UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERIAS.
FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA ELECTRICA Wendy Alian, Ana Escobar, Lidia Cantillo y María caballero. Ing. Harold Villamil. Grupo H. 29-03-2017 Laboratorio de Física eléctrica.
Resumen La resistencia eléctrica es una propiedad que tienen los materiales de oponerse al paso de la corriente. Los materiales conductores tienen baja resistencia eléctrica, y los materiales aislantes tienen alta resistencia a la electricidad. La Resistencia eléctrica se mide en ohm (Ω). Como nos indica su modelo matemático: R=
ρ∗L A
Abstract The electric resistance is a property that the materials have to oppose to the passage of the current. Conductive materials have low electrical resistance, and insulation materials have high resistance to electricity. The electrical resistance is measured in ohm (Ω).
La Resistencia de un conductor depende de la longitud (L), resistividad ( ρ ¿ y área transversal (A).
As its mathematical model indicates:
También hay una ecuación que nos indica la dependencia de la resistencia con respecto a la temperatura: R=R 0 [1+ α ∆ T ] El delta de temperatura es propio de cada material.
The resistance of a conductor depends on the length (L), resistivity (ρ) and cross-sectional area (A).
Palabras claves Resistividad, resistencia eléctrica, factores que determinan la resistencia eléctrica, diferencia de potencial, intensidad de corriente y ley de ohm.
R=ρ*L/A
Key words Resistivity, electrical resistance, factors that determine the electrical resistance, potential difference, current and ohm law.
Resistividad: cuantifica la fuerza con la que se opone un material dado al flujo de corriente eléctrica. 1. Introduccion Teniendo en cuenta el concepto de resistencia eléctrica, nos basamos en los factores que determinan esta misma. Existen cuatro factores que influyen en la resistencia eléctrica de un conductor: La naturaleza del conductor, la longitud del conductor, su área transversal y la temperatura. Y esto es lo que confirmaremos.
Resistencia eléctrica: es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Factores que determinan la resistencia eléctrica: Existen cuatro factores que influyen en la resistencia eléctrica de un conductor, y son, la naturaleza del
2. Objetivos
Comparar la ecuación de resistividad con la ecuación de la ley de ohm (v=I*R) Analizar que ocurre con la longitud y la resistencia cuando calentamos un metal y se expande. Comparar la resistividad entre dos alambres con la misma longitud, pero de diferente material. Analizar que ocurre con la resistencia y la intensidad si tenemos dos alambres que tienen igual resistividad, pero diferentes áreas.
3. Fundamentos teoricos
Conductor, la longitud del conductor, su sección transversal y la temperatura. Diferencia de potencial: es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica. Intensidad de corriente: La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).
4. Desarrollo experimental
V(Resistencia) para constantan y el latón.
con
el
Medimos voltaje activando el canal B del sensor, luego escogemos el rango apropiado de parámetros de medición. Conectamos el voltímetro a la Fuente (en paralelo), calibramos 12 voltios en la fuente. Ahora procedemos a conectar el alambre
en serie a una bombilla, en serie a un interruptor y en serie al amperímetro. Analizamos que casi todos los 12 voltios van a caer en la bombilla y el resto cae en el alambre.
5. Tablas y análisis de los resultados Tabla central
Ahora hacemos un circuito del voltímetro paralelo al alambre y se estaría midiendo el voltaje y la corriente en serie. Ahora activamos el canal A, escogemos el rango apropiado y sus parámetros. Creamos las formulas en el sensor cassy, y digitamos la matriz de la página 71 Empezamos a obtener nuestros datos, haciendo mediciones con los alambres; cuando son de diferente material (constantan y latón), cuando tienen diferente área transversal (tres alambres de constantan) y por ultimo hacemos una confrontación de datos entre V(alambre) y
Tabla 1
Se analiza que cuando dos alambres (constantan y latón) tienen igual diámetro o área, pero diferentes resistividades, su resistencia será mayor entre mayor resistividad tenga el material y por ende menor será su
amperaje o intensidad y viceversa como lo muestra la tabla.
Tabla 2
Se analiza que, a igual material o igual resistividad, pero con diferentes diámetros o diferentes áreas, la resistencia será mayor entre menor sea el área y por ende la caída de voltaje será menor; y si el área en menor la resistividad será menor y por ende la caída de voltaje será mayor.
