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Separar material y montaje en una prueba eléctrica

5.º gradoRuta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Relacionar los datos del caso para distinguir explicaciones compatibles y límites de la evidencia.
  • Reparar un registro o construir una comprobación segura que responda a una pregunta nueva.

Antes de empezar

  • Leer registros y tablas sencillas; distinguir lo observado de una explicación.
  • Usar las definiciones y el procedimiento de esta lección antes de resolver los casos.

Separar material y montaje en una prueba eléctrica

Una prueba eléctrica usa un camino cerrado desde los dos polos de una pila hasta un dispositivo y de regreso. La pila aporta energía; la muestra puede permitir o dificultar el paso de corriente. Que el bombillo no encienda puede deberse al material, a un contacto o al montaje: el resultado no identifica por sí solo la causa.

Un control con una muestra que ya funcionaba permite revisar el montaje. Hace falta comprobarlo cerca del ensayo, porque pila y contactos pueden cambiar. Si el control funciona al inicio pero falla al final, no basta el primer control para clasificar una muestra probada entre ambos.

Una prueba cruzada separa dos preguntas: qué ocurrió con cada muestra y qué ocurrió con cada lugar de prueba. Si una muestra funciona en un montaje y falla en otro, hay que revisar esa diferencia antes de etiquetarla. Si varias muestras fallan solo en un lugar, ese patrón orienta hacia el montaje.

También puede variar el contacto dentro de una muestra. Un cable puede tener metal conductor cubierto por plástico aislante. Tocar el recubrimiento y tocar el extremo metálico no ensaya la misma superficie. Describe exactamente dónde estuvieron los contactos, sin quitar aislamiento de un cable de uso real.

Una luz encendida apoya que hubo corriente suficiente para ese dispositivo en esas condiciones. No mide por sí sola cuánto conduce ni asegura que dos materiales conduzcan exactamente igual. Para comparar se conservan pila, bombillo, geometría de la muestra y contactos, y se declara el alcance.

Todas las tablas son simuladas: no hace falta montar circuitos. Una demostración docente emplea pilas pequeñas y componentes adecuados, secos y sin daño. Nunca se ensayan personas, líquidos, tomacorrientes ni cables de red; se detiene ante calentamiento o deterioro.

Prueba cruzada
Comparación de las mismas muestras en más de un montaje comprobado. Permite buscar si el fallo acompaña a la muestra o al lugar de ensayo.

Elige la comprobación que responde a la pregunta

  1. Identifica muestra, zona de contacto y montaje de cada registro.
  2. Compara un control al inicio y al final y busca patrones cruzados.
  3. Limita la clasificación a las condiciones comprobadas; no extiendas un resultado a seguridad en la red.

Lo que el registro permite comparar

Muestra simuladaMontaje NorteMontaje Sur
Control metálicoEnciendeNo enciende
Muestra XEnciendeNo enciende
Condiciones registradasPila y contactos revisadosSin revisión de contactos

Un caso resuelto con la tabla

¿La tabla permite etiquetar X como aislante por su prueba Sur?

  1. X encendió el bombillo en Norte: el fallo no acompaña a X en todos los montajes.
  2. El control también falla en Sur y allí faltó revisión de contactos.
  3. Se revisa Sur antes de clasificar X por esa prueba.

El patrón orienta a revisar Sur; no acredita que X sea aislante ni identifica una pieza concreta averiada.

Una inferencia que conviene revisar

Fallaron dos muestras en un lugar; ya sé que la pila está descargada.

El patrón pide revisar ese lugar, pero todavía no señala una única pieza.

Pila, bombillo y contactos pueden producir el mismo fallo de control; localizar el montaje no equivale a localizar el componente.

Contrasta las explicaciones

En un registro simulado, un cable tiene un extremo de metal sin cubrir y una zona recubierta de plástico. El montaje enciende con el control antes y después. Al tocar el extremo con los contactos, el bombillo enciende; al tocar la zona recubierta, no enciende. ¿Qué conclusión conserva los dos ensayos?

Elige una respuesta

Solución accesible sin interacción

Respuesta: En este montaje conduce el metal y no la cubierta. — El control encendió antes y después; lo que cambió fue la superficie tocada.

Los controles muestran que el montaje funcionó en los dos momentos. Los contactos tocaron superficies distintas: el metal del extremo dejó pasar la corriente y el plástico de la cubierta no. El resultado de una zona no se traslada a todo el cable.

En una tabla simulada, el control y dos muestras encienden en el montaje Oeste y no encienden en el montaje Este. En Este, cambiar el bombillo por uno comprobado no cambia nada: el control sigue sin encender. Después, al cambiar solo un cable de conexión por otro comprobado, el control enciende. Identifica qué intervención aportó evidencia y qué falta para clasificar las dos muestras en Este.

Solución accesible sin interacción
  • Relacionar el patrón cruzado con las dos intervenciones sucesivas.
  • Repetir las muestras tras recuperar un control válido.

Respuesta: Modelo orientativo: La sustitución del cable aportó evidencia de un problema del cable o sus contactos en Este; el cambio de bombillo no resolvió el fallo. Falta repetir las dos muestras con el montaje reparado y controles válidos. Sus fallos anteriores no bastan para clasificarlas. Se aceptan paráfrasis que cumplan los criterios; no se exige esta redacción literal.

