Manazas en el laboratorio (segunda parte)
Pasemos ahora a las prácticas de electricidad. En un tablero se ponen resistencias, condensadores y ese tipo de cosas. Para conseguir la electricidad, un transformador convierte la corriente alterna del enchufe en corriente continua del voltaje que sea necesario.
Para las mediciones antes se usaban aparatos distintos: amperímetros para la intensidad, voltímetros para el voltaje. Ahora se han combinado en los llamados multímetros, que pueden medir lo que quieras: intensidad, voltaje, incluso resistencia o potencia. Del multímetro salen dos cables, y tienes que pinchar en la parte del circuito que te interesa medir. Básicamente usas el multímetro como un elemento más del circuito.
El primer problema estriba en que, tanto para voltaje como para intensidad, tienes que escoger una escala de entre varias, y si fijas una escala demasiado sensible te cargas el multímetro. Como no sabes cuánto valdrá la medida, lo suyo es comenzar con la escala más gorda. Pones la escala de 20 amperios, y si la medida es lo bastante pequeñas, pasas a la de 200 miliamperios, o menos si se puede. Es como poner un recipiente bajo un grifo: si no sabes con qué fuerza va a salir el agua, pon un cubo mejor que un vaso. La idea es tomar una escala lo más sensible posible (para medir con mayor precisión), pero no tanto que la medida se salga de escala.
Bien, podéis imaginaros la cantidad de alumnos que no me hicieron pastelero caso. Ponen la escala máxima de 2 miliamperios, le meten una corriente de 34 miliamperios y zas, de repente el aparato deja de medir. ¡Profeeee, que esto no funciona!
Luego tenemos el hecho de que la intensidad y el voltaje se miden de forma distinta. Para determinar la intensidad tienes que conectar el multímetro en serie; para medir voltaje, en paralelo. O dicho de otro modo: si el circuito es un aparcamiento, conectar los elementos en serie sería como aparcar los coches en fila; y si es en paralelo, los aparcas en… bueno, en paralelo.
El problema de los circuitos en paralelo es que la corriente eléctrica, como la de agua, sigue el camino de menor resistencia; y como el multímetro tiene una resistencia muy pequeña, los electrones se lanzan a lo bruto por ahí. Para evitar que eso suceda, el multímetro tiene una fuerte resistencia interna de protección. Por el contrario, si usas el multímetro en modo voltímetro, la resistencia tiene que ser muy pequeña (para no perturbar la medida al meter el aparato en el circuito). Pero si por un despiste conectas el multímetro en paralelo y lo fijas en modo voltímetro, tienes lo peor de dos mundos: le abres una vía de entrada a la corriente, de resistencia casi nula, y por tanto de gran intensidad.
Afortunadamente los fabricantes son sabios y dotan a los multímetros modernos de fusibles. Si el cacharro no funciona, a cambiarle el fusible y listo. Por eso tenemos bolsas y bolsas de fusibles en el armario del laboratorio, y os aseguro que tengo ya tanto vicio sustituyendo fusibles que puedo hacerlo con los ojos cerrados.
Eso sí, los alumnos a veces se vuelven locos porque, con el fusible roto, el multímetro no funciona en modo amperímetro pero sí en modo voltímetro. Cuando oigo eso de “profe, iba bien cuando medíamos el voltaje pero ahora no nos deja medir intensidad de corriente”, ya sé que toca cambio de fusible. Por supuesto, eso no funciona con los viejos amperímetros, pero ya ni se usan y dudo siquiera que los fabriquen ya. Yo tengo uno en mi despacho como elemento decorativo, y otro en mi casa. ¿A que son una monada?
También os digo una cosa: la versatilidad de un multímetro a veces es su mayor enemigo. Antes tenías un aparatito con agujita y escala grabada para la intensidad, otro para el voltaje, y eso era todo. Por supuesto, si necesitabas medir cantidades derivadas echabas mano de las leyes de la electricidad. ¿Necesitas la resistencia? Pues mides la intensidad I, el voltaje V y echas mano de la entrañable ley de Ohm R=I/V. ¿Quieres la potencia? Pues nada: P=V*I.
Ahora los multímetros modernos tienen este aspecto:
Dependiendo de lo que quiera medir, el alumno puede escoger entre: intensidad (DCA), voltaje en corriente continua (DCV), voltaje en corriente alterna (ACV). Hay otras opciones, como medir resistencias directamente (la parte rotulada con Ω), y las demás mejor ni las menciono. En ocasiones la “DC” de corriente continua y la “AC” de corriente alterna viene representado por símbolos, pero tanto da.
(por cierto, consejo de profe: si crees que hacer una alusión al grupo AC/DC es buena idea, te sugiero que ni lo intentes, es una referencia viejuna extrema. Lo mismo te daría hablar de los neandertales).
Bien, a medir. Lo primero que el alumno tiene que hacer es decidir qué va a medir. ¿Corriente alterna, continua, voltaje? Según sea el caso, escoges tu sección en el multímetro. Luego escoges tu escala (como dije antes, cuanto más gorda mejor), pero ojo, que la imagen que os he incluido no es representativa: ni de coña les dejo medir voltajes de centenares de voltios.
