LABORATORIO 5. FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM), VOLTAJE Y RESISTENCIA INTERNA Licenciatua en In!enie"a Si#te$a# C%$&utaci%na'e# Cent% Re!i%na' e C*ii+u" Unie#ia Tecn%'-!ica Tecn%'-!ica e ana$/
Fecha de realización: 8 de septiembre de 2015
Re#u$en0 Determinar la resistencia interna de una Fuente de poder a partir de mediciones de voltaje y corriente, para luego establecer la diferencia entre FEM y el voltaje entre los terminales de una Fuente de poder.
a'a1a# c'ae#0FEM, voltios, batería.
2. Int%ucci-n a di!erencia de potencial entre los terminales de "na !"ente de volta#e $"e no est% conectada a "n circ"ito e&terno, es la !"erza electromotriz 'FEM( de dicha !"ente. )e "tilizar% el símbolo ε para representarla. *"ando se conecte conecte esta !"ente a "n circ"ito e&terno, e&terno, la di!erencia de potencial entre los terminales caer% a "n valor +. a di!erencia entre ε + se debe a la resistencia interna r de la !"ente. El valor de + se observa como: V = ε − Ir
-eniendo en c"enta $"e es corriente $"e circ"la a trav/s del circ"ito e&terno.
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f(x - .%/x 0 .* f(x
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1. 6*"%l es el valor de la resistencia interna de la batería7
3. 4e#ci&ci-n E&ei$enta' Hallar de manera experimental la fuerza electromotriz (FEM, la resi resist sten enci cia a inte intern rna ay la e! e!ci cien enci cia a de la pila ila a utili tiliza zarr como como fuent uente e de corri orrien ente te contin ntinua ua,, as" como omo tamb ambi#n i#n apren prende derr e interpretar el armado de un circuito el#ctrico, manipular correctamente el volt volt"m "met etrro para para $ace $acerr las las medi medici cion ones es experimentales de la intensidad de corriente el#ctrica y voltaje.
a resistencia interna es la pendiente del ra!ico 9 ;1,02& < 1,4084= la resistencia interna de la batería es ;1,02.
2. 6*"%l es la FEM de la batería7 a FEM de "na batería es 1.5 voltios. 3. 6a di!erencia de potencial el/ctrico + depender% del circ"ito e&terno7
6. Re#u'ta%# 7 An/'i#i#
a di!erencia de potencial real entre las terminales de la batería depende de la corriente en en el circ"ito
-abla 1 '( +'v( 0.08 0.14 0.234
4. El rót"lo de "na pila indica 1,5 voltios. 6Este valor es E o +7 1.325 1.242 1.154
El rot"lo de la batería indica voltios, pero este es "n valor nominal. 5. 6>a#o $"/ condiciones c + son i"ales7 6Es esto posible7
-ít"lo del traba#o
?ara $"e el volta#e la FEM !"eran i"ales la resistencia interna tendría $"e ser de 0 ohm.
8. C%nc'u#i%ne#
?odemos concl"ir aclarar en este laboratorio $"e la FEM @. 6?or $"/ el volta#e medido de "na batería es di!erente 'F"erza Electromotriz( en realidad no es "na !"erza como del volta#e nominal7 la maoría de las personas piensan, sino $"e e&iste "na Es el volta#e $"e debes aplicar a "n componente, circ"ito o di!erencia de potencial entre electrodos. as pilas e$"ipo el/ctrico o electrónico para $"e este !"ncione en el/ctricas se caracterizan por s" !"erza electromotriz e !orma adec"ada. Aeneralmente los e$"ipos tienen "na por s" resistencia interna r. tolerancia hacia arriba hacia aba#o del volta#e nominal, a pila debe tener "na resistencia pe$"eCa a $"e traba#ando en este rano de volta#e se tendr% "na operación *on!orme la pila se va astando, s" resistencia interna va a"mentando, lo $"e hace $"e la tensión disponible sobre la se"ra. cara vaa dismin"endo, hasta $"e res"lte ins"!iciente para los !ines deseados, adem%s de $"e cons"miría ran . 6+aría la resistencia interna con el tiempo el "so7 parte de la enería $"e prod"ce. ) varía la resistencia con la edad de la pila, la resistencia medida de $"e las resistencias en serie se van red"ciendo va incrementado la corriente. interna es del orden de 1 ohmio en todas las baterías. 8. 6*"%les son las características de "na !"ente ideal7 Es a$"ella $"e enera "na di!erencia de potencial 'volta#e( entre s"s terminales constante e independiente de la cara $"e alimente. )i la resistencia de cara es in!inita se dir% $"e la !"ente est% en circ"ito abierto, si !"ese cero estaríamos en "n caso abs"rdo, a $"e seBn s" de!inición "na !"ente ideal no p"ede estar en cortocirc"ito.
RECOMEN4ACIONES 1. -ener bien !i#os las cone&iones $"e se haan con los cables, de lo contrario variar% al"nos datos. 2. ?ara armar correctamente el circ"ito el/ctrico se recomienda empezar por la !"ente, hiendo sec"encialmente por cada parte $"e lo con!orma. 3. Desarrollar la e&periencia de !orma r%pida para impedir $"e la pila se descar"e varíen los res"ltados de !orma no deseada.
REFERENCIAS 91=
F)* . A DE >GH-GHG. Man"el F"entes, Iovito A"evara, )alomón ?olanco, Gtón ?oveda, rmando -"Cón.
Revista de Iniciación Científica – RIC – Journal of Undergraduate Research
