Assessment: Fallas en los circuitos

Ejercicio 1: Resistencia quemada en serie

Imagina un circuito simple con una batería de 9V, una resistencia de 100Ω y un LED conectado en serie.

• Situación normal: Describe cómo fluye la corriente y cuál es el voltaje en cada componente.
• Falla: ¿Qué sucede con la corriente y el voltaje en todo el circuito si la resistencia de 100Ω se quema (se convierte en un circuito abierto)?
• Predicción: ¿Cómo afectaría la falla del LED (cortocircuito) al resto del circuito?

Ejercicio 2: Cable roto en paralelo

Considera un circuito con una batería de 12V y dos resistencias de 50Ω cada una, conectadas en paralelo.

• Situación normal: Calcula la corriente total y la corriente a través de cada resistencia.
• Falla: ¿Qué ocurre con la corriente total y el voltaje en el circuito si uno de los cables que conecta una resistencia a la batería se rompe (circuito abierto)?
• Análisis: ¿Cómo se verían afectadas las otras partes del circuito si en lugar de un cable roto, se produce un cortocircuito en una de las resistencias?

Ejercicio 3: Circuito más complejo

Diseña un circuito un poco más complejo con al menos una batería, dos resistencias y un interruptor.

• Situación normal: Analiza el comportamiento del circuito cuando el interruptor está abierto y cerrado.
• Fallas: Propón diferentes fallas que podrían ocurrir en este circuito (resistencia quemada, cable roto, cortocircuito en el interruptor) y describe cómo cada una afectaría la corriente y el voltaje en diferentes partes del circuito.

Preguntas adicionales para fomentar el análisis:

• ¿Cómo se puede utilizar un multímetro para identificar las fallas en un circuito?
• ¿Qué medidas de seguridad se deben tomar al trabajar con circuitos eléctricos?
• ¿Qué componentes se suelen utilizar para proteger los circuitos de posibles sobrecargas o cortocircuitos?

Objetivos de estos ejercicios:

• Comprender el concepto de circuito abierto y cortocircuito.
• Analizar cómo las fallas en un circuito afectan el flujo de corriente y la distribución de voltaje.
• Desarrollar habilidades de resolución de problemas y pensamiento crítico.
• Introducir conceptos básicos de protección de circuitos.

Sugerencias:

• Para visualizar mejor los circuitos, se pueden utilizar diagramas esquemáticos o simuladores en línea.
• Es importante que los estudiantes puedan explicar sus razonamientos y justificar sus respuestas.
• Se pueden plantear preguntas abiertas para fomentar la discusión y el debate.

Con estos ejercicios, los estudiantes podrán desarrollar una comprensión más profunda de cómo funcionan los circuitos eléctricos y cómo identificar y solucionar problemas comunes.