- La Ley de Ohm: La relación de proporcionalidad entre las magnitudes eléctricas, tal como establece la Ley de Ohm, se comprende mejor si se representan gráficamente. Por eso proponemos a los alumnos que calculen los valores de la intensidad de la corriente en un circuito para distintos valores de la tensión y que lo representen gráficamente.
Todos hemos realizado esta
actividad. Pero con la
ayuda de la hoja de cálculo, como la que puedes ver aquí,
se vuelve una actividad mucho más atractiva: se introduce un
valor de R
cualquiera, en Ohmios, y la hoja calcula los valores de I.
Además, en
la pestaña de Gráficos,
la hoja representa instantáneamente la recta correspondiente.
- Rectas de carga: se trata del mismo ejercicio, pero ahora vamos extender el cálculo a cuatro valores distintos de R. Puedes probarlo aquí: introduce en las celdas amarillas los cuatro valores de R que quieras. La hoja calculará los valores de I y en la pestaña de Gráficos, quedarán dibujadas las rectas de carga para los cuatro valores de R elegidos.
Durante el análisis de los
resultados hay que hacerles notar que la
pendiente de
la recta de carga es inversamente proporcional al valor de R: cuanto
mayor es R menor es su pendiente (más despacio crece la
corriente).
- I=f(R): la relación entre la intensidad en el circuito y la resistencia de carga es inversamente proporcional y una hoja de cálculo como la que puedes manejar pinchando aquí lo muestra claramente. Introduce un valor de R en la casilla correspondiente para que la hoja calcule los valores de I y los represente en un gráfico.
Lo más interesante del
análisis del
resultado está en los extremos de la curva, que se aproxima en
forma de asíntota al eje Y cuando R tiende a cero (cortocircuito) y es asíntota
al exe X cuando R tiende a infinito (circuito
abierto).
- Resistencia de un conductor: En esta actividad, podemos aplicar la hoja de cálculo para determinar la resistencia de un hilo, proporcionando los parámetros necesarios: el material del que está hecho, su longitud y su diámetro.
Puedes probarla aquí, utilizando Excel.
Introduce los
parámetros que desees. Esta hoja permite comparar
rápidamente la
influencia de los distintos factores en la resistencia de un conductor.
Los datos de la
resistividad de los distintos materiales se encuentran en una hoja
adjunta, bajo la pestaña llamada Tablas.
- Código
de colores: el valor óhmico de un resistor fijo se
representa mediante un código de colores, que incluye
también la tolerancia de fabricación. Solemos pedirles
que calculen, no sólo el valor nominal del resistor, sino
también los valores extremos según la tolerancia de
fabricación.
Puedes probar aquí una
hoja de cálculo en Excel que te permite elegir el
color de cada una de las bandas y te proporciona el valor nominal y los valores máximo y mínimo, teniendo en cuenta la
tolerancia.
- Conexión serie de resistencias:
el análisis de magnitudes en un circuito serie se facilita
enormemente con la hoja de cálculo. Puedes comprobarlo aquí,
poniendo cinco valores cualesquiera a las resistencias del circuito. La
hoja te proporciona todos los valores de R, I, V y P. La hoja de los
gráficos muestra el crecimiento de las magnitudes.
Para explorar el comportamiento
del circuito serie conviene explorar situaciones extremas: una
resistencia nula, dos
resistencias iguales, una
resistencia enorme,
etc. Esta actividad se puede reproducir para el estudio de la
conexión en paralelo.
- Divisor de tensión. El cálculo de un divisor de tensión puede ser algo engorroso, pero una hoja de cálculo como la que puedes utilizar aquí lo simplifica bastante: dándole la tensión de la fuente, la tensión y la corriente deseada en la salida, la hoja nos proporciona, en las celdas amarillas, los valores teóricos que deberían tener los resistores R1 y R2 para construirlo.
A partir de esos valores
teóricos, introduciendo en las casillas azules los valores
comerciales más próximos, la hoja nos calcula los valores
de tensión y corriente reales que nos proporcionaría el
divisor construido con ellos.