Comportamiento de una Pila Eléctrica (Fis1530 Fis 152 DS)
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Comportamiento de una Pila Eléctrica
Indagación
¿Cómo es la estructura interna de una pila eléctrica?
Objetivo
Estudiar el comportamiento de una pila cuando ella entrega voltaje a un circuito externo a través del cálculo de parámetros físicos de relevancia para su funcionamiento.
Equipamiento
- Circuito Resistencia Interna de una Pila - Un multímetro - 2 Sensores de Voltaje - Pinzas retractil
Teoría
El voltaje a través de una resistencia , se relaciona con la corriente que circula por la resistencia de acuerdo con la Ley de Ohm:
Una pila se puede representar por una fuente de fuerza electromotriz o fem , conectada en serie con una resistencia , que corresponde a la resistencia interna de la pila. Así, si la pila entrega una caída de tensión que produce una corriente , estos parámetros se relacionan mediante la ecuación:
Montaje Experimental
Se debe configurar el circuito descrito en la figura 1 conectando el equipamiento como lo muestra la figura 2. En el esquema de la figura 1, "A" es un amperímetro (multímetro) de corriente continua (CC) con un alcance máximo de , es un voltímetro (sensor de voltaje electrónico) y es un reóstato variable que está conectado en serie entre la pila y el amperímetro (resistencias en serie).
Configuración Software Data Studio
- Ponga en ejecución el programa Data Studio.
- Para calibrar el canal A, del menú de iconos seleccione Voltaje Sensor (Sensor de Voltaje).
- Presione la tecla Options (opciones) y seleccione:
- - la opción de Keyboard(Teclado)
- - Ingrese Corriente en el cuadro de name (nombre)
- - Ingrese en cuadro de Units(unidades)
Procedimiento Experimental
El procedimiento básico consiste en anotar directamente los valores de la corriente que entrega el multímetro en el programa Data Studio y al mismo tiempo, registrar en el computador los valores de voltaje que mide el sensor conectado a la interfaz. Con estos datos se generará un gráfico de voltage v/s corriente para una pila chica y otra grande.
- Conecte el sensor de voltaje en los conectores respectivos (rojo-negro). En el multímetro utilice la escala de 400 mA y corriente continua.
- En la fila correspondiente a la pila chica, posicione la pinza sobre la punta PPD13, presione el interruptor y observe la corriente durante 10 segundos. Repita, pero con la punta PPD01. ¿Cuál es la diferencia?
- Posicione la pinza sobre la punta PPD01, pero de la fila correspondiente a la pila grande. Mantenga presionado el interruptor de la pila chica y por teclado registre inmediatamente el valor de la corriente en la ventana que indica corriente. Luego presione conservar (keep). Repita hasta la punta PPD15 de la misma fila.
- Para graficar los datos obtenidos arrastre el icono que indica el gráfico y llévelo hasta el canal A. Seleccione en el eje vertical el voltaje y en el horizontal la corriente.
- Para medir con la pila grande, repetir el procedimiento 3 y 4, pero presionando el interruptor de la pila grande y posicionando la pinza en la fila correspondiente a la pila chica.
Análisis de Datos
Estas son preguntas referentes a los resultados de los experimentos. Les servirán de guía para redactar la sección de análisis y conclusiones del informe.
- ¿Qué representa físicamente la pendiente en el gráfico versus ?
- ¿Qué representa físicamente el corte con el eje de ordenada en el mismo gráfico?
- Del procedimiento 2: ¿por qué la corriente cambia al cambiar de punta? ¿por qué la corriente cambia en el tiempo? ¿qué le sucede a la pila?
- Del procedimiento 3: ¿cómo se comparan las resistencias internas de las pilas? ¿de qué depende el valor de la resistencia interna de una pila?