FÍSICA III

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física III

Medición de resistencias: Ley de Ohm

Optaciano Vásquez !

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO “SANT IAGO ANTÚNEZ ANTÚ NEZ DE MAY MAYOLO”

FACULT ACULTAD DE CIENCI CIENCIAS AS DEPART DEPARTAMENTO AMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS CIENCIA S SECCIÓN DE FÍSICA PRÁCTICA N° 4. “MEDICIÓN DE RESISTENCIAS: LEY DE OHM”

MSc. OPTACIANO L. VÁSQUEZ GARCÍA

HUARAZ - PERÚ

201 20



UNIVERSIDAD NACIONAL !SANTIAGO ANTUNEZ DE MA"OLO#


FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS SECCIÓN DE FISICA

CURSO$ FI"I#$ III PRÁCTICA DE LA%ORATORIO N& 4. APELLIDOS " NOM%RES$ FACULTA FACULTAD$ D$ A;O LECTIVO$

ESCUELAPROFESIONAL$ .SEMESTRE ACADEMICO

DOCENTE

I.

CODIGO$

FEC:A$ GRUPO NOTA....................................................

MSc. DE OPTACIOANO VAZQUEZ GARCIA FIRMA..................................... MEDIDA RESISTENCIAS: LEY DE OHM

O%'ETIVOS 1.1

O()*+,-/ * **3*/  Familiarizar al estudiante con la operación y el uso de los multímetros y de la fuente D  onstruir circuitos el!ctricos de corriente continua  Estudiar la "ey de #$m y sus aplicaciones a elementos lineales y no lineales

1.2

O()*+,-/ */ */5*c67,c/  E%presar correctamente el &alor de resistencias el!ctricas usando el códi'o de colores(  )edir resistencias* diferencias de potencial e intensidades de corriente en circuitos simples usando el multímetro  alcular la incertidum+re en la medida de la resistencia de un elemento lineal( ,erificar la "ey de #$m en circuitos resisti&os simples* con un mar'en de error no mayor al .  ,erificar tales como un  Determinar las cur&as características corriente / &olta0e de elementos no lineales tales diodo n-p* diodos Zener y diodos luminosos 1"ED2(  #+tener la cur&a característica corriente / &olta0e de resistencias especiales como la l3mpara incandescente

II.

MARCO TEÓRICO " CONCEPTUAL 2.1.

M*8,c,9 8* */ */,/+*c,3/ Una t!cnica apropiada para la determinar el &alor de una resistencia 1 R2 de un tramo de red consiste en medir la intensidad de corriente 1 I 2 y la diferencia de potencial 1 ΔV 2 y lue'o aplicar la ley de #$m( "os instrume instrumento ntoss de medici medición ón se pue pueden den instal instalar ar de dos formas( formas( "a elecci elección ón entre entre estas estas dos posi+ilidades depende de los &alores relati&os de las resistencias resistencias de los instrumentos y las del circuito( circuito( onsideremos en primer lu'ar el circuito mostrado en la Fi'ura 4a* en donde se o+ser&a 5ue el &oltímetro $a sido instalado en paralelo con la resistencia y el amperímetro en serie con el con0unto* entonces la resistencia &iene e%presada por R

=

∆V I

142 Esta medida es admisi+le solamente en el caso de 5ue la resistencia R sea muy inferior a la resist encia interna del &oltímetro RV ( En caso contrario* el &oltímetro des&iar3 una corriente I V V aprecia+le* aprecia+le* de tal manera 5ue

20



R =


∆V I − I V 162

7eniendo en cuenta 5ue I V = ΔV/RV la ecuación anterior se puede escri+ir ′ ∆V ∆ 8 = V I = R R = ∆V ∆V 8 I R ′ 4− 4− I − RV RV RV 192 R ′ 8 RV :i llamamos % a la relación

* la ecuación anterior se escri+e  4  R′ =  4 + x  R ′ R =      4 − x   4 − x 6  1;2

uando R’ << RV * la ecuación anterior se escri+e R = R < 14 + x2 12 En estas condiciones el error a+soluto se e%presa en la forma

R − R ′ = R ′ x 1=2 Por lo tanto el error relati&o es

R − R ′ R ′

= x 1>2

<3= F,>3 1.

