La hoja de cálculo (me refiero a la aplicación de código abierto Calc de OpenOffice) es una poderosa herramienta en las clases de Tecnología, para lograr que los alumnos mejoren su comprensión del comportamiento de los circuitos eléctricos en general y del sentido físico de la ley de Ohm en particular.

La ventaja de la hoja de cálculo es que permite analizar lo que sucede al modificar los parámetros de un circuito (la intensidad de corriente que circula, las resistencias o las tensiones por ejemplo), compararlo con los resultados anteriores y deducir las pautas regulares del comportamiento de las otras magnitudes, gracias a su potencia de cálculo. Por supuesto, puede conseguirse lo mismo siguiendo el método clásico: resolver una serie de problemas de cálculo y comparar los resultados obtenidos. Pero la hoja de cálculo es más rápida, más brillante y pone el poder seductor de las computadoras a nuestro favor.

Para empezar, podemos explorar las consecuencias de las variaciones de la fuerza electromotriz del generador y de la resistencia, sobre la intensidad que circula por un circuito simple. Para ello pido a los alumnos que construyan en su ordenador una hoja de cálculo como esta:


Aprovecho la ocasión para enseñarles la importancia de diferenciar, utilizando colores de fondos y fuentes de distinto tamaño, las celdas que contienen los datos y la celda que contiene el resultado del cálculo.

Cambios en el valor de la resistencia

Una vez construida la hoja, les propongo que introduzcan distintos valores en la casilla de la resistencia y que observen cómo varía la intensidad. Al pedirles que describan la relación existente entre los cambios en el valor de R y los valores que adopta la corriente, muchos llegan a advertir una relación simple: si la resistencia aumenta, la corriente disminuye.

Para guiarles hasta la idea de proporcionalidad inversa, les pido que apaguen sus monitores y que se concentren en explicar la serie de valores que voy a ir proyectando en la pantalla del aula. Utilizo valores simples que proporcionen resultados cuya evolución sea fácil de seguir. Por ejemplo, dejando la fuerza electromotriz en 20 voltios, una resistencia de 200 ohmios proporciona una corriente de 100 mA, pero:

  • Al aumentar la resistencia al doble (400 Ω), la corriente se reduce a la mitad (50 mA)
  • Al aumentar cuatro veces (800 Ω), la corriente se reduce a su cuarta parte (25 mA)
  • Al reducir la resistencia a la mitad (100 Ω), la corriente aumenta al doble (200 mA)
  • Al reducirla a su décima parte (20 Ω) la corriente es diez veces mayor (1 A)

A partir de aquí no les cuesta llegar a las conclusiones siguientes:

  1. Las variaciones experimentadas por la corriente son inversamente proporcionales a las variaciones de la resistencia: a mayor resistencia menor intensidad de corriente.
  2. Cuando la resistencia es muy pequeña o nula, la intensidad crece casi hasta el infinito. Aprovecho la ocasión para explicarles que esta situación recibe el nombre de cortocircuito.
  3. Cuando la resistencia es muy elevada, lo que sucede con los materiales aislantes, la intensidad tiende a cero. A esta situación la conocemos con el nombre de circuito abierto.

Cambios en la tensión de alimentación

Con el mismo procedimiento, les pido que vayan introduciendo distintos valores en la tensión de alimentación y observando lo que le sucede a la intensidad de corriente para extraer una conclusión general.

A la luz de la experiencia anterior, no les resulta difícil llegar a las siguientes conclusiones:

  1. La intensidad que recorre el circuito es directamente proporcional a la tensión del generador: a mayor tensión mayor intensidad de corriente.
  2. Si no hay tensión en el generador tampoco hay corriente.
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