Medidores intercambiados: un error de cableado común
1 · Predecir
Si accidentalmente se conecta un voltímetro en serie (donde debería ir el amperímetro) y un amperímetro en paralelo (donde debería ir el voltímetro), ¿qué sucede con la corriente de la resistencia, sin importar qué resistencia elija?
- La corriente es siempre cero: la enorme resistencia del voltímetro en serie bloquea el circuito por completo.
- El circuito todavía funciona normalmente, solo que con lecturas menos precisas.
- La corriente se vuelve peligrosamente grande.
2 · Configurar
- Abra el valor predeterminado de medidores intercambiados y presione Restablecer. El voltímetro está (incorrectamente) en serie; el amperímetro está (incorrectamente) en paralelo a través de la resistencia.
- Habilite la lectura de corriente en la resistencia.
- Establezca el valor de R1 para cada prueba y registre la corriente de la resistencia.
3 · Recopilar Datos
| Resistencia R1 (Ω) | Corriente de resistencia I (A) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
Grafique la corriente I (eje y) frente a R1 (eje x) para sus tres pruebas. ¿La línea es plana en cero?
4 · Analizar
- Un voltímetro ideal en serie actúa como un circuito abierto (esencialmente resistencia infinita), por lo que ninguna corriente puede fluir a ninguna parte del circuito, independientemente del valor de R1.
- Explique por qué el voltímetro en serie, destinado a medir sin consumir corriente, bloquea toda la corriente cuando es el único camino disponible, y por qué el voltaje de la resistencia también indica cero como resultado.
5 · Ampliar
- El amperímetro paralelo (0 Ω) en realidad pone en cortocircuito la resistencia: la corriente fluye preferentemente a través del amperímetro en lugar de R1. En un circuito real con un amperímetro no ideal (pero aún de baja resistencia), este error puede consumir una corriente peligrosamente alta y dañar el medidor. Explique por qué "medir la corriente con un amperímetro en paralelo" es un peligro de cableado en el mundo real, no solo una curiosidad teórica.
- Si construyera un circuito y encontrara corriente cero en todas partes con una batería que funciona correctamente, ¿qué le indicaría verificar la ubicación de su voltímetro sobre un posible error de cableado?
La física detrás de este experimento
Por qué es importante la ubicación del medidor
La muy alta resistencia de un voltímetro está bien en paralelo (donde consume una corriente insignificante) pero se convierte en un circuito abierto efectivo si se coloca en serie. La muy baja resistencia de un amperímetro está bien en serie, pero se convierte en un cortocircuito efectivo si se coloca en paralelo.