La sustitución del cable aportó evidencia de un problema del cable o sus contactos en Este; el cambio de bombillo no resolvió el fallo. Falta repetir las dos muestras con el montaje reparado y controles válidos. Sus fallos anteriores no bastan para clasificarlas.

  • Si el bombillo no enciende, la causa puede ser la muestra, un contacto o el montaje.
  • Usa un control que funcione al inicio y al final, y prueba las mismas muestras en más de un montaje para ver si el fallo sigue a la muestra o al lugar.
  • Describe la zona exacta que tocaron los contactos y limita la conclusión al montaje probado.

Compruébalo ahora

  1. Dos montajes simulados usan la misma pila y el mismo bombillo, y sus controles encienden antes y después. La muestra U enciende en los dos. La muestra V, una tira de metal pintada en un extremo, enciende en el montaje 1 y no en el montaje 2. Un informe concluye que V cambió de material entre las dos pruebas. Revisa la conclusión y di qué dato pedirías antes de clasificar V.

    Ver solución explicada
    • Conservar el contraste de V entre montajes con controles válidos.
    • Relacionar la zona pintada con el contacto y pedir ese dato antes de clasificar.

    Respuesta: Modelo orientativo: V dio resultados distintos en los dos montajes, que funcionaban según sus controles. Un material no cambia por pasar de un montaje a otro; como V está pintada en un extremo, pediría saber qué zona de V tocaron los contactos en cada montaje. Si en el montaje 2 tocaron la pintura, el resultado no habla del metal. Se aceptan paráfrasis que cumplan los criterios; no se exige esta redacción literal.

    V dio resultados distintos en los dos montajes, que funcionaban según sus controles. Un material no cambia por pasar de un montaje a otro; como V está pintada en un extremo, pediría saber qué zona de V tocaron los contactos en cada montaje. Si en el montaje 2 tocaron la pintura, el resultado no habla del metal.

  2. Un informe simulado dice: «Dos muestras encienden el bombillo, por eso conducen igual». No mide corriente ni otra magnitud; las muestras tienen longitudes distintas. Repara la conclusión y diseña una comparación más justa sin pedir una cifra que no está registrada.

    Ver solución explicada
    • Limitar el resultado a encendido observado.
    • Igualar condiciones sin inventar una magnitud no medida.

    Respuesta: Modelo orientativo: Ambas permitieron encender ese bombillo en sus pruebas; no se midió igualdad de conductividad. Para una comparación conservaría pila, bombillo, contactos y dimensiones de las muestras, registrando el resultado pertinente; no invento corriente numérica. Se aceptan paráfrasis que cumplan los criterios; no se exige esta redacción literal.

    Ambas permitieron encender ese bombillo en sus pruebas; no se midió igualdad de conductividad. Para una comparación conservaría pila, bombillo, contactos y dimensiones de las muestras, registrando el resultado pertinente; no invento corriente numérica.

  3. Tres registros de un modelo con componentes compatibles: con pila y pieza metálica el bombillo enciende; sin pila, conservando la pieza y el resto del camino, no enciende; con pila y una pieza aislante en lugar del metal, no enciende. Todas las uniones se comprobaron. Un cartel atribuye al metal tanto aportar energía como permitir el paso. Escribe dos líneas que distribuyan esas funciones y usa los dos contrastes, sin concluir que el metal conduce en cualquier condición.

    Ver solución explicada
    • Relacionar el contraste sin pila con la fuente de energía.
    • Relacionar el contraste con aislante con el papel del metal, manteniendo el alcance del montaje.

    Respuesta: Modelo orientativo: La pila aporta la energía: retirarla elimina el encendido aun conservando el metal. El metal permite el paso en este montaje: sustituirlo por el aislante impide el encendido aunque permanezca la pila. No se atribuye al metal producción de energía ni conductividad universal. Se aceptan paráfrasis que cumplan los criterios; no se exige esta redacción literal.

    La pila aporta la energía: retirarla elimina el encendido aun conservando el metal. El metal permite el paso en este montaje: sustituirlo por el aislante impide el encendido aunque permanezca la pila. No se atribuye al metal producción de energía ni conductividad universal.

  4. El registro inicial de una muestra seca dice «enciende» con el bombillo B1. Un mes después, otro equipo la probó con un timbre pequeño en lugar del bombillo y anotó «no suena»; no revisó el timbre con un control. Se quiere saber si la muestra seca cambió con el tiempo. Decide qué registro no sirve para esa comparación y diseña la prueba escolar que sí serviría.

    Ver solución explicada
    • Rechazar la comparación con otro dispositivo sin control.
    • Diseñar una repetición seca con el mismo dispositivo y controles, sin condiciones inseguras.

    Respuesta: Modelo orientativo: El registro del timbre no sirve: cambió el dispositivo y no hubo control, así que no se sabe si el timbre funcionaba. Repetiría con la muestra seca, el mismo bombillo B1 o uno comprobado, la misma pila y los mismos puntos de contacto, con un control al inicio y al final. Nada de líquidos ni de la red eléctrica. Se aceptan paráfrasis que cumplan los criterios; no se exige esta redacción literal.

    El registro del timbre no sirve: cambió el dispositivo y no hubo control, así que no se sabe si el timbre funcionaba. Repetiría con la muestra seca, el mismo bombillo B1 o uno comprobado, la misma pila y los mismos puntos de contacto, con un control al inicio y al final. Nada de líquidos ni de la red eléctrica.

Alineación curricular y fuentes

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