<(=

( a% Voltímetro en paralelo

con &' (b% Voltímetro en paralelo con & y el amperímetro

,eremos a$ora la se'unda modalidad para medir resistencias* mediante el circuito de la fi'ura 4+* en este circuito el amperímetro es instalado en serie con la resistencia y el &oltímetro en paralelo con el con0unto( En este dispositi&o se comete un error en la medición de la diferencia de potencial en la resistencia R* de+ido a la caída de potencial V A en el amperímetro( Esta modalidad es aplicada cuando la resistencia R es muc$o mayor 5ue la resistencia interna del amperímetro( Del an3lisis del circuito se tiene I A = I − I V 1?2

20




El &alor de la resistencia ser3 e%presado en la forma R =

V − V A

=

I A

V IA

−

VA IA

R = R′ − R = R ′ 4 − A÷  R 

1@2 El error relati&o* ser3 R′ − R

=

R ′

R A R′

142 omo puede o+ser&arse* el m!todo 5ue de+e ser utilizado depende del &alor de la resistencia 5ue se &a a medir y de las resistencias internas de los medidores( :e puede &erificar 5ue el &alor límite est3 dado por la ecuación R =

R A RV

1442

2.2. L*? 8* O:M ? */,/+*c,3. uando un conductor transporta corriente* e%iste un campo el!ctrico en su interior( En muc$os conductores* la densidad de corriente j es proporcional al campo el!ctrico E e%istente en el interior del conductor 5ue es el 5ue produce la corriente* esto es

j α E

1462

Es a la constante de proporcionalidad* 5ue se le denomina conducti&idad el!ctrica del material 1B2(

j

= σ E 1492

:i la conducti&idad no depende del campo el!ctrico* se dice 5ue el material cumple con la ley de #H) y por ello a estos materiales se les llama ó$micos( Por otro lado si la conducti&idad del material depende del campo el!ctrico* la densidad de corriente no es proporcional al campo el!ctrico* a estos materiales se llama no ó$micos( Para determinar la relación entre la intensidad de corriente I y la diferencia de potencial C, entre los e%tremos del conductor* consideremos un se'mento de alam+re de lon'itud " y sección trans&ersal recta A al 5ue se le aplica un campo el!ctrico E* uniforme como se muestra en la fi'ura6*

F,>3 2( Segmento de alambre portador de una corriente I

Para determinar la diferencia de potencial entre los e%tremos a y b del conductor se aplica la ecuación

20



V b

b

V a

a

⃗ ⃗ E (d l

∫ dV = −∫


b

= −∫ Edl = − E ∆ ! a

14;2

Por lo tanto la diferencia de potencial ser3

∆V = Va − Vb = E!

142

Remplazando el campo el!ctrico de la ecuación 142* en la ma'nitud de la densidad de corriente dado en la ecuación 1492 resulta I  ∆V  j = = σ   A  !  14=2 Despe0ando a diferencia de potencial se o+tiene ! ∆V = I Aσ

14>2

E%presión 5ue se puede escri+ir en la forma

∆V = RI 14?2 "a e%presión dada por la ecuación 14?2* se le conoce como ley de #$m macroscópica* pero es importante comprender 5ue el &erdadero contenido de la ley de #$m es la proporcionalidad directa 1en el caso de ciertos materiales2 entre la diferencia ∆ V con respecto a la intensidad de corriente  o de la densidad de corriente

j

con respecto al campo el!ctrico E (

Aun cuando la ecuación 14?2 muestra una relación entre la resistencia* la diferencia de potencial y la intensidad de corriente* de+e precisarse 5ue la resistencia R de cual5uier material conductor es totalmente independiente de la diferencia de potencial aplicada y de la intensidad de corriente* siendo m3s +ien dependiente de la 'eometría del conductor y de la naturaleza del material* así por e0emplo si el conductor es recto de lon'itud ! y sección trans&ersal constante A* la resistencia R es proporcional a la lon'itud ! e in&ersamente proporcional al 3rea de la sección trans&ersal A* siendo la constante de proporcionalidad la resisti)idad * la misma 5ue es el recíproco de la conducti)idad B( Por tanto la resistencia se escri+e en la forma ! ! R = ρ = A Aσ 14@2 "a ecuación 14@2 indica 5ue la resistencia es independiente de la diferencia de potencial y de la intensidad de corriente pero si depende de la lon'itud del conductor* del 3rea de la sección trans&ersal y de la conducti&idad del material del mismo( En 'eneral* la resistencia R* de cual5uier material de forma ar+itraria se determina usando la relación R =

