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grafique I vs R y V vs R

PROCEDIMIENTO

 

Ø Llenar la tabla 1 con los valores de las resistencias del tablero de resistencias con sus respectivas tolerancias.

TABLA 1

 

  1 BANDA 2 BANDA 3 BANDA 4 BANDA Valor de R RESINTENCIA
rojo negro negro dorado 20Ω 5%
verde marrón negro dorado 51Ω 5%
blanco marrón negro dorado 91Ω 5%
rojo negro marrón dorado 200Ω 5%
naranja naranja marrón dorado 330Ω 5%

 

B) LEY DE OHM

 

 

1. OBJETIVOS

Ø Verificar experimentalmente la ley de Ohm.

Ø Obtener el comportamiento del voltaje y la corriente en elementos resistivos con el fin de iniciar el estudio de circuitos eléctricos simples.

Ø Diseñar y construir circuitos eléctricos simples.

 

 

2. MATERIALES

Ø Multimetro metrahit

Ø Resistencia

Ø Amperimetro

 

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

 

La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Georg Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias.

Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación en circuitos paralelos.

Cuando en un circuito hay dos o más resistencias en serie, la resistencia total se calcula sumando los valores de dichas resistencias. Si las resistencias están en paralelo, el valor total de la resistencia del circuito se obtiene mediante la fórmula

 

En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-), en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. En los circuitos de CA, o circuitos de corrientes variables, deben considerarse otros componentes del circuito además de la resistencia.



 

 

COMPROBACÍON ANALOGIACA DE LA DE OHM

VARIACIÓN DE VOTALJE Y CORRIENTE MANTENIENDO LA RESISTENCIA CONSTANTE

 

 

Ø Proceda a elegir un valor de resistencia, el cual mantendrá constante y luego con ayuda del reóstato varíe el voltaje y la corriente.

 

Ø Coloque los valores obtenidos en el voltímetro y amperímetro en la siguiente tabla:

 

Para el experimento el valor de le resistencia tomada como referencia es:

 

R=10𝛺

Tabla 1

 

Voltaje (V) 3.3 4.1 6.8 7.8 8.9
Intensidad (A) 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9

 

Ø En el experimento se obtuvo los datos anteriores correspondientes a voltaje e intensidad de corriente manteniendo la resistencia constante, al relacionar mediante la Ley de Ohm: R=V/I, el voltaje con la corriente estos no difieren mucho, lo que nos indica que el error es mínimo y que por lo tanto los datos se aproximan a ser reales, comprobándose de esta

Ø forma la ley enunciada por Ohm.

 

 

VARIACIÓN DE LA CORRIENTE Y LA RESISTENCIA MANTENIENDO EL VOLTAJE CONSTANTE

 

 

Ø Usando el mismo circuito del anterior experimento anote en la tabla 2 los valores de corriente cuando cambian los valores R de la caja de resistencia conservando constante la diferencia de potencial entre los terminales de la misma.

 

 

RESISTENCIA(A)
INTENSIDAD (I) 0.5 0.25 0.15 0.12 0.08

 

 

VARIACIÓN DE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL Y LA RESISTENCIA MANTENIENDO CONSTANTE LA CORRIENTE

 

Arme el circuito de la figura 2. Varíe los valores de la resistencia en la caja y para cada valor anote en la tabla 3 los valores del voltaje, conservando constante un determinado valor de la corriente para las distintas lecturas de V y R, variando la posición del cursor del reóstato.

 

 

Resistencia ( )
Voltaje (V) 1,2 3,3 5,2 7,3 9,3 11,2 12,3

 

 

4. CUESTIONARIO

 

1.- ¿Cuantas escalas poseen los instrumento? (describa cada uno de ellos),

VOLTÍMETRO:El voltímetro es un galvanómetro en serie con una gran resistencia ohmica, denominado resistencia de shunt (figura 2). El valor de la resistencia de shunt determina el alcance del voltímetro.

El objetivo del voltímetro es medir la diferencia de potencial (o voltaje) entre dos puntos de un circuito eléctrico. Siempre se coloca en paralelo al elemento del circuito a medir. Un voltímetro tiene una alta resistencia interna (idealmente tiende al infinito).

 

Tensiones DC:

 

Ø Escalas: 0.1V, 1V, 10 V, 100V y 1000 V

 

Ø Zin (Escalas de 0.1, 1 y 10 V): 10 MΩ ó >10 GΩ

 

Ø Zin (Escalas de 100 y 1000 V): 10 MΩ

 

Tensiones AC:

 

Ø Acoplo: AC

 

Ø Verdadero valor eficaz (RMS)

 

Ø Escalas (V RMS): 0.1 V, 1 V, 10 V, 100 V y 750 V

 

Ø Zin (Todas las escalas): 1MΩ // 100 pF

 

AMPERÍMETRO: Es un galvanómetro colocado en paralelo con una resistencia de bajo valor óhmico Rs denominada resistencia de shunt cuyos valores determinan el alcance del amperímetro

Loa amperímetros son aparatos destinados a medir la intensidad de corriente en un circuito eléctrico. Siempre se colocara en serie con los elementos del circuito donde se realizara la medición. La resistencia interna de un amperímetro debe de ser baja (tendiendo a cero para un amperímetro ideal).

