I.- OBJETIVO: Analizar verificar verificar y determinar determinar en forma experimental experimental el valor de la resistencia interna interna de una fuente real de tensión; en este caso como fuente real de tensión se utilizan dos pilas conectadas en serie, el valor de esta resistencia interna será determinado por un método indirecto
II.- MARCO TEÓRICO: Las fuentes de tensión, sean estas baterías, generadores, etc. no son ideales perfectas!. "na fuente de tensión real está compuesta de una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia llamada resistencia resistencia interna!. #sta resistencia interna, no existe en la realidad de manera de $ue nosotros la podamos ver. #s una resistencia deducida por el comportamiento de las fuentes de tensión reales.
%& ' %olta(e en la resistencia interna )i! %L ' %olta(e en la resistencia de carga )L! )& ' )esistencia interna )L ' )esistencia de carga & ' *orriente del circuito #n cada una de las resistencias +ay una caída de tensión
¿Como se obtiene la resistencia interna?
. -e mide la tensión en los terminales de una fuente de volta(e sin carga sin )L!. #l volta(e medido será %sc volta(e sin carga! . -e conecta una carga y se mide el volta(e en esta. #l volta(e medido será %cc volta(e con carga! /. -e mide la corriente al circuito con carga. La corriente medida será & "na vez $ue se tienen estos valores se aplica la siguiente ecuación0 )& ' %sc 1 %cc ! 2 & #(emplo práctico0 -i %sc ' %oltios , %cc ' .3 %oltios e & ' 4 Amperios )& ' 4.45 6+ms *on lo expuesto se puede concluir $ue a más corriente demande la carga )L!, menor será el volta(e terminal, debido a la mayor caída en la resistencia interna )&!.
III. ELEMETO! A "TILI#AR: 7 multímetros digitales 7 pilas , "87/A!, 9tipo lapicero:; #! 7 batería batería de voltios voltios 7 )esiste )esistencia ncia %ar %ariabl iable e de 4734 4734 7 8iliamperímetro 47/44 mA =.*.
, .< Amp. Amp. )L! )L!
IV.- $ROCE%IMIETO& E!'"EMA %E COE(IÓ ) TABLA! Armado del circuito.
•
"tilizando el voltímetro y el miliamperímetro en la escala adecuada, tomar un (uego de 3 valores, esto variando la resistencia de carga )L! desde 34 o+mios +asta /5 o+mios, del circuito mostrado.
Tabla * >? / 5 < B 3
•
%sc 4.45 4.4 4.4 .B .B .B .B .5
%cc .4 ./ . ./ 3. 3.3 3.5 3.44
A mA! 54. 5<.
)L @! 34 5 4. 4 44 34. <4./ 4.
)i @! .5 .5 .5 .<5 .// .4 4.
"tilizando el voltímetro y el miliamperímetro en la escala adecuada, tomar un (uego de 3 valores, esto variando la resistencia de carga )L! desde 34 o+mios +asta B o+mios, del circuito mostrado anteriormente.
Tabla + >? / 5 < B 3
%sc .<3 .<B .<B .<B .<B .<< .<5 .<
%cc .5<< .5
A mA! <.<< 3. .< ./ /5.B B. 53.4 B3.3
)L @! 34 B4. <4. . /. . /. B.
)i @! /. .B/ .4/ . .5B ./3 . .4B
III.- C"E!TIOARIO *. ¿', asa con el /olta0e terminal 1/olta0e en las resistencias 2e car3a4 con el a,mento 2e la corriente 2el circ,ito ara ambas tablas? #n la primera tabla se observa $ue esta va disminuyendo cada vez $ue aumenta el ampera(e, lo mismo sucede con la segunda tabla
+. C,5les son las artes rinciales 2e ,na ila 6 7,e tios 2e ilas e8isten Las pilas tienen un polo positivo y el otro negativo, una barra de carbón y un aislante de plástico, en su interior se producen reacciones $uímicas $ue producen la electricidad.
