UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América
!ACUL" ACUL"AD DE IN#ENIERIA IN#ENI ERIA #EOLO#ICA, #EO LO#ICA, MINERA, MI NERA, ME"ALUR#ICA, #EO#RA!ICA Y CIVIL ESCUELA ACADEMICO PRO!ESIONAL DE IN#ENIERIA DE MINAS
IN!ORME "EMA$ LEY DE O%M
CURSO
$
PRO!ESOR ALUMNOS
LA&ORA"ORIO DE !ISICA III $
$
* * *
Ven' !lres )aime )ara Ris )avier Cas' Cas'il ill l R+ R+e e #s' #s'av av %ar %aran an-a -a Yan'a an'as s &ra &ra.a .an n * Esle.'er M/
Rivers Ramire0 LIMA 1 PER2 3456
7NDICE Pág.
Laboratorio de Física III
IN"RODUCCI8N ……………………………………………………………………………… MON"A)E E9PERIMEN"AL
02
………………………………………………………………… 02 REUL"ADOS ………………………………………………………………………………
02
CONCLUSIONES ………………………………………………………………………………
09
&I&LIO#RA!IA ………………………………………………………………………………
08
INTODUCCION ! este "aboratorio "o #$e se b$sca %acer es caracteri&ar e ide!ti'car "as a("icacio!es #$e de'!e! ) co*(r$eba! "a "e) de O%*+ este de "a *a!o de "a *a!o de "os i!str$*e!tos dados es $! e,ce"e!te *-todo (ara a(re!der a *a!ear co!e,io!es e i!str$*e!tos de *edida co*o e" /o"tí*etro ) e" a*(erí*etro. Pero e" obeti/o (ri*ordia" de este "aboratorio es deter*i!ar e" /a"or de $!as corrie!tes deter*i!adas+ "as c$a"es a" estar e! $! diagra*a+ se "ogra co*(robar "a "e) de O%* "a c$a" !os dice #$e e,iste $!a re"aci! "i!ea" e!tre "a te!si! a("icada e!tre "os e,tre*os de "a resiste!cia ) "a corrie!te e"-ctrica #$e "os atra/iesa+ co! "o c$a" se c$*("e UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
34.I 1
Laboratorio de Física III
O:TIO6 •
•
•
• • •
•
Co!ocer e" *a!eo de i!str$*e!tos ) *ateria"es de $so corrie!te e! "os e,(eri*e!tos de e"ectricidad ) *ag!etis*o. Co!ocer e" área de o(eraci! de "os i!str$*e!tos ) deter*i!ar s$s "ect$ras. ;(re!der a*o!tar circ$itos se!ci""os ) *edici! de Te!si! ) corrie!te e"-ctrica. Ide!ti'caci! de "os /a"ores de resiste!cia. eri'car e,(eri*e!ta"*e!te "a Le) de O%*. Obte!er "os datos de /o"tae ) corrie!te e"-ctrica e! e"e*e!tos resisti/os co! e" '! de i!iciar e" est$dio de circ$itos si*("es. Dise
5;T4I;L6 4estato resiste!cia
Caa de
;*(erí*etro UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
6iste*a U!itr=i! 2
Laboratorio de Física III
FUND;5NTO6 T?4ICO6 Corrie!te "-ctrica Los e"ectro!es se ($ede! *o/er co! *a)or /e"ocidad *ie!tras *a)or sea "a i!te!sidad de "a te!si! ) *e!or sea "a resiste!cia #$e "a red de áto*os o(o!ga a s$ (aso. La i!te!sidad de corrie!te se de'!e co*o "a carga #$e @$)e (or $!idad de tie*(o a tra/-s de $!a secci! tra!s/ersa" de" co!d$ctor+ esto es I =
Q t
La $!idad co! "a #$e se desig!a "a i!te!sidad de "a corrie!te es e" a*(erio A#$e se abre/ia ;B.
P4OCDI5INTO P4INCI; 1; Circ$ito se!ci""o de corrie!te ! e" sig$ie!te e,(eri*e!to se debe *ostrar+ e! (ri*er "$gar+ #$e $!a corrie!te ($ede circ$"ar c$a!do e" circ$ito de corrie!te se e!c$e!tra cerrado. Para e""o se e*("eará e" circ$ito #$e se e!c$e!tra e! "a (arte s$(erior de "a tareta de Circ$ito de resiste!cias 6O20>E;+ c$)a G$e!te de te!si! co!ti!$a de 1H se acti/a a$to*ática*e!te $!a /e& #$e "a tareta se %a i!sertado e! e" e,(eri*e!tador. U!a "á*(ara i!ca!desce!te ser/irá co*o carga de este circ$ito. " circ$ito de corrie!te se ($ede abrir o cerrar (or *edio de "a i!serci! de diGere!tes co!ectores. UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
>
Laboratorio de Física III
5edici! de Te!si! La te!si! e"-ctrica se *ide co! e" /o"tí*etro. La sig$ie!te re(rese!taci! *$estra e" sí*bo"o grá'co de $! /o"tí*etro.
