UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE Facultad de Ciencias Básicas Departamento de Física
ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LA LEY DE OHM L. García Cruz, A. Vallejo, N. Sabogal Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Cali Colombia
Entregado 31 de Marzo del 201
debe )ed%r el &oltaje, con el '%n de obten obtener er un gr$' gr$'%co %co de corr corr%en %ente te de "al%da &" &oltaje -ue al anal%zar"e "e e"#era -ue #er)%ta &er%'%car la Le* de +). 4e e"ta )anera "e #retende a#l%car la Le* de +) a la con"trucc%n de c%rc %rcu%to %to" de corr%e rr%en nte cont%nua %nua,, deter)%nando lo" &alore" de re"%" re"%"te tenc nc%a %a e-u%& e-u%&ale alente nte" " en a)bo" a)bo" en"a* en"a*o" o" * co)#a co)#ar$n r$ndo dolo" lo" con con lo" &alore ore" ter%c r%co", #ara ara de"#u "#u" calcular el &alor de "u" %ncert%du)bre".
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INTRODUCCIÓN RESUMEN En e"ta e"ta #r$c #r$ct% t%ca ca de labo labora rato tor% r%o o "e &er%'%ca e(#er%)ental)ente la Le* de +), e)#le$nd e)#le$ndola ola #ara deter)% deter)%nar nar &alore" &alore" de re"%"te re"%"tenc%a nc%a e-u%&al e-u%&alent ente" e" en con'%gurac%one" en "er%e * #aralelo. E"to "e real%za )ed%ante el u"o de do" re"%"tenc%a" a la" cuale" ante" de ar)ar el c%rcu%to "e le" debe )ed%r el &alor &alor de "u re"%"tenc%a re"%"tenc%a con un )ultí )ultí)et )etro ro * co)#a co)#ara rarlo rlo con el &alo &alorr ter ter%c %co o -ue -ue e"t$ e"t$ dado dado #or #or el cd%go de color de cada una de ella". /o"ter%or)ente deben "er conectada" a una 'uente de &oltaje a tra&" de lo" cable cable" " de cone( cone(% %n n "u)%n "u)%n%"t %"tra rado do", ", 'or)ando a"í do" t%#o" de con'%gurac%one" en "er%e * #aralelo a la" -ue "e le" le" #ue #uede &ar%ar %ar el &oltaje &oltaje en la" re"%"tenc%a re"%"tenc%a" " de"de de"de el gene genera rado dorr de "ea "eall de la %nte %nter' r'az az ut%l%zada. /ara cada con'%gurac%n "e
En e"ta e"ta #r$ct #r$ct%ca %ca de labor laborato ator% r%o o "e real%za real%zan n en"a*o" en"a*o" concern% concern%ente ente" " a la te)$t%ca de la Le* de +) e"tud%ada en el cur"o. Se t%ene en cuenta -ue la" re"%"te re"%"tenc% nc%a" a" "on ele)ent ele)ento" o" )u* co)un )une" en lo" c%rcu %rcu%t %to o" * "on %nd%"#e %nd%"#en"ab n"able" le" en cual-u%e cual-u%err d%"eo d%"eo elctr%co o electrn%co. 5na re"% re"%"t "ten enc% c%a a tí#% tí#%ca ca t%en t%ene e un cuer cuer#o #o c%líndr%co de uno a do" centí)etro" de long%tud, con un "eg)ento de ala)bre en cada e(tre)o. /ara #oder obtener con 'ac%l%dad el &alor de e"ta" re"%" re"%"te tenc nc%a" %a" "e ut%l%z ut%l%za a el cd%g cd%go o de color colore". e". Cada Cada color color re#re re#re"e "enta nta un n6)ero -ue "e ut%l%za #ara obtener el &alor '%n '%nal del re"%"t %"tor7 la" do" #r%) #r%)er era" a" band banda" a" %nd% %nd%ca can n la" la" do" do" #r%)era" c%'ra" del &alor del re"%"tor, la tercera banda %nd%ca cuanto" cero" a* -ue au)entarle al &alor anter%or #ara obten tener el &alor lor '%na %nal de la
re"%"tenc%a. La cuarta banda %nd%ca la toleranc%a * "% a* -u%nta banda, "ta %nd%ca "u con'%ab%l%dad. Lo -ue "e e&%denc%a en la "%gu%ente '%gura8
#uede "er en "er%e o #aralelo. 5n c%rcu%to en "er%e e" una con'%gurac%n de cone(%n en la -ue lo" borne" o ter)%nale" de lo" d%"#o"%t%&o" "e conectan "ecuenc%al)ente. El ter)%nal de "al%da de un d%"#o"%t%&o "e conecta al ter)%nal de entrada del d%"#o"%t%&o "%gu%ente.