∆V I

r

r

E(d" E(d" = ∫ = ∫ ∫∫ j (ndA ∫∫ E(ndA r r

A

A

σ

r r

162 De acuerdo con la ecuación 1642* la unidad de la resistencia R en el sistema internacional de unidades es el ohmio* representada por la letra ome'a del alfa+eto 'rie'o 12( Entonces

20



4Ω =


4V 4 A

1642

Para el caso de los resistores 5ue o+edecen la ley de #$m* su 'r3fica intensidad de corriente en función de la diferencia de potencial es una línea recta como se muestra en la fi'ura 9a( En el caso de dispositi&os 5ue no cumplen con la ley de #$m* la relación intensidad de corriente y diferencia de potencial puede no ser una proporción directa* y puede ser diferente con respecto a los sentidos de la corriente( "a fi'ura 9+* muestra la cur&a característica para un diodo de &acío utilizado para con&ertir corriente alterna de alto &olta0e en corriente continua* on potenciales positi&os en el 3nodo con 3/ 2 respecto al c3todo* la corriente  es apro%imadamente proporcional a ( ∆ V ) G mientras 5ue con potenciales ne'ati&os la corriente es e%tremadamente pe5uea( El comportamiento de los diodos semiconductores 1fi'ura 9c2 es al'o diferente(

1a2

1+2

1c2

F,>3 @. &elación intensidad de corriente: (a% &esistencia óhmica' (b% *iodo de )acío y (c% *iodo semiconductor III.

MATERIALES " EQUIPOS

IV

@.1. Una fuente de &olta0e D @.2. Una ca0a de resistencia &aria+le @.@. Un &oltímetro y un amperímetro @.4. Una resistencia desconocida* un diodo y una +om+illa de luz @.. Un reóstato @.. a+les de cone%ión Un proto+oard @.B. METODOLOGIA 4.1.

M*8,c,9 8* */,/+*c,3/ 3= :e esco'io dos resistencias* una inferior a 4  1R 4 decenas de los I 1R 6

≪ 4 2 y la otra de las

≥ 4 2( Utilizamos el códi'o de colores determine el &alor de

cada una de las resistencias( Re'istramos sus &alores en la 7a+la (

(= on cada una de estas resistencias y utilizando el proto+oard instalamos el circuito mostrado en la fi'ura ;* manteniendo el interruptor a+ierto

20




F,>3 4. #ircuito para determinar la resistencia de un elemento

c= A0ustamos el &olta0e en la fuente J a un &alor de 6 , y a$ora cierre el interruptor + ( 8= "eímos las indicaciones del amperímetro y del &oltímetro( Re'istre sus &alores en la 7a+la  *= A0ustamos la fuente de #em J a otros &alores o &aríe el cursor del reóstato y o+ten'a otros tres pares de &alores de V e I ( Re'istre sus &alores leídos en la 7a+la ( T3(3 I. Valores e,perimentales y teóricos para & - y &. ' obtenidos con el circuito de la Fi/! 0 KL 4 6 9 ; Promedio

V 9

 1mA2 = 9(@ 4?(6 4=(@

R 1 *5<= 4 4(6? 4(6@ 4(;9> 4(4?4

R1 73( <= 4 4 4 4 4

7olerancia M. M. M. M. M.

KL

V
I <A=

R2 *5 <=

R2 73( <=

T*3c,3

4 6 9 ; Promedio

(> =(;4 >(66 ?(6;

(;@ (=9 (>4 (?4

49;=(@9@ 44>;(=9 44=@(; 44>6(?; 464(?

7=

4 4 4 4 4

M. M. M. M.

on cada una de las resistencias y utilizando el proto+oard instalamos el circuito mostrado en la fi'ura  y procedimos a repetir los pasos 1c2 a 1e2( Re'istramos sus &alores en la ta+la (

F,>3 . #ircuito para determinar la resistencia de un elemento

T3(3 II. Valores e,perimentales y teóricos para & - y &. ' obtenidos con el circuito de la Fi/! 1

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KL 4 6 9 ; Promedio

V(4 4(=; 46(9 4>(=

 1mA2 (> 4(; 4(94 4(=?

R 1 *5<= 464;(6?= 469(>> 44@(?; 44;(>= 44@>(==;

R1 73( <= 4 4 4 4 4

7olerancia M. M. M. M.

