Probador de materiales: conductores y aislantes

Un juego de simulación educativo. Pon una muestra en un circuito y predice la corriente por el nicrom y el vidrio, la longitud de un hilo calefactor, el aluminio que iguala a un cable de cobre y la resistencia de una mina de lápiz.

ConductoresResistividad

PROBADOR DE MATERIALES

Un hilo de nicrom

Listo
Activa JavaScript para cerrar el interruptor. Las instrucciones y el ejemplo resuelto siguen siendo legibles.
Corriente I, de + a −Electrones, en sentido contrarioTu predicciónCables, pinzas y escala
ResistenciaR = ρ·L ÷ A, I = V ÷ R

Tiempo

0.00 s

t

Pila

— V

V

Resistencia de la muestra

— Ω

R = ρ·L ÷ A

Corriente

— A

I = V ÷ R

Resistividad

— Ω·m

ρ

Predice antes de empezar

Escribe tu predicción para preparar la prueba. Iniciar sigue desactivado hasta que haya una respuesta.

Predice lo que marcará el medidor.

Puntuación de la misión—

Cada respuesta debe estar dentro del 2 %: cada una da 100 puntos. Acertar en la primera prueba suma 50. Una prueba cuenta en cuanto empieza.

✓ Respuesta correcta① A la primera

Cómo jugar a Probador de materiales

  1. Elige una prueba y lee el tamaño de la muestra en la tarjeta y su resistividad en la pregunta.
  2. Usa R = ρ·L ÷ A con L en m y A en m² (1 mm² = 10⁻⁶ m²), e I = V ÷ R.
  3. Escribe tu predicción y pulsa Iniciar. El interruptor se cierra al medio segundo.
  4. Lee el amperímetro y mira dónde cae tu respuesta en la escala de resistividad.

Conductores, aislantes y resistividad

Que un material conduzca depende de lo libremente que se muevan sus electrones. La resistividad ρ mide lo difícil que es hacer pasar una corriente por un cubo de 1 m de ese material. Los metales tienen electrones libres y resistividades diminutas, unos 10⁻⁸ Ω·m para el cobre; el vidrio y la goma sujetan sus electrones y llegan a 10¹² Ω·m o más. Ninguna otra propiedad cotidiana abarca tantas potencias de diez, y por eso conductores y aislantes se comportan de forma tan distinta. La resistencia de una pieza concreta depende también de su forma: R = ρ·L ÷ A, así que un hilo largo y fino resiste más que uno corto y grueso. El nicrom, con una resistividad unas 65 veces la del cobre, se usa en las resistencias de los calefactores; el cobre y el aluminio llevan la corriente con las mínimas pérdidas; y el grafito, a medio camino, forma las minas de los lápices y las escobillas de los motores eléctricos.

Un modelo de aprendizaje acotado

La pila, los cables, las pinzas, el interruptor y el amperímetro son ideales, así que la muestra es la única resistencia; no se calienta, así que su resistividad no cambia. La corriente es constante desde que el interruptor se cierra a los 0,5 s; la prueba dura 3 s. Las resistividades son valores típicos: el vidrio va de 10¹⁰ a 10¹⁴ Ω·m, la goma más aún, y el grafito depende de la mina. Los puntos de los electrones se mueven a una velocidad de dibujo que sigue el logaritmo de la corriente, no su velocidad de arrastre real. Las respuestas dentro del 2 % son correctas.

Al cambiar de idioma se conservan tu prueba, tu predicción, tus intentos y la prueba en curso.