LABORATORIO FÍSICA II
INTEGRANTES: José Hoyos Álvarez Ober Ramos Vanegas Andrés Sánchez Arroyo Paola Taboada Francisco Vergara
PROFESOR: Lic. Luis Carlos Sánchez
LA LEY DE OHM
MONTERIA – CORDOBA 2018
OBJETIVOS Objetivo general.
Estudiar la relación entre la tensión, la intensidad y la resistencia Comprobar experimentalmente el comportamiento de materiales ohmicos
Objetivos específicos. Describir de forma detallada fenómenos eléctricos.
MARCO TEORICO RESISTENCIA ELECTRICA 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. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
CIRCUITO ELÉCTRICO "Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que puede circular una corriente eléctrica". Cuando un cuerpo está cargado negativamente y el otro está cargado positivamente, se dice que entre ellos hay una diferencia de cargas. Cuando conectamos mediante un elemento conductor dos puntos con una diferencia de cargas eléctricas, los electrones circularán provocando la corriente eléctrica. Una vez conectados, los electrones en exceso de uno serán atraídos a través del conductor (que permite el paso de electrones) hacia el elemento que tiene un defecto de electrones, hasta que las cargas eléctricas de los dos cuerpos se equilibren. Solo habrá paso de electrones por el circuito si el circuito es un circuito cerrado. Los circuitos eléctricos son circuitos cerrados, aunque podemos abrir el circuito en algún momento para interrumpir el paso de la corriente mediante un interruptor, pulsador u otro elemento del circuito. MATERIALES OHMICOS Un conductor recibe la denominación de “óhmico" o lineal si el voltaje entre sus extremos
es directamente proporcional a la intensidad de la corriente que circula por él. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de resistencia R del conductor. Por lo tanto: V=IxR En una gráfica I vrs V representa la pendiente +.
MATERIALES NO OHMICOS Los elementos no ohmicos son aquellos en los cuales existen: relación no lineal entre la tensión aplicada sobre ellos y la corriente que los atraviesa
RESITIVIDAD cuantifica la fuerza con la que se opone un material dado al flujo de corriente eléctrica. Una resistividad baja indica un material que permite fácilmente el movimiento de carga eléctrica. Los metales de resistencia baja, por ej. el cobre, requieren mayores corrientes para producir la misma cantidad de calor. Los materiales de resistencia baja también exhiben una baja resistencia constante.
Multímetro Un multímetro es un instrumento que permite medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y diferencia de potenciales o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna. Un multímetro con la función de voltímetro seleccionada. En corriente alterna indica el valor eficaz de la tensión. Fuente de poder o de voltaje En general, una fuente de poder es una fuente de energía, esta energía puede ser de varios tipos, energía térmica, atómica, eléctrica, Etc. En el medio de la electrónica, la mayoría de la gente llama fuente de poder a un circuito eléctrico que convierte la electricidad de un voltaje de corriente alterna (Vca o Vac en inglés) a un voltaje de corriente directa (Vcd o Vdc en inglés). El voltaje de corriente alterna o Vca es, por ejemplo, el que obtenemos de la toma de corriente de nuestras casas, el voltaje y la corriente es alterna ya que su polaridad varia con una frecuencia especifica. Por ejemplo el voltaje nominal de México es de 110 volts a 60 Hz. El mismo que se usa en USA, pero diferente al que se tiene por ejemplo en Argentina, Japón o Europa. El voltaje directo tiene una polaridad fija sin variación de frecuencia. Este voltaje es el que usa la gran mayoría de los circuitos electrónicos, ejemplo de este voltaje es el que se encuentra en las pilas alcalinas o las del tipo recargable que encontramos por ejemplo en el teléfono móvil. La mayoría de los circuitos electrónicos usa voltaje directo, pero siempre tienen un tipo de fuente de poder que transforma el Vca a Vcd, la fuente puede ser externa o interna. Un cargador de baterias se considera una fuente de poder, por que transforma el Vca a Vcd para cargar la batería recargable.
MATERIALES -
Papel de montajes Interruptor Conectores Resistencias Cables de conexión Multímetro Fuente de alimentación
MONTAJE
Al iniciar la práctica se procese a medir los valores de las resistencias, luego se anotaron en las tablas de la guía. Se monta el circuito descrito en el esquema ya la hacer esto se pone Rx la resistencia de 100 Ω luego las diferentes encontradas en la guía. Se elevo la tensión hasta llegar a 10V en pasos de 2V, y se llevo los valores medidos de la intensidad a la tabla encontrada en la guía en la columna intensidad medida. Manteniendo el voltaje fijo en 10V, con ayuda del voltímetro, se cambio los resistores en el orden de menor a mayor resistencia, midiendo la corriente las cuales son anotadas en las tablas encontradas en la guía.
