Experimentos científicos para principiantes sobre electricidad Parte 2 – Ohm en el rango
La electricidad parece algo bastante mágico – partículas de fuerza subatómica que se encuentran en prácticamente todo. El término científico para estas partículas es «electrones», y en su mayor parte, la tecnología detrás de su control es muy básica. «¿Cómo de básica?», se podría preguntar. Tan básica que puede mostrarle a su hijo cómo funciona todo desde dentro de su casa. Con nuestra serie de Experimentos Científicos sobre Electricidad para Principiantes, usted y sus hijos utilizarán materiales y técnicas similares a las utilizadas por Edison, Tesla y otros pioneros de la energía eléctrica cuando comenzaron sus experimentos hace más de un siglo.
¡Porque los experimentos científicos para niños son divertidos!
¡Bienvenido de nuevo! Esperamos que hayan disfrutado construyendo una batería de limón en nuestra primera entrega. Antes de aprender sobre las resistencias esta semana, recapitulemos algunos equipos básicos e información.
Aunque la mayoría de los materiales que necesitará probablemente ya estén en su casa, necesitará algunos elementos importantes de un centro de suministros o de mejoras para el hogar.
Este es un ejemplo de un multímetro. Siéntase libre de usar cualquier versión de este instrumento que le sea conveniente.
- AMultimetro. Este dispositivo mide el voltaje, el amperaje y la resistencia (ohms) de CA y CC. Uno bueno, pero barato, cuesta alrededor de 20 dólares en los centros de atención a domicilio y puede ser muy práctico para tenerlo en casa.
- Un par de cables de prueba de cocodrilo. Son cables con pequeños clips en los extremos que permiten conectar circuitos.
- Una batería de linterna de 6 voltios. Estas sacan un buen y seguro nivel de energía.
Aunque no necesitarás soldar ninguna conexión en estos circuitos, tendrás que comprobar que tus conexiones conducen la electricidad a través de ellas.
NOTA: Ninguno de estos circuitos o sus componentes están diseñados para ser enchufados en tomas de pared domésticas o utilizar corriente doméstica. Son demasiado débiles para ese nivel de potencia y conectarlos a corrientes domésticas es extremadamente peligroso .
Ohm en el Rango!
Así como los cables de cobre conducen la electricidad fácilmente, las resistencias limitan la cantidad de electricidad que puede pasar a través de ellos. Esto significa que puedes establecer circuitos precisos usando cantidades exactas de electricidad para hacer todo tipo de cosas ordenadas. También puedes hacer una resistencia con un simple trozo de papel y un lápiz.
Así es como funciona
Sí. De verdad. El grafito de lápiz sobre papel puede hacer que este experimento funcione.
1) Usar el lápiz para dibujar una línea muy gruesa en el papel. Puede ser de cualquier longitud que desee, pero asegúrese de ennegrecer completamente la línea con la mina del lápiz (técnicamente, es grafito, un tipo de carbono que es un semimetal y un excelente conductor).
2) A continuación, toma tu multímetro y ponlo a 10k Ohms. Ponga una sonda en el extremo de la línea y la otra en el extremo más alejado de la línea.
3) Mientras observa el medidor, mueva uno de los extremos de la sonda hacia el otro. A medida que los puntos de la sonda se acercan, la línea comenzará a permitir que más electricidad pase a la otra sonda. La cantidad de resistencia eléctrica se muestra en el multimetro comoOhms.
4) Notarán que, cuanto más se acerquen las sondas, menos resistencia habrá. Esto lo convierte en una resistencia variable. Las resistencias variables se usan para todo tipo de cosas, incluyendo luces de atenuación, control de velocidad de motores eléctricos y perillas de volumen.
5) Por supuesto, la resistencia de la línea también depende de cuán fuerte hayas dibujado la línea del lápiz – grueso y pesado conduce mejor, delgado y ligero conducirá menos.
Cuanto más se alejan las sondas, menos electricidad pasa. La aguja de este medidor se mueve a la derecha a medida que los ohmios aumentan.
¿Qué puedes hacer con él?
Para probarlo por ti mismo, necesitarás tu batería de linterna de 6 voltios, una bombilla de linterna de 6 voltios (NO un LED) y un enchufe a juego. Teóricamente, usted podría conectar una batería a una bombilla y deslizar un par de cables de contacto a lo largo de la línea del lápiz, subiendo y bajando la salida de la bombilla. Pero nuestra batería de la linterna es demasiado débil para superar toda la resistencia en la línea del lápiz para encender la bombilla.
Así que, en lugar de dibujar una línea para hacer una resistencia, vamos a usar el lápiz de grafito de núcleo interno para ser una resistencia.
Resistencias de lápiz. La más corta es 3 7/8″ a 7 Ohms. El medio es 4 5/8 » a 12 Ohms. La más larga es 6 5/8″ a 20 Ohms.
1) Tome dos lápices similares del número 2. Corta uno en dos, de modo que una pieza sea aproximadamente el doble de grande que la otra.
2) Afila ambos extremos de cada lápiz (o pieza) para que tengas bonitas puntas de grafito expuestas en cada extremo.
3) Conecte un cable de prueba de la batería al terminal de la bombilla.
Resistencia de lápiz #1. El más largo es 6 5/8″ a 20 Ohms.
4) Enganche el otro cable del casquillo de la bombilla en una de las puntas afiladas del lápiz más corto.
Resistencia del lápiz #2. El tamaño medio es de 4 5/8 » a 12 Ohms.
5) Enganche el otro cable de la batería a la otra punta afilada del lápiz.
Resistencia de lápiz #3. El más corto es 3 7/8″ a 7 Ohms.
6) La bombilla debe brillar. A medida que repita esto con lápices cada vez más largos, verá que la bombilla brilla menos.
Ten cuidado de NO dejar tus circuitos de resistencia de lápiz conectados por mucho tiempo. La resistencia eléctrica hará que los terminales de la batería se calienten mucho al tacto.
¡Vaya! ¿Qué pensaste de ese experimento? ¿Tienes uno similar que quieras compartir? ¡Cuéntanoslo en los comentarios!
Por cierto…
¡Puedes ver la primera parte de nuestra serie para más bondad científica!
Si se ha divertido con estos experimentos científicos para principiantes, hay cientos más que usted y su hijo pueden hacer juntos para aprender aún más sobre la electricidad. Dos libros clásicos que entran en mayor detalle sobre cómo funciona la electricidad son:
- Iniciándose en la electrónica por Forest M. Mims III
- 100 asombrosos proyectos de feria de ciencia de fabricación propia por Glen Vecchione.
¿Tiene algún experimento científico para principiantes que le gustaría compartir con nuestros lectores? ¡Cuéntenos sobre ellos en los comentarios!
En la Parte 3: Aprenderemos sobre los imanes, las bobinas y el poder de atracción.