KL

V
I <A=

R2 *5 <=

R2 73( <=

T*3c,3

4 6 9 ; Promedio

;(@4 ;(? ;(>@ ;(>9

(9 (9 (9 (9

4=9==(=> 4=4==(=> 4@==(=> 4>==(=> 4===(=>

4 4 4 4 4

M. M. M. M.

4.2. C>-3/ c33c+*6/+,c3/ -+3)* c,*+* 0!.!-! 3=

Para una resistencia

on la fuente apa'ada y manteniendo el re'ulador de &olta0e en cero y usando el proto+oard instalamos el circuito mostrado en la Fi'ura =( Donde J es la fuente* RS el reóstato 1ca0a de resistencia &aria+le2* R x la resistencia cuyo &alor se &a a determinar 1+o+ina2* V el &oltímetro* A el amperímetro y $ es un interruptor(

F,>3 . #ircuito para determinar las cur)as Volta2e3 #orriente para una resistencia

(= eramos el interruptor $ y a0uste 'radualmente la fuente de #em o &ariamos el cursor del reóstato y mida la intensidad de corriente I re'istramos por el amperímetro* cuando la diferencia de potencial leída por el &oltímetro es ∆ V N %&' V ( Re'istramos las lecturas del amperímetro y del &oltímetro en la 7a+la (

c= Repetimos el paso anterior para &olta0es de &%) &') *&%) *&'& +&%) +&') ,&%) ,&') '&% &oltios* respecti&amente( Re'istre las lecturas de los instrumentos en la 7a+la ( 8= A0ustamos la perilla $asta 5ue la diferencia de potencial en ella sea cero y apa'ue la fuente de fem( 0!.!.

Para los diodos

3= )anteniendo la fuente apa'ada y utilizando el proto+oard* instalamos el circuito mostrado en la Fi'ura >( Donde J es la fuente* RV el reóstato 1ca0a de resistencia &aria+le2* Diodo "edG V es el &oltímetro* A es el amperímetro y + es un interruptor(

20




(= A0ustamos lentamente la fuente de tensión $asta 5ue el &oltímetro re'istre una diferencia de potencial y el amperímetro una intensidad de corriente c= :i no fluye corriente y sólo se o+ser&a &olta0e* in&ierta la polaridad del diodo( 8= Ouscamos un ran'o de &alores para V e I apropiado de tal manera 5ue le permita o+tener % pare" de &alores de corriente( Re'istre sus &alores en la 7a+la ,( Obser)ación: 7en'a en cuenta 5ue la intensidad de corriente no de+e pasar de %% mA 1 LO" *IO*O" "4 564M$7 2(

*= Apa'amos la fuente y re'rese la fuente a cero

F,>3B. #ircuito para determinar las cur)as Volta2e3 #orriente para cada uno de los diodos !

7=

Remplazamos al diodo "ed por un diodo Zener y si'a los pasos 1a2 $asta 1d2( Re'istrando las lecturas del amperímetro y del &oltímetro en la ta+la ,

= Apa'ando la fuente y re'resamos el &alor del &olta0e a cero y a$ora reemplazamos el diodo Zener por un diodo .  0 y si'a los pasos 1a2 $asta 1d2( Re'istre sus &alores de , e  en la 7a+la ,

4.2.2

P33 3 ((,3 8* >

3= on la fuente apa'ada y con el re'ulador de &olta0e en cero* instalamos el circuito mostrado en la Fi'ura ?( Donde J es la fuente de fem* RS el reóstato 1ca0a de resistencia &aria+le2* la l3mpara de luzG V es el &oltímetro* A es el amperímetro y $ es un interruptor( +2 ierre la lla&e  y a0uste lentamente la fuente de #em $asta 5ue la diferencia de potencial re'istrada por el &oltímetro sea de %&*'V * manteniendo el reóstato en un &alor aprecia+le( "ea la intensidad de corriente 5ue indica el amperímetro( Re'istre este par de &alores en la 7a+la ,

c2 Repetimos el paso 1+2 para &olta0es de %&'%V) %&1'V) &%%V) &*'V) &'%V) &1'V) *&%%V) *&*'V 2 *&'%V (

F,>3 H. #ircuito para determinar las cur)as Volta2e3 #orriente para una bombilla de luz! 

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T3(3 III. *atos e,perimentales para V e I para la resistencia desconocida (bobina% C, 1,2  1mA2

0. 4(4

1 4@(

1. 6?(>

2 9?(

2. ;?

@ >(

@. ==(>

4 >=(;

4. ?(>

 @

T3(3 IV. *atos e,perimentales para V e I para el diodo Led C, 1,2  1mA2

1.B0 (9

1.B4 (

1.BB (>

1.H 4(9

1.H@ 6(>

1.H ;(>

1. ?(

1.@ 46(?

