Informe N°5
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Laboratorio de Física III-UNMSM
Resistencias variables con la luz: LDR:
"stas resistencias disminuyen tremendamente su valor cuando aumenta la cantidad de lu& que reciben, pasando de miles de ohmios a solamente unas decenas! -ensemos en la ley de .hm! Si disminuye la resistencia, la intensidad aumenta! •
Resistencia VDR *a resistencia /DR (/olta%e Dependent Resistors) o /aristor, es una resistencia dependiente de la tensión, ya que al aplicarle diferentes tensiones entre sus e#tremos, var$a su resistencia de acuerdo con esas tensiones! *a propiedad que caracteri&a esta resistencia consiste en que disminuye su valor óhmico cundo aumenta la tensión entre sus e#tremos! 0nte picos altos de tensión se comporta casi como un cortocircuito
Símbolo Electrónico
"l s$mbolo para representar estas resistencias en un esquema electrónico es el siguiente
Símbolo Resise!"i# VDR
Características Electrónicas
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*a resistencia óhmica de una resistencia /DR var$a seg3n la tensión aplicada en sus e#tremos, por lo tanto la corriente que circula por la resistencia /DR no es propo rcional a la tensión aplicada! 0l aumentar la tensión, el valor de la resistencia /DR disminuye rpidamente!
$%&'i"# e! l# ()e se m)es%# ()e #l #)me!#% l# e!si*!+ el ,#lo% *-mi"o e l# %esise!"i# ismi!)/e
RELACIÓN TENSIÓN-CORRIENTE
*a relación tensión4corriente en una resistencia /DR, se puede e#presar de forma apro#imada, mediante la ecuación / 5 6 78 o
/ 5 9ensión en los e#tremos de la resistencia (v)
o
5 9ensión aplicada a la resistencia en la que la intensidad es igual a un amperio
o
7 5 orriente que circula por la resistencia (0)
o
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: 5 tang ;! Depende del material de que estn compuestas! (*as /DR de ó#ido de titanio tienen un valor de : comprendido entre ',1< y ',='! *as /DR de ó#ido de cinc menor de ','1)
Resistencia NTC =
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*a resistencia NTC ( Negative Temperature Coeicient ) es una resistencia cuyo valor óhmico depende de la temperatura! "sta resistencia se caracteri&a por su disminución del valor óhmico a medida que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente d e temperatura negativo!
Resise!"i# NTC
Símbolo Electrónico "l s$mbolo para representar estas resistencias en un esquema electrónico es el siguiente
Símbolo Resise!"i# NTC
Características Electrónicas
RELACIÓN RESISTENCIA-TEMPERATURA
"l coeficiente de temperatura (>) es el ? que disminuye su valor óhmico por cada grado de aumento de temperatura, se obtiene de la siguiente e#presión @
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α = - B/T
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Seg3n los materiales utili&ados en la fabricación de una resistencia A9, la constante 8, puede variar entre ''' y @@'' BC!
$%&'i"# Resise!"i#0Tem1e%#)%# e! )!# %esise!"i# NTC
RELACIÓN TENSIÓN-INTENSIDAD
uando una intensidad muy pequeña atraviesa una resistencia A9, el consumo de potencia ser demasiado pequeño para registrar aumentos apreciables de temperatura o descensos en el valor óhmico, por lo tanto, la relación tensión4intensidad ser prcticamente lineal! Si aumentamos la tensión aplicada al termistor, obtendremos una intensidad en el que la potencia consumida, provocar aumentos de temperatura suficientes para que la resistencia A9 disminuya su valor óhmico, incrementndose la intensidad!
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Resistencia PTC *a resistencia -9 (-ositive 9emperature oefficient) es una resistencia cuyo valor óhmico depende de la temperatura! "sta resistencia se caracteri&a por el aumento del valor óhmico a medida que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente d e temperatura positivo!
Resise!"i# PTC <
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Símbolo Electrónico "l s$mbolo para representar estas resistencias en un esquema electrónico es el siguiente
Símbolo Resise!"i# PTC
Características Electrónicas
RELACIÓN RESISTENCIA-TEMPERATURA
$%&'i"# Resise!"i#0Tem1e%#)%# e )!# %esise!"i# PTC
"n la grfica anterior, vemos las variaciones del valor óhmico de la resistencia -9 al aumentar la temperatura! 0l principio la resistencia no e#perimenta casi ninguna variación (7), se sigue aumentando la temperatura, hasta llegar a producirse un aumento considerable de la resistencia (77), pero si seguimos aumentando la temperatura, el valor óhmico vuelve a disminuir (777)! "ntonces solo podemos traba%ar con la resistencia cundo se encuentra en las &onas 7 y 77, ya que en la 777 el componente puede estropearse! "l l$mite de temperatura al que se puede llegar est en torno a los ='' B!