Corrientes DC:

Ø Escalas: 10 mA, 100 mA, 1 A y 3 A

 

Ø Zin (Escalas de 10 mA y 100 mA): 5Ω

 

Ø Zin (Escalas de 1 A y 3 A): 0,1 Ω

 

Corrientes AC:

Ø Acoplo: AC

 

Ø Verdadero valor eficaz (RMS)

 

Ø Escalas (I RMS): 1 A, 3 A

 

Ø Zin : 0,1 Ω

 

 

2.- Investigue de que otra manera se determina el valor de una resistencia. (sin código de colores).

Existen diversas formas de determinar la mediad de una resistencia entre estas tenemos :

Óhmetro :Básicamente el funcionamiento mediante una pila interna, una diferencia de potencial entre sus terminales cuando no existe en ellos ninguna resistencia y por ello la aguja del aparato marca la máxima lectura. Cuando en los terminales se coloca la resistencia que se desea medir se produce una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores, esto es, de derecha a izquierda

 

 

 

Puente de Wheatstone:Es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie en 1832. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistenciabajo medida.

La resistencia Rx es nuestra incógnita en este caso y se procede a calcular tal y como indica la fórmula.

 

3.- grafique V vs I usando los valores de la tabla 1 y hallar la pendiente

 

 

 

 

La pendiente m = 9.53

 

grafique I vs R y V vs R

 

 

 

 

 

5.-Considere una lámpara de aproximadamente 50,5W y por la cual pasa una corriente de 25 mA ¿Cuál es el voltaje aplicado? ¿Se cumplirá la ley de OHM? Explique.

 

Este resultado solo se mantiene por un momento pues realmente no se cumple la ley de Ohm debido a que la resistencia en un conducto depende de su longitud, de su sección transversal y de la temperatura a la que está funcionando.

Cuando se trata de una lámpara, al calentarse esta aumenta la resistencia del filamento del conductor.

 

6.-Con respecto a la ley de Ohm podemos decir que:

i) Se cumple en materiales conductores y semiconductores

 

ii) La pendiente de la grafica voltaje vs. Intensidad da como resultado el valor de la resistencia

 

iii) Que ley de matemática que la gobierna es I=V/R y sirve tanto para corriente continua como alterna.

A) VVV B) VVF C) FVF D)VVV E)VFF

 

  1. V Los materiales conductores son aquellos que favorecen el desplazamiento de la corriente eléctrica por el cual se cumple la ley de ohm , como también los semiconductores los cuales tienen una ligera oposición a la corriente eléctrica sin embargo este se desplaza ya que no existe ningún material que sea totalmente aislante que no permita pasar corriente por lo cual se cumple la ley de ohm tanto para los materiales conductores como para los semiconductores difiriéndose solamente en la resistencia que provoquen .

  1. V Efectivamente de la ecuación V=IR se puede despejar R y obtendríamos que R=V/I tal y como nos muestra la imagen .

 

  1. V Efectivamente la ley de ohm es I=V/R y se utiliza tanto en corriente alterna (variación del flujo de electrones ) como en corriente continua (flujo de electrones constantes ) sin embargo para circuitos complejos se tiene que tener en cuenta los fenómenos de capacitancia e inductancia para la corriente alterna .

 

5. SUGERENCIAS

 

Ø Antes de comenzar su experimento debe revisar que tenga todos sus materiales.

Ø En este experimento se trabaja con instrumentos eléctricos como el voltímetro y amperímetro, se debe tener en cuenta que para insertarlos a un circuito se debe considerar la polaridad de la fuente, pues una conexión errónea podría provocar resultados contradictorios además que se daña al instrumento de medición.

Ø Cuando tome las medidas del voltímetro debe tener en cuenta la escala a la que trabaja.

Ø Al terminar su experimento deje su mesa de trabajo limpia y ordenada.

6. CONCLUSIONES

 

Ø Se pudo comprobar a través del experimento en que se mantiene la resistencia constante, que la tensión eléctrica y la corriente eléctrica se encuentran en una relación directamente proporcional, de manera que se comprueba la relación enunciada por la Ley de Ohm:

Ø Al cumplirse la Ley de Ohm, es decir, que al variar los valores de voltaje y corriente eléctrica se mantiene constante la resistencia se demuestra que se está trabajando con conductores óhmicos

 

7. BIBLIOGRAFÍA

 

Ø Manual de laboratorio de física I.

Ø Manual de laboratorio de física III.

Ø Física para ciencias e ingeniería con física moderna, volumen 2, Séptima edición.

Ø PAUL HEWITT. Fundamentos de Física Conceptual. Pearson Educación. Mexico. 2009

Ø Compendio Academico de Fisica,Editorial Lumbreras

 


Date: 2015-12-18; view: 2450


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