Finalmente, hay que saber dónde pinchar los dos cables que van a salir del aparato. Es sencillo. Uno siempre (y repito, SIEMPRE) va en la clavija COM de abajo a la derecha. El segundo cable depende: si mides intensidad en la escala gorda (10 amperios) lo enchufas en la clavija 10ADC; y si es cualquier otra cosa, en la de VΩmA. Por supuesto, todo esto siempre lo explicamos en el manual del laboratorio, y en caso de duda ahí está el profe para aclararlas.
Y ahora vamos a ver algunas de las formas en que el alumno puede hacer las cosas mal:
– Si escoge mal la clavija no medirás lo que quieres, eso para empezar.
– Uno de los cables es negro y el otro rojo, así que si los insertas de forma errónea… no pasa nada. Lo que midas no depende de ello. Eso sí, te vas a pasar un buen rato hasta que te des cuenta.
– Si te pasas de escala, ya te dije lo que pasa: el profe tiene que cambiar el fusible, te echará la bronca (merecida te la tienes mendrugo), y perderás tiempo que luego puedes necesitar.
– Si mides voltaje en corriente continua cuando en realidad es alterna (o viceversa), vas a obtener datos equivocados. El motivo es que mides el voltaje medio (cuadrático medio para ser más preciso), que en continua corresponde al voltaje nominal pero en alterna te lo divide por un factor raíz de dos. Vamos, que medirás mal.
– Esto es mi favorito: si mides intensidad en corriente alterna usando la escala de corriente continua, vas a medir cero. ¿Por qué? Pues porque la corriente va y viene 50 veces por segundo (por eso se llama corriente alterna), así que el promedio que mides es cero patatero.
Y para que no se diga, voy a alabar a algunos alumnos especialmente observadores. Son los que, en lugar de medir V, I y echar mano de la ley de Ohm R=V/I, miden la resistencia directamente con el multímetro. Son pocos pero alguno hay. Eso sí, no es buena idea, porque lo que queremos es precisamente que uses la ley de Ohm y determines la intensidad con su incertidumbre (antes se llamaba error), así que no cuela.
Parece una tontería, pero hacer que los alumnos midan lo que deben medir con un instrumento de uso múltiple es más laborioso de lo que parece. Y eso que soy bueno. Si fuese un sádico les pondría este multímetro y a ver qué cara se les pone:
Me gustaría decir que nunca lo haré, pero como dicen los políticos, no descarto ninguna hipótesis.
También los fabricantes de transformadores son sabios y les ponen fusibles a sus aparatos, porque son caros y fáciles de romper. Lo cierto es que un transformador de corriente es un aparato sólido (caro pero sólido), y si lo usas bien duran años y años. Sin exagerar: algunos tienen décadas de edad, son tan viejos que en lugar de pantallas digitales tienen esas agujitas analógicas que quedan tan monas en las pelis de los setenta, y os aseguro que funcionan de fábula. Pero tienen un punto vulnerable: el elemento humano. Concretamente, el elemento humano estudiantil que ha visto demasiadas películas.
¿Nunca habéis visto cuando en el cine alguien conecta dos cables a una batería de coche? Sea para arrancar otro coche, para freír zombis o para demostrar que el aparato está conectado a la corriente, lo primero que hace el listillo de turno es coger las pinzas de los cables y hacer que se toquen un momento. Con eso comprueba que el sistema eléctrico funciona (al parecer, mirar que los cables estén conectados es de tercero de Hollywood avanzado); ¿pero sabéis qué? Eso no funciona así. Resulta que al hacerlo estás cerrando un circuito con resistencia casi nula. Vamos, que va a pasar una corriente enorme por los cables, y probablemente por el prota de la película.
Aunque a menos escala (y sin electrocución) eso es exactamente lo mismo que pasa con los transformadores de corriente del laboratorio. Llega un alumno, lo conecta, intenta comprobar si funciona a estilo película… y adiós al fusible; y menos mal que hay fusible, porque si no adiós al alumno (y aunque alumnos hay muchos, es mal rollo que uno se electrocute, luego todo son regañinas y papeleo oficial).
Todavía recuerdo un caso flagrante en el que el alumno lo hizo delante de mis narices. Tomó los cables, los puso en contacto, y por supuesto el aparato dejó de funcionar. Aún me parece oír la voz del sorprendido alumno diciendo eso de “huy, profe, ya no funciona.” No recuerdo siquiera si aprobó la asignatura, sólo espero que no haya tenido que conectar un cable desde entonces.
Finalmente, quiero terminar recordando a los alumnos que tocan botones cuando no deben o cambian los cables de clavija cuando nadie se lo ha pedido. A veces el multímetro, que ya está fijado de antemano, acaba midiendo lo que no necesitas, o el cronómetro digital de alta precisión te da un tiempo que se parece al que tienes que medir como un huevo a una castaña.
(Continuará)