Figura 1. Código de o!ore" +) e"tablece en "u le* -ue la cant%dad de corr%ente -ue 'lu*e #or un c%rcu%to 'or)ado #or re"%"tenc%a" #ura" e" d%recta)ente #ro#orc%onal a la 'uerza electro)otr%z a#l%cada a un c%rcu%to, e %n&er"a)ente #ro#orc%onal a la re"%"tenc%a total de c%rcu%to. E"ta le* "uele e(#re"ar"e )ed%ante la 'or)ula
Figura '. Re"i"%e#ia" e# "erie. El c%rcu%to en #aralelo e" una cone(%n donde, lo" borne" o ter)%nale" de entrada de todo" lo" d%"#o"%t%&o" conectado" co%nc%dan entre "í, lo )%")o -ue "u" ter)%nale" de "al%da.
I =V / R
Euaió# No 1$ Corrie#%e e!&%ria 4onde 9 re#re"enta la %nten"%dad de la corr%ente )ed%da en a)#er%o", V la 'uerza electro)otr%z en &olt%o" * : la re"%"tenc%a en o)%o". La" re"%"tenc%a" junto a otro" co)#onente" elctr%co" co)o conden"adore", 'uente" de #oder, conectado" entre "í 'or)an lo -ue "e deno)%na un c%rcu%to elctr%co. 5n c%rcu%to elctr%co, "enc%llo "e caracter%za #or tener tre" #arte" 'unda)entale"8 una 'uente de energía elctr%ca, una a#l%cac%n * un ele)ento de control. S% "e co)%enzan a agregar )$" ele)ento", el c%rcu%to
Figura (. Re"i"%e#ia" e# )ara!e!o. /ara un c%rcu%to en "er%e con'or)ado #or ;n< re"%"tenc%a", la re"%"tenc%a e-u%&alente del c%rcu%to e" la "u)a de la" re"%"tenc%a" %nd%&%duale"8 R E= R1 + R2 ... + R n
Euaió# No '$ Re"i"%e#ia e*ui+a!e#%e e# "erie. = la re"%"tenc%a e-u%&alente de un c%rcu%to en #aralelo con'or)ado #or ;n< re"%"tenc%a" e" el %n&er"o de la "u)a de lo" %n&er"o" de la" re"%"tenc%a" %nd%&%duale"8
1 R E
1 =
R1
1 +
R2
+ …+
1 R n
Euaió# No ($ Re"i"%e#ia e*ui+a!e#%e e# )ara!e!o.
O,-e%i+o" O,-e%i+o" e#era!e" 1. >a)%l%ar%zar al e"tud%ante con el u"o de lo" %n"tru)ento" de )ed%c%one" elctr%ca". 2. Con"tru%r c%rcu%to" elctr%co" de corr%ente cont%nua.3. E"tud%ar la Le* de +) * "u" a#l%cac%one" a c%rcu%to" re"%"t%&o".
O,-e%i+o" e")e/0io" 1. E(#re"ar correcta)ente el &alor de re"%"tenc%a" elctr%ca" u"ando el cd%go de colore" 2. Med%r re"%"tenc%a" * d%'erenc%a" de #otenc%al en lo" c%rcu%to" elctr%co" u"ando el )ultí)etro. 3. 4eter)%nar la re"%"tenc%a e-u%&alente de un c%rcu%to en #aralelo. ?. 4eter)%nar la re"%"tenc%a e-u%&alente de un c%rcu%to en "er%e @. Calcular la %ncert%du)bre de la re"%"tenc%a e-u%&alente de lo" c%rcu%to" en "er%e * en #aralelo.
