LEY DE OHM Y FUENTES DE TENSION CONTINUA I.
OBJETIVOS
•
Comprobar la Ley de Ohm Determinar la relación funcional entre la diferencia de potencial de una fuente de tensión continua y la corriente que circula por el circuito. V = f ( I )
•
Determinar el valor de la fuerza electromotriz
•
de cortocircuito
II.
( ε ) , la resistencia interna ( r i ) y la corriente
( I ) . cc
MARCO TEORICO
Cuando los electrones circulan por un conductor, encuentran una cierta dificultad al moverse. A esta esta “dificultad la llamamos !esistencia "l#ctrica. La resistencia el#ctrica de un conductor depende de tres factores que quedan reco$idos en la si$uiente ecuación% l R ρ S =
ρ
=
⋅
Donde% resistivid ad
l longitud =
S
=
su sup p
erficie
La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus e&tremos. "l enunciado de esta ley es el si$uiente% La diferencia de 'otencial, (, entre dos puntos de un conductor es i$ual a la intensidad ), que circula multiplicada por la resistencia, !, entre esos dos puntos. *atem+ticamente se tiene% V
III.
=
I R ⋅
MATERIALES -uente -uente de tens tensión ión cont contin inaa alimen alimentad tadaa con ener ener$/a $/a el#c el#ctri trica. ca. !esi !esist sten enci ciaa de val valor or con const stan ante te.. !esi !esist sten enci ciaa var variiable able.. (olt/m lt/met etro ro 0 mul mult/ t/me metr tro. o.
IV.
Amper/metro. Cables de cone&ión.
REGISTRO Y ANALISIS DE DATOS LEY DE OHM
R=11 Mediciones de ! co""ien#e e$c#"ic! % &o#!'e( "esis#enci! 1. I (A)
V(V)
0,01
0,1
0,02
0,2
0,03
0,3
0,042
0,4
0,052
0,5
0,062
0,6
0,072
0,7
G"!)ic! &o#!'e en )*nci+n de ! co""ien#e e$c#"ic!( "esis#enci! 1. 0.8 0.7 0.6 0.5 V (V )
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
I(A)
1e$n la curva de a2uste de la $r+fica, el modelo de a2uste es% V = A + BI
0.07
0.08
∑ x ¿
2
2
x −¿¿ ∆ =n ¿
∑
2
0.288 ¿ = 0.021328 ∆ =7∗0.014896 −¿
∑ y ∑ x −∑ xy ∑ x = ( 2.8 ) ( 0.014896 )−( 0.1444 )( 0.288) =0.00570143 A = 2
∆
B=
n
0.021328
∑ xy−∑ x ∑ y = 7 ( 0.1444 )−(0.288 )( 2.8 )= 9.58364591 ∆
0.021328
∑ d i = 0.000157539 =0.0000315078 σ = 2
2
n −2
e A=
√
2
σ
7 −2
∑ x = 2
∆
√
√
0.0000315078 ( 0,014896 ) 0.021328
=0.004691036
√
2 7 ( 0.0000315078 ) n σ e B= = =0.084017924 ∆ 0.021328
*#todo de m/nimos cuadrados% n
I ( x )
V ( y )
xy
x
2
y
2
y
'
1
0,01
0,1
0,001
0,0001
0,01
2
0,02
0,2
0,004
0,0004
0,04
3
0,03
0,3
0,009
0,0009
0,09
0,293210 8
4
0,042
0,4
0,052
0,5
6
0,062
0,6
0,037 2
0,0017 64 0,0027 04 0,0038 44
0,16
5
0,016 8 0,026
0,408214 55 0,504051 01 0,599887 47
7
0,072
0,7
0,050 4
0,0051 84
0,49
0,288
2,8
0,144 4
0,0148 96
1,4
∑
0,25 0,36
0,101537 88 0,197374 34
0,695723 93
di 0,001537 88 0,002625 66 0,006789 2 0,008214 55 0,004051 01 0,000112 53 0,004276 07
di
2
2,36509E06 6,89407E06 4,60932E05 6,74789E05 1,64107E05 1,26626E08 1,82848E05 0,00015753 9
FUENTES DE TENSION CONTINUA R=,Mediciones de ! co""ien#e e$c#"ic! % &o#!'e( "esis#enci! 1. I (A)
V(V)
0,022
2
0,034
1,98
0,044
1,96
0,05
1,94
0,076
1,84
G"!)ic! &o#!'e en )*nci+n de ! co""ien#e e$c#"ic! con ! )*en#e de &o#!'e. 2.05 2 1.95 V(V)
1.9 1.85 1.8 1.75 0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
I(A)
*#todo de m/nimos cuadrados n 1
I ( x ) 0,022
V ( y 2
2 0,034
1,98
3 0,044
1,96
4 0,05 5 Su m
xy 0,044
x
2
0,00048 4
y
2
y 4
'
2,0140762 5