P4INCI; 1 5edici! directa de "a corrie!te e"-ctrica La corrie!te e"-ctrica se *ide co! $! a*(erí*etro.
5edici! i!directa de corrie!te 6i !o se tie!e a dis(osici! $! a*(erí*etro+ si!o !ica*e!te $! /o"tí*etro+ se ($ede deter*i!ar ta*bi-! de *a!era i!directa "a i!te!sidad de "a corrie!te (or *edio de $!a *edici! de te!si!. Para e""o se a(ro/ec%a "a re"aci! #$e e,iste e!tre "a corrie!te ) "a te!si! e! $!a carga 7 esto es+ "a Le) de O%*. La i!te!sidad de corrie!te #$e !os i!teresa se obtie!e e!to!ces a (artir de "a ec$aci!
I =
V R
6ie!do
4 Aresiste!ciaB Ate!si! e"-ctricaB
6UND; P;4T LJ D OK5 FUND;5NTO6 T?4ICO6 6i se #$iere res$*ir (or *edio de" cá"c$"o "os (rocesos e"ectr!icos #$e oc$rre! e! $! circ$ito se!ci""o de corrie!te+ o e! circ$itos *ás co*("eos+ es UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
Laboratorio de Física III
!ecesario co!ocer+ (or $!a (arte+ "a de(e!de!cia #$e e,iste e!tre "a i!te!sidad de corrie!te
I
) "a resiste!cia
R
. sta de(e!de!cia está
descrita (or "a Le) de O%*+ #$e debe s$ !o*bre a" Ga*oso Gísico a"e*á!. Para e""o se obser/ará+ e! (ri*er "$gar+ e" circ$ito se!ci""o de corrie!te re(rese!tado a!terior*e!te Le) de O%*
La i!te!sidad de corrie!te
I
a$*e!ta si a$*e!ta "a te!si!
dis*i!$)e si a$*e!ta "a resiste!cia
R .
V
)
;#$í+ "a i!te!sidad de corrie!te
/aría (ro(orcio!a"*e!te a "a te!si! ) de *a!era i!/ersa*e!te (ro(orcio!a" a "a resiste!cia. La Le) de O%* se ($ede e!to!ces e,(resar (or *edio de "a sig$ie!te Gr*$"a
I =
V R
o
V = I ∙ R
)
R=
V I
P4OCDI5INTO Los sig$ie!tes co*(o!e!tes so! !ecesarios+ (ara "a eec$ci! de "os e,(eri*e!tos e,($estos de!tro de" *arco de este c$rso La tareta i!sertab"e Circ$itos de resiste!ciasM. La tareta i!sertab"e U!iTrai!EI de Circ$itos de resiste!cias 6;20>E; (er*ite e" a!á"isis de circ$itos de corrie!tes se!ci""os. Para e""o+ "a tareta se %a di/idido e! seis sectores. Circ$ito se!ci""o de corrie!te co! te!si! co!ti!$a ) "á*(ara i!ca!desce!te co! carga resisti/a. Circ$ito e! serie co*($esto (or $! *á,i*o de tres resiste!cias. UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
H
Laboratorio de Física III
Circ$ito e! (ara"e"o co*($esto (or $! *á,i*o de tres resiste!cias. U! *á,i*o de seis resiste!cias co!ectadas e! gr$(o. Co!de!sadores co! resiste!cia de carga. obi!a de resiste!cia a carga. ariaci! de /o"tae ) corrie!te *a!te!ie!do "a resiste!cia co!sta!te Tab"a 1 o"tae A
V
I!te!sidad A
B
1
1.2
1.
1.
1.8
2
2.H
0.02H
0.02
0.0>2
0.0>
0.0
0.09
0.02
A
B
ariaci! de corrie!te ) resiste!cia *a!te!ie!do e" /o"tae co!sta!te Tab"a 2 4esiste!cia A Ω
B
I!te!sidad A A B
H
H0
0
0
80
90
100
0.0
0.01
0.0>
0.029
0.02
0.02>
0.021
ariaci! de diGere!cia" de (ote!cia" ) resiste!cia *a!te!ie!do "a corrie!te co!sta!te Tab"a > 4esiste!cia A Ω
B
o"tae A
A
B
10
12
1
1
18
20
22
1
1.>
1.8
1.