Tabla 3
Se analiza que dos alambres de igual material y de igual diámetro o área, pero con diferentes longitudes, va a tener mayor resistencia el que tenga mayor longitud y por lo tanto menor amperaje tendrá; y el que tenga menor longitud menor resistencia tendrá y por lo tanto mayor amperaje tendrá.
Tabla 4
Se analiza que el constantan con diámetro de 0.5 mm presenta mayor resistencia (2.41) y por ende menor intensidad (0.1182). Por su parte el latón con el mismo diámetro presenta menor resistencia (0.25) y mayor intensidad (0.1208). Además, el constantan presenta mayor resistividad que el latón. Constantando así la ley de ohm
6. Conclusiones Se puede concluir que la relación que hay entre la ecuación de la resistividad con la ecuación de la ley de ohm, es que entre mayor sea la resistividad mayor será la resistencia y por ende la intensidad será menor, y entre menor sea la resistividad menor será la resistencia y la intensidad aumentara.
Se puede concluir que cuando calentamos un metal y este a su vez se expande, es decir que longitud aumenta y por lo tanto la resistencia también aumenta Se puede concluir que dos alambres con iguales longitudes, pero de diferente material, el alambre más resistivo va a producir menos amperaje en el circuito y el alambre entre más resistivo más caída de voltaje va a haber en este.
Se concluye que cuando dos alambres de un mismo material, pero de diferentes áreas, tendrán la misma resistividad, pero el que tenga mayor área va a producir menor resistencia, y el que tenga menor resistencia va a tener una mayor intensidad.
7. Respuestas hoja de evaluación 1.
¿Que nos dicen las intensidades medidas en 1, sobre la resistencia eléctrica de estos materiales?
R/ Las intensidades nos dicen cómo será la resistencia, es decir si la intensidad aumenta o es alta, la resistencia disminuye y será baja, esto lo comprobamos con la formula, donde observamos que la intensidad es inversamente proporcional a la resistencia, y lo podemos observar en la tabla, donde la intensidad del constantan era 0.1011 y su resistencia fue de 2,23; mientras en la del latón la intensidad fue mayor con 0,1023 y provoco una baja resistencia de 0.15.
presenta una resistencia de 2,37, en cambio cuando el mismo constantan tiene un diámetro de 1.0 mm su resistencia es menor con 0.44. 3. ¿Qué influencia tiene la longitud de un conductor sobre la resistencia eléctrica? R/ La influencia que tiene la longitud sobre la resistencia es que entre mayor longitud la resistencia será mayor, como podemos ver en los datos arrojados en la tabla a mayor longitud en 2.0 mm, la resistencia fue mayor con 3,93 en cambio con 1.0 mm la resistencia fue menor con 1.04. 4.
¿Dónde se medirá una mayor intensidad de corriente, con el alambre del circuito caliente o con el alambre del circuito frio? Explica su respuesta.
R/ Se medirá mayor intensidad en el alambre del circuito frio. En el circuito caliente existe una expansión y por ende la longitud aumenta, aumentando la resistencia y al aumentar la resistencia disminuirá la intensidad, por el contrario, en el alambre del circuito frio la resistencia disminuirá y la intensidad aumentará y será mayor.
2. ¿Qué influencia tiene la sección área transversal de un conductor sobre la resistencia eléctrica? R/ La influencia que tiene la sección de área transversal sobre la resistencia, es que entre mayor área menor será la resistencia, en la tabla lo podemos corroborar observando el constantan de diámetro 0.5 mm
5. Observaciones y conclusiones R/ -Observamos que, a mayor intensidad, menor resistencia.
-Observamos que, a mayor diámetro, menor resistencia. - Observamos que, a mayor longitud mayor resistencia.
o Ohanian, H., Markert, J., Sarmiento
Ortega,
S.
and
Campos Olguín, V. (2009). Física ciencias.
para 3rd
ingeniería ed.
y
México:
McGraw-Hill/Interamericana. o E. Martinez Iglesias y H. Villamil Agámez, Manual de laboratorio física calor ondas, Física 2, 5th ed. Barranquilla, 8. Bibliografía.
2016, p. 21.
