LEY DE OHM Univ. Guzmán Vargas Jaime A Ing. Oscar Febo Flores M. Univ. Rosina García 25 e Ma!o 2"#5
$%& '% O(M )$A*%AMI%*+O '%$ %,)%RIM%*+O I*+RO'U--I* $a $e! e O/m0 1osulaa 1or el 3ísico ! maemáico alemán Georg 4imon O/m0 es una e las le!es 3unamenales e la elecroinámica0 esrec/amene vinculaa a los valores e las uniaes básicas 1resenes en cualuier circuio el6crico como son7 1.
+ensi8n o vola9e (E), en vol :V;.
2.
Inensia e la corriene (I), en am1ere :A; o sus sub m
3.
Resisencia (R) e la carga o consumior conecao al circuio en o/m : m
;0 o sus
Circuito eléctrico compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica y el fujo de una< intensidad de
$%& '% O(M $a ley de Ohm esablece ue = La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo"0 se 1uee e>1resar maemáicamene en la siguiene ecuaci8n7
I*F$U%*-IA '% $A R%4I4+%*-IA I*+%R*A '%$ VO$+M%+RO7 %l circuio e la fi!"# $ iene el aribuo ue el volímero lee irecamene la caía e vola9e en la resisencia 1ero en cambio0 el am1erímero lee la inensia ue circula 1or la resisencia más la ue circula 1or el volímero. %l volímero 1ara 3uncionar reuiere e un bobinao0 mismo ue se consiu!e en una resistencia metálica R V “resistencia interna del voltímetro” .
I*F$U%*-IA '% $A R%4I4+%*-IA I*+%R*A '%$ AM)%RM%+RO7 %l circuio e la fi!"# % iene el aribuo ue el am1erímero lee irecamene la inensia e corriene en la resisencia 1ero en cambio0 el volímero lee la i3erencia e 1oencial enre BuC ! BvC0 o sea0 la caía e ensi8n en la resisencia más la ue cae en el am1erímero. %l am1erímero 1ara 3uncionar reuiere e un bobinao0 mismo ue se consiu!e en una resistencia metálica R A “resistencia interna del amperímetro”.
FORMULACI&N DE LA HIP&TE'I'
O*ETI+O' • • •
Valiar la $e! e O/m. -álculo e una resisencia meiane la $e! e O/m. Iner1rear la in3luencia e las resisencias inernas e los insrumenos e meia.
MATERIAL Y EUIPO • • • • • •
+ablero e resisencias Am1erímero Volímero Fuene e vola9e fem regulable :si no se is1one e una 3uene regulable0 usar el circuio con re8sao 1ara variar el vola9e; -ables e cone>i8n Mulímero
PRE'ENTACI&N DE RE'ULTADO' REPRE'ENTACIONE' GR-FICA'
$a resisencia e8rica obenia o/miomero es R ? EE.5 G +%O ?
33.5
? "."25 N K ? G %,) ? ".#2
|0.1628 −0.02985| calc ?
−2
7.204 x 10
$a (O se /ace valia 1orue 1ara
? #.H5
! n ? #2 2 ? 5 ab ? E.# #.H5 < E.#
•
%n el mismo grá3ico0 re1resenar la línea a9usaa con los aos obenios el circuio e la 3igura 2.
+¿+ 2.959 x 1
n numero e meici8n Variable ine1eniene Vola9e Vi [Volio] Variable e1eniene Inensia ii []
# ".D5 2 ".#
2 #."E D ".2
E #.55 " ".22
H 2."5
5 E."D
H.HE
D 5.
.
.2H
#" .#
".E
".
".
#."2
#.22
#.
#.
12
14
## #".2 H 2
#2 #2 2.22
CIRCUITO FIGURA $ 2.5 2 1.5
Intencidad
Ω
1 0.5 0 0
2
4
6
8
10
Voltaje Voltio
%n el mismo grá3ico0 re1resenar la línea a9usaa con los aos obenios el circuio e la 3igura 20 corrigieno las lecuras el am1erímero con la ecuaci8n H. Areves e la ecuaci8n 7 •
iA ? ".#
(
1+
33.6 6
11.21 x 10
)
n numero e meici8n Variable ine1eniene Vola9e Vi [Volio] Variable e1eniene Inensia ii [] Variable e1eniene Inensia ii [] A9usaa con la ecuaci8n H
? ".#""""5E5
# ".D5 2 ".#
2 #."E D ".2
E #.55 " ".22
H 2."5
5 E."D
H.HE
D 5.