1. 6

1. ;(;

0.BB ?(=

0.BH 49(?

0.B 64(

0.B2 6=(;

0.B (>

0.B @>(>

T3(3 V. *atos e,perimentales para V e I para el diodo 8ener C, 1,2  1mA2

0.B0 (66

0.B1 (@

0.B2 4(

0.B@ 6(9

0.B4 9(6

0.B ;(

0.B =(;

T3(3 VI. *atos e,perimentales para V e I para el diodo 73P C, 1,2 1A2

0.1 (6

0.4 (;

0.B 4(4

0. 4(>

0.@ 9(9

0. =

0. 4;

T3(3 VII. *atos e,perimentales para V e I para la lámpara de 9ilamento de tun/steno C, 1,2  1mA2

V.

0.2 4=

0. 4?

0.B 6

1 66

1.2 6;

1. 6=

1.B 6?

2 9

2.2 96

CUESTIONARIO. .1.

M*8,c,9 8* */,/+*c,3/. 3= Determine el error a+soluto* relati&o y porcentual para cada una de las resistencias(

:e tienen las si'uientes ta+las de datos T3(3 I. Valores e,perimentales y teóricos para & - y &. ' obtenidos con el circuito de la Fi/! 0 KL 4 6 9 ; Promedio KL 4 6 9 ; Promedio

V 9

 1mA2 = 9(@ 4?(6 4=(@

V =(;4 >(66 ?(6;

I <A= (;@ (=9 (>4 (?4

R 1 *5<= 4 4(6? 4(6@ 4(;9> 4(4?4 R2 *5 <= 49;=(@9@ 44>;(=9 44=@(; 44>6(?; 464(?

R1 73( <= 4 4 4 4 4 R2 73( <= 4 4 4 4 4

7olerancia M. M. M. M. M. T*3c,3 M. M. M. M.

T3(3 II. Valores e,perimentales y teóricos para & - y &. ' obtenidos con el circuito de la Fi/! 1 KL 4 6 9 ; Promedio

V(4 4(=; 46(9 4>(=

 1mA2 (> 4(; 4(94 4(=?

R 1 *5<= 464;(6?= 469(>> 44@(?; 44;(>= 44@>(==;

20

R173( <= 4 4 4 4 4

7olerancia M. M. M. M.

2. 9;


KL 4 6 9 ; Promedio

V@ ;(>9


I <A= (9 (9 (9 (9

R2 *5<= 4=9==(=> 4=4==(=> 4@==(=> 4>==(=> 4===(=>


R273( <= 4 4 4 4 4

T*3c,3 M. M. M. M.

"a determinación de los errores de cada una de las resistencias se tiene las si'uientes consideracionesQ

T3+3,*+ Q K# E:7AD:7#G ya 5ue el nmero de &eces de las medidas tomadas son menores a @ 1nS@2 Así tenemosQ ERROR A%SOLUTO$ R max− R min ∆ R= 2

ERROR RELATIVO$ ∆R Er = ´ R ´ Donde R= medidad promedio

ERROR PORCENTUAL$ E = Er x 100 R 1 73( <=

KL 4

4

4

ERR#R AO: (4?4

6

4

4(6?

(49

9

4

4(6@

(>?

;

4

4(;9>

(6=

(64;;?> ?

ERROR REL (46?949> ? (;9?? = (;?6=9 4 (;64== 4

Promedio KL

R 2 73( <=

4 6 9

4(4?4 R2 *5 <=

ERR#R RE" (4>>>?64 ; (46>@@ 9 (>==499

4

4

49;=(@9@

ERROR A%S 494(?9

6

4

44>;(=9

;4(66

9

4

44=@(;

;=(?4

;

4

44>6(?;

;9(4

Promedio KL

R1 *5 <=

R 1 73( <= 4 4 4

ERR#R . 4(>>>?64;9 6 4(6>@@99 6 (>==496@@ 9 6(4;;?>>> 4

ERROR J 4(6?949>>= = (;9??> (;?6=949 ? (;64== ?

464(?

R 1 *5<=

ERR#R AO:

ERR#R RE"

ERR#R .

