¿Por qué aumenta la resistencia mientras mido con un multímetro?

Question

Tengo dos tiras de cobre con una resistencia de un megaohmio entre ellas. Eso hace que la resistencia entre las dos tiras sea de 1 M ohm. Estoy midiendo la resistencia entre dos tiras de cobre utilizando un multímetro.

Con esta disposición, la lectura del multímetro muestra 985 K ohm.

Ahora pongo una gota de agua entre las tiras, entonces como está en paralelo con el megaohmio, y como el agua tiene cierta resistencia, la resistencia equivalente entre esas dos tiras de cobre se reducirá.

Eso es lo que está pasando, y la lectura del multímetro muestra 473 ohm; eso es correcto. Pero el problema es que empieza a aumentar lentamente como 475, 478, 482.... a 736 K ohm después de unos 5 a 10 minutos antes de que apague el multímetro.

Pensé que podría ser que la gota de agua podría no estar en la misma posición y puede haber un poco de propagación por lo que podría ser la causa del cambio de resistencia, pero la pregunta es por qué siempre está aumentando y no disminuyendo, y por qué tanto de cambio como de 475 a 736 es un gran cambio de aproximadamente 200 K ohm. Creo que hay alguna otra razón. ¿Puede alguien dar una solución a este problema?

Answer 1

Después de realizar esta prueba durante 10 minutos, limpie el agua y observe de cerca el cobre donde estaba la gota de agua. Verá una cierta decoloración. Esencialmente el cobre se corroyó un poco donde estaba la gota de agua. Como probablemente habrás notado, el cobre desnudo que se deja a la intemperie deja de tener ese color cobrizo brillante al cabo de un tiempo. Lo mismo le ocurrió a tus electrodos de cobre, excepto que la corriente eléctrica aceleró el proceso.

La razón por la que la resistencia aumenta es porque la capa de corrosión tiene una resistividad significativamente mayor que la del cobre. Esta es una de las razones por las que las superficies de contacto de los conectores eléctricos no son de cobre. Suelen estar hechas de un material que no se oxida, como el oro o el níquel, o que forma un óxido conductor, como el estaño.

Answer 2

Aquí pueden estar ocurriendo varias cosas.

La primera es que puede haber evaporación de la gota.

La segunda está relacionada con la afirmación de Olin sobre la "corrosión", pero es más específica. Los electrones no se conducen a través de la gota de agua, sino los iones (por eso el agua destilada es mala conductora). Las reacciones iónicas en la unión agua/cobre no son reversibles, así que tienes lo que se llama un electrodo "polarizador". Por lo tanto, la gota de agua está alcanzando lentamente un estado en el que dejará de conducir la electricidad. La "corrosión" es un subproducto de estos procesos electroquímicos.

No creo que estés viendo mucha electrólisis del agua que es otra posibilidad. ¿Está burbujeando el agua?

Answer 3

Mi interpretación personal.

El agua limpia, por ejemplo destilada, es mala conductora, por lo que supongo que habrás utilizado agua del grifo o mineral, que es mucho mejor conductora. Las sales disueltas en el agua normal proporcionan los portadores de carga en forma de iones libres que permiten el paso de la corriente.

Teniendo esto en cuenta, se me ocurren dos posibilidades de por qué aumenta la resistencia:

• Se produce la electrólisis y se liberan elementos de las sales, como el cloro. Esto reduciría la cantidad de portadores de carga disponibles.
• En el campo eléctrico entre las dos tiras de cobre, los iones se separarán y ya no podrán flotar libremente en el agua. Eso también limitaría la capacidad de flujo de corriente.

A lo mejor alguien con conocimientos de (electro)química puede decir algo más.

Answer 4

Creo que la respuesta de Olin es correcta, pero hay otro factor que mayo explican al menos parte del efecto que observas.

Estoy bastante seguro de que el agua tiene mayor adherencia al cobre limpio que al epoxi (que forma la superficie de la mayoría de las placas de PC). La primera vez que dejes caer el agua sobre la placa, formará una gota relativamente redonda sobre la superficie debido a su cohesión. Sin embargo, en poco tiempo, la mayor adherencia al cobre hará que "tire" en dos gotas sobre el cobre. A medida que el agua migra hacia las trazas de cobre, acabará habiendo cada vez menos agua entre las trazas, por lo que tendrá una conexión más fina, lo que provocará un aumento de la resistencia (y finalmente, toda el agua migrará hacia las trazas, y se quedará con la resistencia original como única conexión entre las trazas).

Answer 5

La pregunta que me ha llevado hasta aquí se refería al aumento de la resistencia de una placa de Petri con gel de agarosa a lo largo del tiempo. Como sugirió Olin, intenté cambiar mis electrodos de cobre a otro material, pero no vi ninguna diferencia.

Después de investigar un poco más, y teniendo en cuenta que el gel de agarosa contiene iones salinos que transportan la corriente, es probable que el ohmímetro esté agotando en cierto modo los iones disponibles para la conductancia, ya que han sido atraídos hacia sus respectivos polos.