Práctica de Laboratorio 1 Ley de OHM Pablo Ernesto Quintero Rojas F í ísica sica II - Tutor: Jos é Rafael Narv áez Polit écnico Gran Colombiano.
Resumen El objetivo El objetivo principal de esta práctica es verificar la relación entre la caída de potencial y la intensidad de la corriente en una resistencia; una resistencia; y y la relación entre la resistencia eléctrica de un conductor y su relación inversa o directa. Para ello tomando el LAB2, el cual es un circuito con una fuente de tensión resistencias variable y medimos la caída de tensión y la intensidad de la corriente. Luego medimos las resisten de conductores de distinta longitud y sección para encontrar una relación entre estos parámetros.
Se trabajará con dos prácticas, la primera con resistencias de: R1= 5.2Ω, R2=5.2 Ω, R3=1.1 Ω y R3=1.1 Ω,
1. Introducción
3. Resistencia "R"
Ohm dice que: "la intensidad 1. La ley de Ohm dice de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo" .Tensión o voltaje"V", en volt (V). 2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).
abajo. Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.
Pablo Quintero
Error(%)
x100%
Segundo: Tome el valor del voltaje de la fuente en un valor fijo a medir con el programa modificando los valores de resistencia R 1 , R2 , R3 y R4. Anote los valores de la resistencia equivalente del circuito y corriente del amperímetro para cada caso. Repita este paso para configuraciones de 5 valores distintos de resistencia equivalente y anote los valores en la tabla asignada; con esto hallar:
Ley de Ohm - Con la resistencia fija. La corriente sigue a la tensión. Un incremento en la tensión, significa un incremento en la corriente y un incremento en la tensión. - Con el voltaje fijo. Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un incremento en la
b) Realice una gráfica de Corriente I vs. Resistencia R c) calcule por regresión lineal el valor de la pendiente de la recta y explique su significado físico. d) Determine en cada caso cual es el error relativo porcentual en el valor de corriente que registra en amperímetro, haciendo el cálculo teórico de la corriente.
Resistencia causa una disminución en la corriente - Con la corriente fija. El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en la resistencia
3. Resultados del experimento PRIMER PASO Tomando como resistencias fijas fueron: R1= 5.2Ω, R2=5.2 Ω, R3=1.1 Ω y R3=1.1 Ω, se registraron los datos señalados en la tabla 1.
2. Descripción del experimento virtual
Pasos Primero: Modificar el valor del voltaje de la fuente y vuelva a medir sin modificar los valores de resistencia R1 , R2 , R3 y R4. Anote los valores del voltaje y corriente. Repita este paso para 5 valores distintos de voltaje y anote los valores en la tabla asignada, con esto hallar: a) Realice grafica de Voltaje de la fuente V vs. Co rriente I medida por el amperímetro. b) calcule por regresión lineal el valor de la pendiente de la recta y explique su significado físico. c) Calcule la resistencia equivalente del circuito d) Determine en cada caso cual es el error relativo porcentual en el valor de corriente que registra en amperímetro, haciendo el cálculo teórico de la corriente.
Fig 2. Circuito inicial del caso 1
Tabla 1. Tabla AmperimetroVoltaje 2
de
medidas
de
Autor principal et al.: Título
A mperímetro(A)
V Fuente(V)
Error(%)
I
I
T
Med
x100%
I T
0.00068200
2.04
0.00172000
5.15
0.00292000
8.72
0.00101000
3.01
Amperímetro(A)
Error
0.00032100
0.96
7.56E-01
9.99E+01
1.91E+00
9.99E+01
3.23E+00
9.99E+01
1.11E+00
9.99E+01
3.56E-01
9.99E+01
Los datos se registraron en la tabla 2. Tabla 2. Amperaje teorica y Error
a) Realice grafica de Voltaje de la fuente V vs. Corriente I medida por el amperímetro. 10
Se observa que el error es el mismo en todos los casos.
8 6
y = 2987,2x + 0,00 R² = 1
Segundo paso
4
Se tomó el valor del voltaje = 0.96 de la fuente en un valor fijo a medir con el programa modificando los valores de resistencia R 1 , R2 , R3 y R4. Se registran los valores de la resistencia equivalente del circuito y corriente del amperímetro para cada caso en la ta bla 3.
2 0 0,000000000,001000000,002000000,003000000,00400000
Fig 3. Gráfico de Regresión lineal Amperaje vs Voltaje
Fig 3 . Circuito en el cual se modifican
b) calcule por regresión lineal el valor de la pendiente de la recta y explique su significado físico. y = 2987.2x + 0.0013 R² = 1
La regresión del voltaje vs el amperaje es de 100% y directamente proporcional, no existe amperaje al no haber voltaje
las resistencias que se van registrando en la tabla 3
c) Calcule la resistencia equivalente del circuito
1 =
(
1 5.1
+
1
1 5.1
)
+
1
1
1
1
Tabla 3. Medidas de Amperimetro, resistencias dados los cambios de resistencia, y resistencia
= 3.55
( + )
equivalente sometidos al voltaje 0.96
d) Determine en cada caso cual es el error relativo porcentual en el valor de corriente que registra en amperímetro, haciendo el cálculo teórico de la corriente.
3
R1
R2
R3
R4
R equivalente
Amperímetro(A)
1
3.3
1
1
1.26744186
0.0007730
9.1
3.3
9.1
2.2
4.193455609
0.0002340
1
2.2
1
2.2
7.13E-04
0.0010700
Pablo Quintero
3.3
3.3
9.1
2.2
3.421681416
0.0002860
4.7
2.2
5.1
1
2.334616298
0.0004200
Tabla 4. Amperaje teorico y Error
b) Realice una gráfica de Corriente I vs. Resistencia R y = -0,0002x + 0,001 R² = 0,96
0,0012000
Amp-Teorico
Error
4.11853211
99.9812312
1.24479677
99.9812018
7321.17812
99.9999854
1.52556576
99.9812529
2.23591346
99.9812157
0,0010000 0,0008000
4. Analisis de resultados La relación entre amperaje y corriente es directamente proporcional. La relación entre resistencias y amperaje es inversamente proporcional. La ubicación de las resistencias es relevante a la hora del paso de corriente, en un circuito en paralelo las resistencias se dividen, en serie no.
0,0006000 0,0004000 0,0002000 0,0000000
Amperímetro(A)
5.
Lineal (Amperímetro(A))
Conclusiones
Se puede llevar a cabo sin fin de procesos y simulaciones las cuales nos familiarizan con las leyes de Ohm y nos abren un sinfín de oportunidades para entrar de lleno en lo básico de la electrónica.
Fig 4. Gráfico de Regresión lineal de Resistencia vs Amperaje c) calcule por regresión lineal el valor de la pendiente de la recta y explique su significado físico.
Se puede palpar de manera practica aquellos principios que pasamos por alto, con los que vivimos a diario desde la electrónica de nuestros computadores, la batería de nuestros celular las cuales traen un voltaje y un amperaje
y = -0.0002x + 0.001 R² = 0.96
El cambio de resistencia es inversamente propocional y la relación se presenta en un 92%, como el voltaje es tan pequeño, la corriente tamben lo es d) Determine en cada caso cual es el error relativo porcentual en el valor de corriente que registra en amperímetro, haciendo el cálculo teórico de la corriente.
Error(%)
I T I Med
I T
x100%
Referencias Bibliográficas
www.comunidadelectronicos.com
4
Autor principal et al.: Título
5