Las pilas se caracterizan por solo llevar 1.5 voltios y dentro de ellas se dividen en dos: las normales las comunes y las otras llamadas alcalinas, la única diferencia entre ellas es el tiempo de duración que ofrecen
9. ¿', arte 2e la ila /iene a constit,ir ;sicamente la resistencia interna? ) 7,e s,ce2e con s, /alor n,mrico con resecto al tiemo 2e ,so La barra de carbón esta esta inicialmente algo +Cmeda, como se sabe el agua es un conductor con el uso esta barra seba secando por así decirlo, lo $ue ocasiona $ue su resistencia interna aumente.
<. ¿C,5les son las artes rinciales 2e ,na bater;a 6 7,e tios 2e bater;as e8isten? "na batería está compuesta por un terminal positivo y uno negativo la característica principal es $ue estas baterías en su interior tienen < pilas AAAA de .5% conectadas en serie lo $ue significa $ue tiene % la batería, los tipos de baterías esta clasifica tanto como los tradicionales y las alcalinas.
=. ¿', arte 2e la bater;a /iene a constit,ir ;sicamente la resistencia interna? ',e s,ce2e con s, /alor n,mrico con resecto al tiemo 2e ,so *omo se explicó en la pregunta anterior las baterías están compuestas por pilas AAAA así $ue la resistencia interna está dentro de cada una de ella y con el tiempo de uso de esta resistencia va aumentando por $ue la +umedad de la pila va desapareciendo.
>. ¿', es ,na ,ente 2e tensin i2eal? #s a$uella fuente de tensión $ue no tiene una resistencia interna y la tensión $ue proporciona no se agota y es constante en todo tiempo
@. ¿', es ,na ,ente 2e tensin real? #s a$uella fuente en la $ue su resistencia interna varía de acuerdo al tiempo de uso, y puede llegar a ser tan elevada $ue la fuente de tensión no tendría un valor
. ¿', 2ierencia e8isten entre ,na ,ente 2e tensin real 6 ,na i2eal? La diferencia más clara está en el tiempo de uso, ya $ue las ideales son inagotables por ser como su nombre indica ideales, mientras $ue las reales llegan a un tiempo limitado de uso por$ue su resistencia interna llega a ser muy grande.
. Con los 2atos toma2os en laboratorio& 3raicar la c,r/a 2e resistencia interna ara ca2a ,na 2e las ,entes& toman2o como abscisa la corriente 6 como or2ena2a la tensin en Ri. Realice ,n comentario sobre el 3raico obteni2o anteriormente& ,na 3r5ica ara ca2a tabla
>otamos $ue la gráfica de la resistencia interna y la corriente de la batería de v en las condiciones del experimento su pendiente es negativa ya $ue notamos $ue cuando la corriente es elevada presenta un resistencia interna ba(a y esta resistencia va aumentado conforme disminuye la corriente, Dpero por$ueE La respuesta se debe a la linealidad de la ley de o+m.
#n la gráfica de la corriente y la resistencia interna de una pila de AA de .5v muestra $ue la resistencia interna aumenta cuando disminuye la corriente pero en este caso el proceso o la pendiente de la gráfica no es tan elevada como el de la batería de v
IV.- OB!ERVACIOE! 7 7 7 7 7
medir el volta(e en cada repetición de la pila medir el volta(e de la batería en cada repetición desenergizar el circuito en cada repetición usar el amperímetro en +orizontal tener el cuidado respectivo de los instrumentos de medición
V.- COCL"!IOE! - la resistencia interna aumenta cuando la corriente es pe$ueFa - la resistencia interna disminuye conforme la corriente aumenta - la pendiente en cual$uier punto de la tabla es más grande $ue la - la me(or fuente de tensión es la ideal
VII.- biblio3ra;a 7 7 7 7
López morales Gcircuitos eléctricos &H
http://www.anidadelectrica.com.ar/articulo.php!"d#rticulo$%&5 http://www.steren.com.m'/catalo(o/prod.asp!p$1&)*+desc$ http://www.sc.ehu.es/swe/electronica/elec-asica/tema1/a(inas/a (ina%.htm
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA.
TIT"LO: SESION 5: MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA INTERNA DE LAS FUENTES REALES
C"R!O: CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
A"TOR: LEON CORNEJO Alej!"#$ S!% M#&
!EME!TRE: %
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