METODOLOIA /ara la #r$ct%ca de laborator%o "e real%z un )ontaje ut%l%zando lo" "%gu%ente" %)#le)ento"8 9nter'az 5n%&er"al B@0 >uente de &oltaje * "en"or de corr%ente %ntegrado" Sen"or de &oltaje Cable" de cone(%n :e"%"tenc%a" de d%'erente" &alore" @2 a"ta 330 Multí)etro d%g%tal Se real%za la con'%gurac%n * cone(%n de la %nter'az * el "en"or de &oltaje, #o"ter%or)ente "e ace el )ontaje de cada c%rcu%to. /ero ante" de #roceder a ar)ar la #r%)era con'%gurac%n "e debe )ed%r la re"%"tenc%a de lo" re"%"tore" de )anera %nd%&%dual, ac%ndolo #r%)ero con el )ultí)etro "%n n%nguna cone(%n * de"#u" con e"te )%")o %n"tru)ento #ero conectada a la %nter'az. E"ta 6lt%)a "e )ue"tra en la "%gu%ente '%gura8
Figura . Mo#%a-e de re"i"%e#ia" i#di+idua!e"
Dab%endo obten%do el &alor de cada re"%"tenc%a, "e real%za el )ontaje del c%rcu%to en "er%e, %ntegrando la" do" re"%"tenc%a". 5na &ez ter)%nado el )ontaje "e )%de el &oltaje de )anera )anual, "e %n%c%a la to)a de dato" en un gr$'%co de corr%ente de "al%da &" &oltaje, generado en el "o'tare /a"co Ca#"tone, &ar%ando el &oltaje de )anera )anual durante el en"a*o. La d%"#o"%c%n #ara e"te c%rcu%to "e real%za a"í8
Figura 2. Mo#%a-e de re"i"%e#ia" e# u# irui%o e# "erie /or 6lt%)o "e real%za el )ontaje del c%rcu%to en #aralelo, %nclu*endo a)ba" re"%"tenc%a", de"#u" "e )%de el &oltaje de la con'%gurac%n con el )ultí)etro * co)o en el c%rcu%to anter%or ta)b%n "e %n%c%a la to)a de dato" * "e genera el )%")o gr$'%co. La d%"#o"%c%n #ara e"te c%rcu%to "e real%za a"í8
REFERENCIAS F >ranc%" . Sear", MarH . Ie)an"H*, Dug 4. =oung, :oger A. >reed)an, >í"%ca 5n%&er"%tar%a con >í"%ca Moderna, &olu)en 2, 5ndc%)a ed%c%n, /ear"on Educac%n, M(%co, 200@. F /aul A. J%#ler, Gene Mo"ca. >í"%ca #ara la C%enc%a * la Jecnología. . D. >ree)an and Co)#an*, Ne =orH, 200B. F Ale(ander +"or%o, Mn%ca :%co, Guía de la /r$ct%ca Le* de +), 5n%&er"%dad Autno)a de +cc%dente, Moodle, Cur"o >í"%ca 2, d%"#on%ble en8tt#8KKaugu"ta.uao.edu.coK)oodleK )odKre"ourceK&%e.##%d1?B30, con"ulta el 1@ de Marzo del 201@.
Figura 1$ Cd%go de colore" #ara re"%"tenc%a", >í"%ca #ara la c%enc%a * tecnología, 200B, /aul A. J%#ler.
Figura '$ :e"%"tenc%a" en "er%e, >í"%ca #ara la c%enc%a * tecnología, 200B, /aul A. J%#ler.
Figura ($ :e"%"tenc%a" en #aralelo, >í"%ca #ara la c%enc%a * tecnología, 200B, /aul A. J%#ler.
Figura $ Montaje de re"%"tenc%a" %nd%&%duale", Guía de la /r$ct%ca Le* de +), re&%"ado 201@F01, Ale(ander +"or%o, Mn%ca :%co.
Figura 2$ Montaje de re"%"tenc%a" en Figura 3. Mo#%a-e de re"i"%e#ia" e# u# irui%o e# )ara!e!o
un c%rcu%to en "er%e, Guía de la /r$ct%ca Le* de +), re&%"ado 201@F 01, Ale(ander +"or%o, Mn%ca :%co.
Figura 3$ Montaje de re"%"tenc%a" en un c%rcu%to en #aralelo, Guía de la
/r$ct%ca Le* de +), re&%"ado 201@F 01, Ale(ander +"or%o, Mn%ca :%co.
