Un atenuador de reóstato: resistencia continuamente variable
1 · Predecir
Un reóstato (resistencia variable) está conectado en serie con una lámpara. Al deslizar el reóstato hacia una resistencia mayor, ¿la corriente de la lámpara aumenta o disminuye?
- La corriente aumenta a medida que aumenta la resistencia del reóstato.
- La corriente cae a medida que aumenta la resistencia del reóstato; más resistencia total en serie significa menos corriente.
- La corriente no depende de la configuración del reóstato.
2 · Configurar
- Abra el ajuste preestablecido del atenuador y presione Restablecer. La lámpara está fijada en 100 Ω; la batería suministra 9 V.
- Habilite la lectura de corriente en la lámpara.
- Establezca la resistencia del reóstato para cada prueba y registre la corriente de la lámpara.
3 · Recopilar Datos
| Resistencia del reóstato R_rh (Ω) | Corriente de la lámpara I (A) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 50.00 | |
| 100.00 |
Grafique la corriente I (eje y) frente a la resistencia del reóstato R_rh (eje x) para sus tres pruebas.
4 · Analizar
- Para una prueba, calcule I = E/(R_lamp + R_rh) usando E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Compare con la tabla.
- El reóstato y la lámpara están en serie, por lo que esta es la misma relación que las resistencias en serie, excepto que ahora una "resistencia" se puede ajustar continuamente. Explique por qué deslizar suavemente el reóstato atenúa o ilumina la lámpara.
5 · Ampliar
- A diferencia de un atenuador LED moderno (que conecta y desconecta la potencia rápidamente), un atenuador de reóstato desperdicia energía en forma de calor en el propio reóstato, exactamente proporcional a su propio I²R. Explique por qué un atenuador de reóstato de estilo antiguo se calienta.
- Este reóstato se puede configurar en cualquier lugar desde 0 Ω hasta 100 Ω. ¿Cuál es la corriente máxima posible (reóstato en 0 Ω) y la corriente mínima posible (reóstato en máximo)? Utilice su fórmula para comprobar ambos límites.
La física detrás de este experimento
Reóstato como resistencia en serie
Un reóstato actúa como una resistencia en serie ajustable: I = E/(R_lamp + R_rh). Deslizarlo hacia una resistencia más alta reduce continuamente la corriente, atenuando la lámpara suavemente en lugar de encenderla o apagarla por completo.