464;(6?= 469(>> 44@(?;

4=(=66 99(4= =(?6;

(4=6@@?4 (96;=;9 (==@4>9

(4=6@@?44; (96;=;6@>> (==@4>6?=

20


; Promedio KL 4 6 9 ; Promedio

4


44;(>= 44@>(==; R 2 *5<=

R 2 73( <= 4 4 4 4

;6(@;

ERROR A%S 9 4 4 9

4=9==(=> 4=4==(=> 4@==(=> 4>==(=> 4===(=>


(;6>69?

(;6>69?

ERROR REL

ERROR J

(4?=>64@ (=66;= (=66;= (4?=>64@

4(?=>64@9 (=66;=4 (=66;=4 4(?=>64@9

(= Utilizando las ecuaciones 1=2* 1>2 y 142* determine los errores relati&os para cada resistencia(  Errores relati&os para las ta+las Q De la ecuación 1>2 R − R ′ = x R ′ KL

R 1 73( <=

4 6

4 4

4 4(6?

9

4

4(6@

;

4

4(;9>

KL

R 2 73( <=

4

4

49;=(@9@

6 9

4 4

44>;(=9 44=@(;

;

4

44>6(?;

 Errores relati&os para las ta+las Q De la ecuación 142 R ′ − R R ′

=

R1 *5 <=

R A R ′

20

R2 *5 <=

ERR#R RE"  (6>@64? 6 (66;=46  (;4?>6= @ ERR#R RE" (999@9 -(4>4==> (4==69 (4=@@99@


c=



KL 4 6 9 ;

R 1 73( <= 4 4 4 4

R1 *5<= 464;(6?= 469(>> 44@(?; 44;(>=

ERR#R RE" (6@>@;? (66=;=; (4?>6==64 (46;4;;

KL 4 6 9 ;

R 2 73( <= 4 4 4 4

R2 *5<= 4=9==(=> 4=4==(=> 4@==(=> 4>==(=>

ERR#R RE" (?996;6 (>64=4; (=;6@@; (;?=6@@;

Tu3les cree 5ue son sus posi+les fuentes de error

8= Tu3l de los circuitos esco'ería para medir una resistencia pe5uea Tu3l para una resistencia muy 'rande Vustifi5ue su respuesta( .2.

C>-3/ c33c+*6/+,c3/ -+3)* K c,*+*. 3= on los datos de la 7a+la * ela+ore el 'r3fico de dispersión , en función de  para la resistencia 1+o+ina2

:e tiene el si'uiente cuadroQ C, 0. 1 1,2  10.1 1. 1mA2

1.

2

2.

@

@.

4

4.



2H.B

@H.

4H

B.

.B

>=(;

?(>

@

GRÁFICA

I vs V

100 "#$% & 1!'(1$ ) 0'1 R* & 1

!0 0 I (mA)

40 20 0

0

1

2

3 V (V)

20

4

5






(= TWu! tipo de relación puede descri+ir el 'r3fico de , -  A medida 5ue aumenta la intensidad de corriente aumenta tam+i!n la diferencia de potencialG esto 5uiere decir 5ue tienen una relación lineal son directamente proporcionales(

c= Para la 'r3fica , -  de la resistencia TWu! nom+re reci+e la relación Relación directamente proporcional esta relación nos presenta la resistencia(

8= Para la 'r3fica , -  de la resistencia Tu3l es el &alor de la pendiente TWu! si'nificado físico tendr3 dic$a pendiente. m =18.91

El &alor de la pendiente es m=

∆ I 1 1 = = =18.91 ∆ V ∆V R ∆ I 1

 R ¿ 18.91 =0.05288 Pero en el 'rafico se usó la unidad de la intensidad en miliamperios por lo 5ue tendría 5ue multiplicarse por mil al resultado



R= 0.05288∗1000 =52.88 Ω

*= Utilice an3lisis de re'resión lineal y determine la ecuación empírica de la relación , - ( Tu3les son estos &alores de los par3metros de la recta N° 1 2 @ 4   B H  10

V
SUMA PROMEDIO

6>( 6(>

I (9? (;? (> (==> (>=; (?> (@

( 4 4( 6 6( 9 9( ; ;( 

(6=4 (6=4

?3( I3(V

20

VI ( (4@ (;9 (>> (46 (4>6 (699; (9= (9?= (;> 4(?9=?