OBSERVACIONES – RESULTADOS TABLA1 valores medidos de la intensidad de corriente, con resistencias fija R
R
TENSION
I
I
MEDIDA
(V)
MEDIDA
TEORIA
(mA)
(mA)
Ω
Ω
100
97,1
0
0
0
100
97,1
2
20
50
100
97,1
4
41
25
100
97,1
6
61
16,6
100
97,1
8
82
12,5
100
97,1
10
102
10
TABLA 2 valores medidos en la intensidad de corriente, con tensión fija
TENSION
R
R
I
I
(V)
NOMINAL
MEDIDA
MEDIDA
MEDIDA
(Ω)
(Ω)
(mA)
(mA)
10
100
97,1
102
0
10
150
147,9
67
0,66
10
220
216
47
0,04
10
330
324
31
0,03
10
1k
993
11
0,01
10
10k
9,96k
1
0,001
10
47
46,5
203
0,21
OBSERVACIONES – RESULTADOS
Al empezar el experimento de intensidad de corriente pudimos notar que al cambiar la medida de tensión los valores en (mA) fueron fluctuando considerablemente, con una resistencia fija las cuales pueden ser observadas en la tabla 1
Al realizar el segundo experimento notamos que al variar el R(Ω) (NOMINAL) las medidas en R(Ω) como en (mA) varían con una tensión fija de 10V las cuales pueden ser observadas en la tabla 2
EVALUACION LA LEY DE OHM
1 a partir de la tabla 1, realiza un gráfico de la intensidad medida, pero en amperios (convertir a amperios), en función de la tensión, ¿qué concluyes de esta gráfica?
mA
amperios
0
0
20
0,02
41
0,041
61
0,061
82
0,082
102
0,102
GRAFICO DE LA INTENSIDAD MEDIA 0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0 0
2
4
6
8
10
12
Luego de observar el grafico podemos concluir que la relación que existe entre la tensión y el amperaje es directamente proporcional ya que una depende la otra en otras palabras si la tensión disminuye el amperaje también lo hará
2 ¿Cuál es la ecuación que liga las variables? La ecuación que liga las variables es:
3 ¿Cuál es el significado físico de la pendiente de esta grafica? Compare el valor de la pendiente, con el valor medido de la resistencia. Al ser una línea recta el mejor ajuste del modelo se concluye que son directamente proporcionales y que la resistencia (que en este caso toma el valor de constante de proporcionalidad) es efectivamente constante y su valor es la pendiente de la recta.
4 a partir de la ecuación anterior (ley de Ohm), obtenga los valores de intensidad para las siguientes tensiones: 3V,5V y 7,2V
Dado que la resistencia es constante (100Ω), al reemplazar valores obtenemos:
I=3V/100ΩI=0.03 A
Ahora efectuamos este procedimiento de forma análoga para las demás tensiones:
Para tensión de 5V:
I=5V/100Ω
I=0.05 A
Para tensión de 7.2V: I=7.2V/100ΩI=0.072A
5 a partir de la tabla 2, realiza un grafico de I medida, en amperios (convertir valores), en función de la resistencia medida. Realice el respectivo análisis de esta gráfica.
R
AMPERIOS
MEDIDA Ω
97,1
0,102
147,9
0,067
216
0,047
324
0,031
993
0,011
9,96K
0,001
46,5
0,203
I MEDIDA 0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0 -200
0 -0.05
200
400
600
800
1000
1200
En la gráfica 2 se observa que a medida que el valor de la resistencia aumenta, la intensidad disminuye, de lo cual se concluye que son inversamente proporcionales.
6 ¿Qué concluyes de la gráfica intensidad de la corriente en función de la resistencia?
Se observa que a medida que el valor de la resistencia aumenta, la intensidad disminuye, de lo cual se concluye que son inversamente proporcionales.
Conclusión El propósito de este laboratorio, fue analizar y estudiar la relación que existe entre tensión, intensidad y resistencia. En otras palabras, se verificó mediante una práctica sencilla la validez de la ley planteada por George Simons Ohm en sus trabajos sobre conductores y cantidades eléctricas.
Además, en esta práctica se comprobó mediante la experimentación, cómo se comportan los materiales ohmnicos al momento de variar el voltaje, permaneciendo
BIBLIOGRAFIA
https://www.google.com.co/search?q=ecuacion+de+la+ley+de+o hm&rlz=1C1NDCM_esCO696CO699&source=lnms&tbm=isch&sa =X&ved=0ahUKEwiVmPamytHdAhXMrVMKHYU4AOgQ_AUICigB &biw=1366&bih=657#imgrc=RwcLHuPGBpOoTM: http://seneca.fis.ucm.es/ldinis/BIOLAB/ejemplo-informe.pdf http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resi stencia_1.htm
ANEXOS
