta calcular la resistividad de cada material.



Enlace al guión de laboratorio.




Material

- Hilo de nicron y de otros tipos.
- Dos soportes con conector, cables, pinza de cocodrilo.
- Dos polímetros y una regla.
- Fuente de alimentación de corriente continua de 0 a 12 V.

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Hay que desenrollar el hilo y estirarlo para que la medición de longitud sea fiable.
Interesa que uno de los hilos sea de hierro, para comprobar que no es el mejor conductor.
La fuente de alimentación puede ser de valor constante siempre que no provoque un calentamiento excesivo del hilo.



Comentarios a la preparación del montaje

Hay que utilizar una diferencia de potencial suficientemente baja como para que el hilo no se caliente cuando la longitud del hilo sea corta. El aumento de temperatura aumenta la resistencia y afecta a los resultados.
Hay que cuidar la configuración del amperímetro y el voltímetro y sus conexiones en función de que sea uno u otro.
Los soportes tienden a caerse debido a la tensión mecánica del hilo, suenen necesitar un peso o un tornillo de mesa que los sujeten.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Conectar y utilizar voltímetros y amperimetros.
- Obtener lecturas de diferencia de potencial y de intensidad con diferentes resistencias eléctricas.
- Establecer la relación entre la resistencia eléctrica y la longitud del conductor.
- Reconocer las diferentes conductividades de diferentes conductores metálicos.

El trabajo con cables desnudos suele sorprender, hay que hacer ver que si se enrollara había un cortocircuito.
Es difícil entender que en la pinza de cocodrilo no hay tres ramas del circuito, que el hilo que queda después de la pinza no tiene corriente porque esa parte del circuito está abierta y sin conexión. Asumen que todo conductor conectado (en contacto físico) con el circuito tendrá corriente y este es un contraejemplo.
La configuración de los polímetros es difícil de comprender hay que dedicarle tiempo, puesto que es un aprendizaje de mucha utilidad en la vida diaria. Y los polímetros de aguja son bastante difíciles de interpretar con sus múltiples escalas, necesitan más tiempo.
Es muy útil disponer de hilo del mismo material y de diferentes grosores para ver el efecto de la sección en la resistencia.
Hacer una medición con hilo de hierro o de acero muestra su mala calidad como conductor, justifica el uso de cobre o aluminio en los hilos industriales.


Circuito completo con sus componentes
Circuito completo con sus componentes
Amperímetro en serie
Amperímetro en serie
Voltímetro en paralelo
Voltímetro en paralelo
Conexión de la pinza y zona del circuito abierto
Conexión de la pinza y zona del circuito abierto



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