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Curvas I–V – resistencia, lámpara de filamento, diodo y LED

FísicaElectricidad y circuitosEdades 16–17

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Versión virtual de la práctica de curvas características I–V: una fuente de corriente continua variable, un amperímetro en serie y un voltímetro en paralelo con el componente. Ajusta el voltaje paso a paso, lee dos medidores digitales (con pequeños errores aleatorios), anota una tabla, representa I frente a V en los dos sentidos invirtiendo la fuente y calcula R = V/I en cada punto. Compara una resistencia fija (recta que pasa por el origen), una lámpara de filamento (curva que se aplana al calentarse el filamento) y un diodo de silicio y un LED rojo (que solo conducen en sentido directo, por encima de unos 0,6 V y 1,8 V, con una resistencia de protección).

Lección: Corriente, diferencia de potencial y resistencia: curvas características I–V

Qué muestra

La curva característica I–V muestra cómo depende la corriente que atraviesa un componente de la diferencia de potencial entre sus extremos. Una resistencia fija a temperatura constante da una recta que pasa por el origen, así que cumple la ley de Ohm. En una lámpara de filamento la corriente calienta el hilo de wolframio, sus iones vibran más y la resistencia aumenta, por lo que la gráfica se curva y se aplana. Un diodo conduce en un solo sentido: en inversa casi no pasa corriente, y en directa la corriente sube bruscamente por encima de unos 0,6 V en el silicio y de unos 1,8 V en un LED rojo.

Cómo usarla

Elige el Componente, ajusta la Fuente E con el deslizador o los botones − / + y lee el Voltímetro y el Amperímetro. Pulsa Anotar lectura para añadir un punto a la tabla y a la gráfica; luego pulsa Abrir interruptor S, cambia E y repite. Usa Invertir fuente para los valores negativos. Con el diodo y el LED marca Ampliar cerca del origen, y marca Mostrar curva de referencia para comparar. Toca un punto para calcular R = V/I.

Parámetros que puedes cambiar

  • Componente Resistencia fija, Lámpara de filamento (6 V – 0,3 A), Diodo de silicio, LED rojo
  • Resistencia R 10–100 Ω
  • Resistencia de protección (diodo, LED) Ninguna, 100 Ω, 330 Ω
  • Voltaje inicial de la fuente 0–12 V
  • Mostrar curva de referencia

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué aumenta la resistencia de una lámpara de filamento cuando aumenta la diferencia de potencial entre sus extremos?
  2. ¿Qué muestra la gráfica I–V de un diodo en polarización inversa y en directa por encima de 0,7 V?
  3. ¿Por qué debes abrir el interruptor entre lecturas y poner una resistencia de protección en serie con un LED?

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