1.8H
2.1H
2.22
CONCLU6I?N UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
Laboratorio de Física III
Co! "os a(aratos de *edici! se ($ede deter*i!ar "a i!te!sidad+ e" /o"tae ) "a ca(acidad de "a resiste!cia (ara $!a correcta i!sta"aci! de" circ$ito e"-ctrico. Los i!str$*e!tos de *edici! so! de $so (ri*ordia" (ara co!ocer e" G$!cio!a*ie!to de $! circ$ito e"-ctrico. CU6TION;4IO C$á!tas esca"as (osee! "os i!str$*e!tos Adescriba cada $!o de e""osB+ i!di#$e s$ *í!i*a ) *á,i*a "ect$ra e! cada esca"a. ;*(erí*etro es $! i!str$*e!to #$e sir/e (ara *edir "a i!te!sidad de corrie!te #$e está circ$"a!do (or $! circ$ito e"-ctrico ) tie!e > esca"as+ s$ "ect$ra es de 0.001 7 0.1H ;+ 0.02 7 1 ; ) 0.1 7 1H ;. o"tí*etro es $! i!str$*e!to #$e sir/e (ara *edir "a diGere!cia de (ote!cia" e!tre dos ($!tos de $! circ$ito e"-ctrico+ ) tie!e > esca"as+ s$ "ect$ra es de 0.1 7 > + 0.H 7 1H ) 0.2 7 10 . Caa de 4esiste!cia es $!a resiste!cia #$e !os (er*ite /ariar e" /a"or #$e !osotros #$ere*os desde 1 %asta 999. I!/estig$e #$e otra *a!era se deter*i!a e" /a"or de $!a resiste!cia. Asi! cdigo de co"oresB. Otra *a!era de %a""ar e" /a"or de $!a resiste!cia sería (or *edio de $! *$"tí*etro o co! "a Le) de O%*+ sabie!do "a te!si! ) "a corrie!te+ $sa!do "a sig$ie!te ec$aci! R=
V I
ra'#$e e! $! (a(e" *i"i*etrado e i!ter(rete /s I+ $sa!do "os /a"ores de "a Tab"a 1+ deter*i!e e" /a"or de "a (e!die!te de "a *is*a. Usa!do "a ec$aci! de "a (e!die!te m=
p ∑ I i V i−∑ I i ∑ V i p ∑ V i − 2
2
(∑ V ) i
Co! a)$da de ,ce" (ode*os a("icar "a Gr*$"a a!terior ) te!dría*os m =30.2472826
UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
Laboratorio de Física III
ra'#$e e i!ter(rete /s I+ I /s 4 ) /s 4+ e! (a(e" *i"i*etrado+ ) co*(are "os /a"ores e!co!trados a (artir de" a!á"isis de" grá'co co! "os /a"ores de 4+ I ) de "as Tab"as 1+ 2 ) >. La gra'ca de 4 /ers$s I tie!e (e!die!te !egati/a debido a #$e so! i!/ersa*e!te (ro(orcio!a"es ) "a grá'ca de /ers$s I+ es $!a recta+ tie!e (e!die!te (ositi/a debido a #$e so! directa*e!te (ro(orcio!a"es. Co!sidere $!a "á*(ara #$e tie!e a(ro,i*ada*e!te H0.H
Ω
) (or "a c$a"
(asa $!a corrie!te de 2H mA C$á" es e" /o"tae a("icado 6e c$*("e "a Le) de O%* Usa!do "a Le) de O%* V = I ∙ R
−3
V =25 × 10 × 50.5 V =1.2625 V
" /o"tae a("icado debería ser 1.22H /o"tios (ero !o sie*(re s$cede esto )a #$e "a te!si! decae (or e" co!s$*o de corrie!te. Co! res(ecto a "a Le) de O%* (ode*os decir 6e c$*("e e! *ateria"es co!d$ctores ) se*ico!d$ctores. 6i "a Le) de O%* c$*("e (ara *ateria"es co!d$ctores ) se*ico!d$ctores. La (e!die!te de "a grá'ca /o"tae /s i!te!sidad da co*o res$"tado e" /a"or de "a resiste!cia. 6i+ "a (e!die!te de "a grá'ca da e" /a"or de "a resiste!cia.
Vl'a:e vs In'esidad
UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
8
Laboratorio de Física III
Co*o se ($ede /er e! "a grá'ca o"tae /s I!te!sidad. Q$e "a Le) de *ate*ática #$e "a gobier!a es
I =V / R
) sir/e ta!to (ara
corrie!te co!ti!$a co*o a"ter!a. No c$*("e (ara corrie!te a"ter!a )a #$e "a i!te!sidad de corrie!te /aría.
UN565 7 FI55 7 I!g. 5i!as
9