.
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#" .# #.
## #".2 H 2
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#.22
#.
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".
#."2
#.22
#.
2.22
#.
2
2.22
-onclusion los valores e i A e ir la i3erencia enre los mismo no es e signi3icancia 1or lo cual la gra3ica no su3rirá variaci8n alguna0 la gra3ica será la misma.
#2 #2
CIRCUITO FIGURA $ 2.5 2 1.5
Intencidad
Ω
1 0.5 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Voltaje Voltio
• %n el mismo grá3ico0 re1resenar la línea a9usaa con los aos obenios el circuio e la 3igura E. n numero e meici8n # 2 E H 5 D #" ## Variable ine1eniene ".DD #.# #.D 2.22 2.D E.EH E.5 H.HE 5." .# D.H 2 2 2 Vola9e Vi [Volio] Variable e1eniene "." ".# ".22 ".E ".H ".H2 ".5 ". ". # #.# Inensia ii []
#2 D.D2
##.D2
#.H
#.
CIRCUITO FIGURA % 2
1.5
Intencida
1
Ω
0.5
0 0
2
4
6
Voltaje
•
8
10
12
14
Voltio
%n el mismo grá3ico0 re1resenar la línea a9usaa con los aos obenios el circuio e la 3igura E0 corrigieno las lecuras el volímero con la ecuaci8n 5. Areves e la ecuaci8n 7
VV ? ".DD2
n numero e meici8n Variable ine1eniene Vola9e Vi [Volio]
(
1+
0.2 33.6
)
? "DD
# ".DD 2
2 #.# 2
E #.D 2
H 2.22
5 2.D
E.EH
D E.5
H.HE
5."
#" .#
## D.H
#2 D.D2
##.D2
Variable ine1eniene Vola9e Vi [Volio] -orregia Variable e1eniene Inensia ii []
".DD "."
#.# ".#
#. E ".22
2.2E
2."
E.E
E.D
H.H
5."
.5
D.52
D.D
##.D
".E
".H
".H2
".5
".
".
#
#.#
#.H
#.
CIRCUITO FIGURA 3 CORREGIDA 2
1.5
Intencida
Ω
1
0.5
0 0
2
4
6
8
10
12
14
Voltaje Voltio
DI'CU'I&N DEL EXPERIMENTO #. Use cree ue el /ec/o e escoger una resisencia cemenaa o una e carb8n 1uee e3inir el nivel e linealia e los resulaosP R. %l nivel e linealia se e3ine0 1or e9em1lo el ue se uso en laboraorio 3ue e carb8n ! seg
4i 1olarizo al rev6s las ecuaciones son las mismas0 1ero las corrienes ! las ensiones son negaivas.
%nonces al 3inal nos ueará e la siguiene 3orma7 A esa re1resenaci8n se le llama =-urva -aracerísica= ! es una reca0 1or ello se ice ue la resisencia es un =%lemeno $ineal=. %s más 3ácil raba9ar con los elemenos lineales 1orue sus ecuaciones son mu! sim1les.