RELACIÓN TENSIÓN-INTENSIDAD
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Easta un determinado valor de volta%e, la caracter$stica 7F/ sigue la ley de .hm, pero la resistencia aumenta cuando la corriente que pasa por la resistencia -9 provoca un calentamiento y se alcan&a la temperatura de conmutación, temperatura a la cual el valor de la resistencia es igual al doble del que tiene a @B! *a caracter$stica 7F/ depende de la temperatura ambiente y del coeficiente de transferencia de calor con respecto a dicha temperatura ambiente! Si la temperatura llega a ser demasiado alta, la resistencia -9 pierde sus propiedades y pued e comportarse eventualmente de una forma similar a una resistencia A9! -or lo tanto, las aplicaciones de una resistencia -9 estn restringidas a un determinado margen de temperaturas!
Resistencias variables con la temperatra! NTC " PTC!
"stas resistencias cambian su valor seg3n la temperatura a la que se las somete! *as hay de dos tipos NTC. Disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura! (oeficiente negativo de temperatura!) PTC. 0umentan su resistencia al aumentar la temperatura! (oeficiente positivo de temperatura!) NTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. T↑ R↓ PTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. T↑ R↓
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IV.
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PROCEDIMIENTO: "n el e#perimento siguiente se debe anali&ar la respuesta de las resistencias A9! -ara ello se registrar la caracter$stica de una resistencia de este tipo y se discutirn los posibles rangos de aplicación de este tipo de resistencias! Honte el circuito e#perimental que se representa a continuación en la sección 77 de la tar%eta de e#perimentación S.='248
0bra el instrumento virtual #ente $e tensi%n contina y seleccione los a%ustes que se detallan en la tabla siguiente! "ncienda a continuación el instrumento por medio de la tecla -.I"R! 0bra el instrumento virtual &olt'metro A y Amper'metro (, seleccione los a%ustes que se detallan en la tabla siguiente
"n el caso de que realice la medición de corriente empleando el amper$metro virtual, abra el instrumento y seleccione los a%ustes que se detallan en la tabla siguiente! 0hora, a%uste la tensión de alimentación ! e, empleando uno tras otro, los valores e#puestos en la tabla 1! Hida cada tensión ! en la resistencia A9, al igual que la corriente " que fluye por la resistencia y anote los valores de medición en la tabla! 0ntes de a%ustar un nuevo valor de tensión, espere siempre aproximadamente un minuto antes de llevar a cabo la medición de corriente! Si pulsa la pestaña JDiagramaJ de la tabla, despu+s de reali&ar todas las mediciones, podr visuali&ar grficamente la caracter$stica resultante!
K
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V.
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DATOS E2PERIMENTALES: T#bl# 3:
T#bl# 4:
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VI.
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CUESTIONARIO: 35 6Po% ()7 es !e"es#%io es1e%#% #1%o8im##me!e )! mi!)o #!es e mei% l# "o%%ie!e es1)7s e %e#li9#% )!# moi'i"#"i*! e l# e!si*! *a resistencia A9 se calienta ante el flu%o de corriente! De esta manera disminuye la resistencia y la medición solo se puede reali&ar despu+s de que la temperatura haya alcan&ado su valor estacionario!
45 6Q)7 #'i%m#"i*! 1o%í# %e#li9#% e! %el#"i*! "o! l# "#%#"e%ísi"# obe!i# o
*a pendiente de la caracter$stica varia
o
*a tensión de la resistencia A9 adopta un valor m#imo
o
Si la tensión asciende, disminuye la pendiente de la caracter$stica
;5 6 A ()7 "o!"l)si*! 1)ee #%%ib#% # 1#%i% e l#s "#%#"e%ísi"#s obe!i#s o
Si la temperatura aumenta disminuye el valor de la resistencia A9
o
Si el consumo de potencia aumenta, disminuye el valor de la resistencia A9
o
Si el consumo de potencia aumenta, aumenta la temperatura de la resistencia A9
o
Si las resistencias A9 se emplean como sensores de temperatura, de ber$an operar con ba%as intensidades de corriente para evitar los efectos del calentamiento!
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Informe N°5
VII.
VIII.
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CONCLUSIONES:
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"l paso de corriente a trav+s de un resistor produce calor, y este es posible percibirse en este tipo de resistencia
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Si se emplean como sensores de temperatura, deben traba%ar con ba%as intensidades para evitar los efectos del calentamiento!
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"l consumo de potencia es directamente proporcional con la temperatura e inversamente proporcional con la resistencia! 0 su ve& la resistencia depende de forma e#ponencial con la temperatura!
BIBLIO$RAFIA:
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Raymond 0! SerLayM N$sicaM cuarta edición
•
Hanual de laboratorio de N$sica 777, OAHSH
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