Vela y agua que sube

Experimento 3
BATERÍAS, BOMBILLAS Y CORRIENTE ELÉCTRICA Objetivos

1. 2. 3. 4.
Teoría

Construir circuitos sencillos con baterías, bombillas, y cables conductores, Interpretar los esquemáticos de circuitos eléctricos, para construirlos en el laboratorio, Medir corrientes usando sensores, el programa DataStudio y una computadora, y Describir cómo fluye la corriente eléctrica en algunoscircuitos

En este ejercicio de laboratorio vamos a descubrir algunas propiedades adicionales de la carga eléctrica. Vamos a saber que el transporte de carga a lo largo de un alambre conductor (metálico) constituye la corriente eléctrica y que la separación forzada de cargas de signos diferentes hace que entre ellas se cree un “desnivel” eléctrico, diferencia de potencial, o voltaje, que es elresponsable de que traten de recombinarse, o se recombinen, si existe un conductor por el cual transportarse. En la mayoría de los casos la diferencia de potencial que se provee en circuitos comunes proviene de una batería. Las baterías obtienen energía a partir de un proceso químico que ocurre en su interior Ante una diferencia de potencial entre cargas positivas y negativas, las negativas, que son lasúnicas capaces de moverse por ser las más pequeñas, tratan de recombinarse con las positivas, que permanecen inmóviles. Esta recombinación no es más que la consecuencia directa de la ley de Coulomb de atracción entre cargas de signos diferentes. Debido a la naturaleza del proceso por el cual la batería produce una diferencia de potencial, esta recombinación de cargas no puede ocurrir en suinterior, por lo que debe proveerse un camino conductor exterior por el que ocurra. En nuestro caso usaremos una bombilla y dos pedazos de alambre, en forma similar a la figura 1. La bombilla sirve para permitirnos saber que la corriente fluye, ya que emite luz al circular corriente eléctrica por ella

Figura 1. Circuito simple con una batería, dos pedazos de alambre conductor y una bombilla

Eneste ejercicio de laboratorio vamos a explorar el fenómeno de flujo de carga por un conductor y una bombilla, cuando una batería provee la energía potencial necesaria para separar las cargas de signos diferentes. Aprenderemos a interpretar diagramas de circuitos usando símbolos internacionales para representar sus elementos constitutivos, y a usar sensores de voltaje y corriente

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Elementosde circuito

La batería y la bombilla de la figura 1 constituyen elementos de circuito. Algunos ejemplos adicionales de elementos de circuito son: los interruptores, las resistencias, inductores y capacitores. Todos los elementos básicos de circuito tienen las siguientes cuatro características fundamentales: Poseen dos terminales, Poseen un símbolo con el cual se representan de formasimplificada, y una variable, o letra, que los identifica, Son indivisibles, es decir, constituyen los componentes más simples o básicos de los circuitos, y Su comportamiento puede describirse mediante una relación matemática entre su diferencia de potencial y la corriente que los circula. Por ejemplo, las resistencias “convierten” el voltaje en corriente, lo que indica cuál es su comportamiento, mientrasque la ecuación I = V/R, es la relación matemática que los describe
Símbolos

En la teoría de circuitos existen símbolos convencionales, internacionales, que sirven para representar gráficamente los componentes de un circuito, los instrumentos de medida y los circuitos en sí. Algunos de ellos son presentados a continuación. Ver las figuras 2 y 3. Debemos añadir que en el caso del símbolo de labatería, la línea horizontal, delgada y larga, en su extremo superior, representa el terminal positivo mientras la corta y ancha, el negativo

Figura 2 (a) Fuente de corriente, (b) Fuente de voltaje, (c) Batería, (d) Interruptor, (e) Inductor, (f) Capacitor

Figura 3 (a) Resistencia, (b) Bombilla, (c) Amperímetro, (d) Voltímetro

Estas representaciones, en particular, son las que usaremos en...