Cortocircuito

Programas: KS3, cycle 4, Sek I

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Objetivo

Ver qué ocurre en un cortocircuito y cómo actúa la protección.

El montaje

Una fuente de 6 V y una bombilla de 6 V / 3 W; un interruptor abierto está conectado en paralelo con la bombilla. La bombilla está encendida.

Procedimiento

1. Cierre el interruptor.
2. Observe la bombilla y el indicador de encendido de la fuente.
3. Abra el interruptor y encienda la fuente con la tecla de encendido.

Resultado esperado

El interruptor cerrado cortocircuita los bornes de la bombilla: la corriente se desvía por fuera de la bombilla y esta se apaga. La corriente solo está limitada por la resistencia interna de la fuente (0,5 Ω) y los cables, y llega a unos 10 A. La protección contra sobrecarga de la fuente la apaga con una corriente superior a 3 A: la tecla de encendido se desactiva y el indicador parpadea en rojo. La fuente solo volverá a funcionar cuando se encienda a mano.

Preguntas

1. ¿Por qué es tan grande la corriente en un cortocircuito?
2. ¿Qué dispositivo de la instalación eléctrica de una casa hace el papel de esta protección?

Respuestas

1. El interruptor cerrado puentea la bombilla, cuyo filamento caliente, de unos 12 Ω, mantenía la corriente cerca de 0,5 A. Lo que queda es la resistencia interna de la fuente, 0,5 Ω, y los cables, así que \(I = U / R\) da como máximo 6 V / 0,5 Ω = 12 A, y unos 10 A con los cables.
2. Un interruptor automático (magnetotérmico) en el cuadro eléctrico, o un fusible en las instalaciones antiguas. Igual que la protección de la fuente, un interruptor automático salta con una sobrecarga o un cortocircuito y hay que volver a conectarlo a mano.