V2 (6 4 6(6 ; =(6 @ 46(6 4= 6(6 6 @=(6




35*8,I(5*8,V

+

¿

nsuma ( VI )−suma ( V ) sum

4 )  nsuma ( V ) −( sumaV (4?@49 X ( 9 recta (==== 3 > 2

&alores del parametro de la

P  +3+ 3 *c+3 8* **/,9 /*$ I3(V I0.0000B0.01H10@0@V

GRÁFICA

I vs V

0'1 "#$% & 0'02$ ) 0 R* & 1

0'0! 0'0 I (A)

0'04 0'02 0

0

1

2

3

4

5



V (V)

7=

Determine el &alor de la resistencia de la +o+ina con su respecti&o error a+soluto y porcentual(

T3(3 III. *atos e,perimentales para V e I para la resistencia desconocida (bobina% C, 1,2  1mA2

0.

1

1.

2

2.

@

@.

4

4.



4(4

4@(

6?(>

9?(

;?

>(

==(>

>=(;

?(>

@

20




I vs V 100 "#$% & 1!'(1$ ) 0'1 R* & 1

!0 0 I (mA)

40 20 0

0

1

2

3

4

5



V (V)

El 'rafico nos dice 5ue la +o+ina es un elemento ó$micos por tanto su pendiente de la recta nos representa la resistencia de la +o+ina( En el 'rafico podemos apreciar ∆ V 1 1 = = =0.05288∗103 Ω=52.88 Ω R= ∆ I m 18.91 mQ pendiente de la recta se multiplico al resultado por 4 por5ue en la 'rafica la intensidad se encuentra en mA "#: ERR#RE:Q

V
I I (6? 6(6=;?? 9?( (9? 4(@;?4 ;? (;? 6(?9999 >( (> 6(4>9@49 ==(> (== 6(;>9>=9 >=(; (>= 6(9=6 ?(> (? 6(?>4 @ (@ 6(=94>? 4(@66>66

ERROR A%S 6(;4>>>4> (=;=>4 (9;6?= (696@= (4==44 (644@> (4;? (;996@?= (?=6@4 (>??==

ERROR REL (;==;? (4699?@ (=??9 (;?>? (9@96 (;?9>> (4=46> (?9; (446?= (49=64

ERROR J ;(==;?44 4(699?@99 (=??9=@ (;?>?99 (9@96> (;?9>>? 4(=46>4 (?9;=> 4(46?==; 4(9=64;>

= Utilizando los datos de las 7a+las ,* , y , ela+ore el 'r3fico de dispersión , en función de  para cada uno de los diodos( TWu! tipo de relación o+ser&a Ud( T:on los elementos ó$micos Tómo determinaría el &alor de la resistencia de los diodos para una determinada intensidad de corriente E%pli5ue

20




T3(3 IV. *atos e,perimentales para V e I para el diodo Led 1.B0 (9

C, 1,2  1mA2

1.B4 (

1.BB (>

1.H 4(9

1.H@ 6(>

1.H ;(>

1. ?(

1.@ 46(?

1. 6

1. ;(;

I vs V 50 40

"#$% & 0 -$.# 1,'5! $ % R* & 0'((

30 I (mA)

20 10 0 1'5

1',

1',5

1'!

1'!5

1'(

1'(5

2

2'05

V (V)

7iene una relación de car3cter e%ponencialG demostrando 5ue el diodo no es un material de car3cter ó$mico* por presentar su 'rafica una cur&a no y no runa recta( "a resistencia para una determinada corriente &endría a ser la pendiente o la deri&ada de la función o cur&a en dic$o punto( Dic$a función esQ

I  @E14*1B.B( T3(3 V. *atos e,perimentales para V e I para el diodo 8ener V
0.1

0.4

0.B

0.

0.@

0.

0.

0.B2

(6

(;

4(4

4(>

9(9

=

4;

6=(;

20

0.B  ( >

0.B @>(>




I vs V 25 "#$% & 0 -$.# 43'(3 $ % R* & 0'(5

20 15 I (mA)

10 5 0 0'!

0',

0',2

0',4

0',

0',!

0'!

V (V)

7iene una relación de car3cter e%ponencialG demostrando 5ue el diodo no es un material de car3cter ó$mico* por presentar su 'rafica una cur&a no y no runa recta( "a resistencia para una determinada corriente &endría a ser la pendiente o la deri&ada de la función o cur&a en dic$o punto( Dic$a función esQ

I  2E14*4@.@ T3(3 VI. *atos e,perimentales para V e I para el diodo 73P C, 1,2 1A2

0.1

0.4

0.B

0.

0.@

0.

0.

0.B2

(6

(;

4(4

4(>

9(9

=

4;

6=(;

0',

0',5

0.B  ( >

0.B @>(>

I vs V 120 "#$% & 0 -$.# 22'2! $ % R* & 1

100 !0 I (A)

0 40 20 0 0'45

0'5

0'55

0'

0'5

0'!