2. %nuncie una ecuaci8n euivalene a la $e! e O/m a1licable a un sisema /iráulico usano las variables 1resi8n0 caual ! longiu euivalene e ubería. R. $a ecuaci8n euivalene será en base al 1rinci1io e bernoulli ! esa será7
E. Qu6 conclusiones obiene res1eco a la i3erencia e los resulaos obenios en el e>1erimeno enre las os con3iguraciones e cone>i8n el volímero ! am1erímeroP R. $a conclusi8n a la cual se llega 0 I*F$U%*-IA '% $A R%4I4+%*-IA I*+%R*A '%$ VO$+M%+RO iene un com1oramieno cerca a la linealia 0 en el 1rimer circuio las lecuras ue se obuvieron son iguales a los obenio corrigieno con la ecuaci8n H. I*F$U%*-IA '% $A R%4I4+%*-IA I*+%R*A '%$ AM)%RM%+RO sin embargo el circuio 2 no necesia ano vola9e 1ara una resisencia ue 1ara el 1rimer circuio ! las lecuras el seguno ienen ma!or e>aciu. H -onsiera ue la resisencia se manuvo consane mienras se obenían lecurasP R. 4i e>isi8 variaci8n sin embargo0 la 1rimera lecura e la resisencia 3ue e EE. @ ! al 3inalizar el e>1erimeno 3ue e EH. @0 eso signi3ica ue la variaci8n 3ue mu! 1euea 1or lo cual la relevancia e la misma no 3ue e signi3icancia. 5 -8mo e>1lica ue los bobinaos e los moores ! rel6s engan resisencia si esán /ec/os e conucor cobreP.
R.
)orue el cobre se encuenra envuelo ! 1resena7 •
'eecci8n 1or alo nivel o 1or ba9o con seal e corriene alerna 1ara eliminar la e1osici8n e maeria en los elecroos :en el R*H ;
•
Am1lia gama e vola9es au>iliares
•
$os rel6s se enregan con os conacos conmuables e E am1erios a 25" VA-.
-8mo sería la re1resenaci8n grá3ica i vs V e un su1erconucorP0 averigSe la re1resenaci8n e la curva ue relaciona i con V 1ara un ioo. -8mo iner1rea esa caracerísicaP0 su resisencia en el 1rimer ! ercer cuaraneP.
R.
$a curva caracerísica e un ioo es la siguiene :
$a curva caracerísica e un ioo :IV; consa e os regiones7 1or eba9o e ciera i3erencia e 1oencial0 se com1ora como un circuio abiero :no conuce;0 ! 1or encima e ella como un circuio cerrao con una resisencia el6crica mu! 1euea. 'ebio a ese com1oramieno0 se les suele enominar "e/ifi#d0"e10 !a ue son is1osiivos ca1aces e converir una corriene alerna en corriene coninua. D $a ermo resisencia o R+' un reconocio sensor e em1eraura0 no es más ue una resisencia meálica ! cu!o coe3iciene e em1eraura T :coe3iciene olveriano e em1eraura; escrio en el ca1íulo anerior ecuaci8n H es consane. AverigSe la curva caracerísica el R+' )+#"" ! re1res6nela. $os erm8meros e resisencia son sensores e em1eraura ue o1eran con base en el 1rinci1io e la variaci8n e la resisencia el6crica e un meal0 en 3unci8n e la em1eraura0 sieno 3abricaos con /ilos e ala 1ureza e 1laina0 níuel o e cobre. $a curva carcerísica el R+' )+#""" es la siguine. R.
$a $e! e Joule esá aa 1or7 ue e>1resa la cania e calor en W ue isi1a una resisencia en un circuio e corriene coninua0 calcule la 1oencia má>ima ue uvo ue so1orar la resisencia en el e>1erimeno0 ese cálculo es im1orane 1ara conocer si se sobre1as8 el valor e la 1oencia nominal :)n; e la resisencia. 8.
R. )? VXI ? #E.5X".
P2 3,45464$ (7)
)or u6 se recomiena raba9ar con los valores más ba9os e corriene 1osibleP0 iene algo ue ver con el calenamieno e los eui1osP0 e>1liue. R. $os eui1os elecr8nicos consan e una resisencia nominal la cual elimia el rango e vola9e a a1licar 1ar ue no e>isa sobrecarga ! eviar así ue esa se ueme0 una seal clara es cuano la resisencia se caliena0 1or ese moivo no es recomenable raba9ar con alas resisencias 1orue se 1uee llegar más rá1iamene a la resisencia nominal. #" )or u6 auellos elemenos ue son buenos conucores e elecricia0 ambi6n lo son 1ara el 3lu9o e calor 1or conucci8nP R. $os me9ores conucores el6cricos son los meales ! sus aleaciones0 así mismo0 los me9ores elemenos ue 1ro1agan calor 1or conucci8n son los meales ! sus aleaciones0 esa es la 1rinci1al caracerísica ue los relaciona.
