RESISTENCIA EL CTRICA Y RESISTIVIDAD. RESISTIVIDAD. LEY DE POUILLET POUILLET D KDS SDF
16-octubre-2017
Resistencia Eléctrica y Resistividad. Ley de Pouillet Alma Steffany Urrutia Peña, Juan Manuel Mendoza Flores, Manuel de Jesús Moreno Iraheta, Michelle Adriana Ruíz Pardo, Stefani Margarita Castillo López. Universidad Centroamericana José Simeón Cañas Electricidad y Magnetismo, Laboratorio 02B Mesa No.1
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COORDINADOR Humberto Molina
[email protected] INSTRUCTORES Carlos Eduardo Rivas Díaz, José Ricardo Cornejo Alas, Luis Fernando Sánchez Duque.
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[email protected] R esumen-
En la práctica de laboratorio, se llevaron a cabo diferentes experimentos con el objetivo de deducir la “Ley de Pouillet” y verificar como se relaciona con la resistencia, el área, la longitud y el tipo de material; esto se llevó a cabo por medio de un tablero con el cual se cuantificaron resistencias variadas para probar que es directamente proporcional a la longitud con área constante e inversamente proporcional al área cuando la longitud es constante, luego de esto se pudo apreciar como el reóstato variaba las resistencias por medio de cómo se modificaba su longitud a través de un cursor el cual se modificaba modificaba con deltas constantes. P alabras alabras Clave:
resistividad, resistencia eléctrica, reóstato.
I. INTRODUCCIÓN La mayor o menor dificultad que presenta una determinada muestra de material al paso de la corriente eléctrica corresponde al concepto de resistencia eléctrica. La resistencia de un conductor es independiente de la corriente que lo atraviese y del voltaje que se le aplique; es una propiedad inherente del conductor. (Esto es en un conductor Óhmico) [1] La resistencia de un conductor depende de 4 factores: -
Estos resultados para un conductor homogéneo, llamadas leyes de Pouillet, pueden reunirse en la expresión:
=
.1
Donde la constante de proporcionalidad se llama resistividad o resistencia específica y es una propiedad característica del material. [1]
El tipo de material La longitud El área de la sección transversal La temperatura
El físico alemán Ohm comprobó que la resistencia R de un conductor homogéneo, a cierta temperatura: -
Depende del material Es directamente proporcional a la longitud Inversamente proporcional al área A de la sección transversal.
Fig.1 Conductor de Resistencia R.
La resistividad varía marcadamente para diferentes materiales y también se ve afectada por cambios en la temperatura. [1]
Así, la influencia de la temperatura sobre la resistividad de un material difiere según el tipo considerado. Materiales conductores (metales, por ejemplo): la resistividad aumenta cuando la temperatura se incrementa; puede escribirse:
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= (1 +̅∆ )
.2
Donde:
: resitividad del material considerado a temperatura : resitividad del material considerado a una temperatura ̅: Coeficiente medio temperatura del cuerpo
En la Fig.2 la corriente entra por el punto A, recorre varias espiras hasta llegar al contacto móvil o corredora (o cursor) por donde sale hasta B. La resistencia depende del número de espiras entre A y C. Variando la posición de C varía la resistencia intercalada en un circuito; gráficamente un reóstato se representa así:
Si se suponen que las dimensiones del cuerpo no varían significativamente al variar , puede escribirse:
= (1 +̅∆ )
.3
Semiconductores puros: se observa el efecto contrario, disminución de la resistividad del cuerpo cuando la temperatura crece. [2] Superconductores: Se comprueba que la resistividad de un metal cualquiera se anula bruscamente cuando se hace descender su temperatura por debajo de determinado valor, cercano al cero absoluto, llamado temperatura crítica . [2]
El recíproco de la resistencia de un conductor se llama conductancia y se designa por G:
=
.4
La conductancia se mide en siemens:
1 ≡ 1 ≡ 1 ⁄ℎ ≡ 1⁄Ω
Análogamente el inverso de la resistividad de un conductor es la conductividad, representada por . [1]
= 1⁄
Fig.3 Representación circuital de los reóstatos.
En general, si el conductor no es homogéneo (su resistividad varía con la posición considerada: , la resistencia entre los puntos a y b de un conductor se calcula mediante la integral:
=()
() = ∫
.6
Resistividad de algunos materiales conductores
.5
Fig.3 Resistividad de algunos materiales conductores Fig.2 Reóstato.
La relación entre la longitud y la resistencia de un conductor es de gran utilidad en la fabricación de resistores variables o reóstatos, de los cuales, uno de los tipos más sencillos y usados es el reóstato de corredora que consiste en un hilo metálico enrollado en hélice sobre un tubo de porcelana u otro material aislante. [3]
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R EFERENCIAS [1] "LeyDePouillet2017.pdf", Dropbox, 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.dropbox.com/s/lo1hohf285tqzfp/GLLeyDePouillet2017.pdf?dl=0. [Acceso: 23- Oct- 2017]. [2] J. Castillo, "Ley de Pouillet y Ley de Ohm", Jhonnicamath.blogspot.com, 2017. [En línea]. Disponible: http://jhonnicamath.blogspot.com/2015/08/ley-de pouillet-y-ley-de-ohm.html. [Acceso: 23- Oct- 2017]. [3] "Reóstato - EcuRed", Ecured.cu, 2017. [En línea]. Disponible: https://www.ecured.cu/Re%C3%B3stato. [Acceso: 23- Oct- 2017].
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