0'!5

V (V)

7iene una relación de car3cter e%ponencialG demostrando 5ue el diodo no es un material de car3cter ó$mico* por presentar su 'rafica una cur&a no y no runa recta(

20




"a resistencia para una determinada corriente &endría a ser la pendiente o la deri&ada de la función o cur&a en dic$o punto( Dic$a función esQ

I  @E0*22.2H4(

= Utilizando los datos de la 7a+la , ela+ore el 'rafico de dispersión , en función de  para la l3mpara de luz( TWu! tipo de relación encuentra Ud( para este elemento TEl elemento ensayado es ó$mico Tu3l es la resistencia de la l3mpara Tnfluye la temperatura del elemento T3(3 VII. *atos e,perimentales para V e I para la lámpara de 9ilamento de C, 1,2  1mA2

0.2 4=

0. 4?

0.B 6

1 66

1.2 6;

1. 6=

1.B 6?

2 9

2.2 96

tun/steno 2. 9;

I vs V 3 2'5

"#$% & 0'01$ / 1',5 R* & 1

2 I (mA) 1'5

1 0'5 0 150

200

250

300

350

V (V)

"a relación de  / , nos muestra 5ue es un material ó$micoG esto se puede ratificar al o+ser&ar el 'rafico 5ue tiende a ser una recta( "a resistencia de la l3mpara esQ R=

∆ V I

=

1 I

=

1 m

V

mQ pendiente de la recta en el 'r3fico m=0.0125 1

1

X R= m = 0.0125 =80 Ω ∴ R

20

=80∗1000=80000 Ω




:e multiplicó por mil por5ue en la 'r3fica la intensidad se encuentra en miliamperios

,=

Tu3les cree 5ue son las principales fuentes de error en la determinación de las relacione , -  para la resistencia* diodo y +om+illa de luz

)=

Una resistencia est3ndar de un o$m se fa+rica con un alam+re de constat3n de  mm de di3metro( TWu! lon'itud de alam+re se re5uiere

= Tu3ndo es &3lida la ley de #$m y en 5u! condiciones pude no ser &3lida la ley de #$m VI.

CONCLUSIONES " SUGERENCIAS .1. CONCLUSIONES .2. SUGERENCIAS

VII.

%I%LIOGRAFÍA. B.1. B.2. B.@. B.4. B..

Y#"DE)OERY* V( Física Yeneral y E%perimental( ,ol( ( Edit( nteramericana( )!%ico 4@>6( )EKER:* H( * EPPEK:7EK( E%perimentos de Física( Edit( "imusa( )!%ico 4@? :ERA[* R( Física( ,ol(  Edit( Re&erte( Espaa 4@@6* 7P"ER* p( Física ,ol( ( Edit( Re&erte( Espaa 6( :EAR:* E( ZE)AK:[* )( [#UKY*H( F\:A* ,ol( ( Edit( Addison esley( )!%ico 4@@@(

ANEO ( #O*IO *4 #OLO&4" P$&$ *44&MI7$& V$LO&4" *4 &4""I47#I$" ada una de las resistencias est3n marcadas con un códi'o est3ndar de tres o cuatro +andas de color cerca de uno de los e%tremos como se muestra en la fi'ura A* de acuerdo con el es5uema 5ue se muestra en la ta+la ,( "a primeras dos +andas 1a partir del e%tremo m3s pró%imo2 son dí'itos* y la tercera es un multiplicador de potencia de diez( :u representación en el len'ua0e de circuitos es la mostrada en la fi'ura A4+* para una resistencia fi0a y la fi'ura A4c para una resistencia &aria+le( #tra característica importante de un resistor es la ener'ía el!ctrica 5ue puede disipar sin sufrir dao* esto es la potencia de tra+a0o(

1a2

1+2

1c2

F,>3 A1. (a% &esistencia mostrando las bandas de colores e indicando la 9orma como se determina su )alor mediante el códi/o de colores' (b% representación de una resistencia 9i2a y (c% representación de una resistencia )ariable en un circuito!

T3(3 VIII. #ódi/o de colores para resistencias

20




ANEO ( #IIO 564 M64"&$ L$ I7"$L$#I;7 *4 LO" 456IPO" *4 L$
20



E5uipos utilizados en la e0ecución de la pr3ctica de la+oratorio

20


FÍSICA III

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