0,0673 2
0,00115 6
3,9204
1,9778299 1
0,0862 4
0,00193 6
3,8416
1,9476246 3
0,097
0,0025
3,7636
1,9295014 7
3,3856
1,8509677 4
1,94
0,076
0,1398 1,84 4
0,00577 6 0,01185 0,4344 2
0,226
9,72
18,9112
di
di
2
0,0140762 0,00019814 5 1 0,0021700 4,70928E-06 9 0,0123753 0,00015315 7 0,00011021 0,0104985 9 3 0,0109677 0,00012029 4 1 0,00058651
∑ x ¿
2
2
x −¿¿ ∆ =n ¿
∑
2
0,226 ¿ = 0.008184 ∆=5∗0,011852 −¿
∑ y ∑ x −∑ xy ∑ x = ( 9,72 ) ( 0,011852)−(0,4344 )( 0,226) =2.08052786 A = 2
∆
B=
n
0.008184
∑ xy−∑ x ∑ y = 5 ( 0,4344 )−(0,226 )( 9,72)=−3.02052786 ∆
0.008184
∑ d i = 0,00058651 =0.000195503 σ = 2
2
n −2
e A= e B=
I cc
e I
cc
√
√
2
∆
2
n σ ∆
=
√
√
0.000195503 ( 0,011852 ) 0.008184
5 ( 0.000195503 ) 0.008184
ε r i 3
=0.0168263425
= 0.345604115
−2.08052786 −3.02052786 3 4,5667859955 A
=√ ∆ ε 2+ ∆ ri2
∆ r i=
cc
∑ x =
3
∆ ε=
e I
2
σ
5 −2
1
ri
eε
1
3
−ε ri
er
2
−3
3.02052786
0.0168263425 =5,570662904 x 10
2.08052786 i
3
3.02052786
2
0.345604115 =−0,07881098382
=√ (5,570662904 x 10−3 A )2 +(−0,07881098382 A )2
e I =0,07900761644 cc
V.
A
RESULTADOS
Le% de O/
A
A
R=( 9.584 ± 0.084 ) [ Ohms ] ; 0,876
F*en#e de #ensi+n con#in0!
ε =(2.081 ± 0.017 ) [ V ] ; 4,697 :
r i=( 3.021 ± 0.346 ) [ Ohms ] ; 11,453 I cc=( 0,689 ± 0,079 ) [ A ] ; 99,;55:
VI.
COCLUSIONES Y OBSERVACIONES OBSERVACIONES
"n la ima$en se puede observar la toma de datos de volta2e y la corriente el#ctrica, para comprobar la ley de Ohm.
1e puede apreciar la medición de la corriente el#ctrica y volta2e con la fuente de tensión.
CONCLUSIONES 1e pudo verificar la ley de Ohm y tambi#n se pudo encontrar la relación funcional entre la diferencia de potencial y la corriente que circula por el circuito. 1e lo$ró determinar los valores dela fuerza e lectromotriz, la resistencia interna, y la corriente de corto circuito de la cuente de tensión continua, con sus respectivos errores.
VII.
CUESTIONARIO
9. Cu+l de las dos fuentes de tensión estudiadas se acerca m+s a una fuente de tensión ideal< -uente de tensión ideal es la que tiene una r i . 3 4 y produce en la salida una (L 3 cte y la fuente de tensión continua usada en la pr+ctica tiene una r i 3
3.02052786 ohms.
-uente de tensión real es la que tiene una determinada r i . "n esta
r i . =ay una p#rdida de tensión.
"l resto de tensión va a la car$a que es la que se aprovecha. -uente de tensión constante es la que tiene una r i . >3 !L?944. La ca/da en la
r i es como mucho
el 9 :, apro&imadamente a la ideal, que es el 4 :. @. "n una fuente de tensión continua real, cu+l debe ser el valor de la resistencia el#ctrica ! para tener una m+&ima transferencia de potencia< 'ara alcanzar la m+&ima eficiencia, la resistencia de la fuente sea una bater/a o un d/namoB deber/a hacerse lo m+s pequea posible. "n esas condiciones la potencia disipada en la car$a es m+&ima y es i$ual a%
'ma& 3
2
V
?; Rg
. 1e cumple la ley de ohm para todo tipo de materiales< La ley de Ohm solo se cumple para determinados materiales denominados óh micos cobre, aluminio, etc.B, en cambio no se cumple para muestras de $as ionizado y ni en otros conductores denominados no óhmicos.
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TEMA LEY DE OHM Y FUENTES DE TENSION CONTINUA
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