Octubre 09,2009
LABORATORIO DE FISICA ELECTRICA CIRCUITO DE RESISTENCIAS EN SERIE Y PARALELO
José Jairo Gutiérrez
Robert Porto
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Ingeniería de Sistemas
Ingeniería de Sistemas
Abstract During this lab analyzed the behavior of voltage V and current I through two circuits. For this we have an assembly 2 assembly. In the laboratory where one was a circuit with resistors in series and one with resistors in parallel.
Resumen Durant Durante e esta esta prácti práctica ca de labora laborator torio io analiza analizamos mos el compor comportam tamien iento to del voltaje V y la corriente I a través de dos circuitos. Para esto contamos con un mont montaj aje e 2 mont montaje ajes s en labo labora rato torio rio dond donde e uno uno era era un circ circui uito to con con resistencias en serie y otro con resistencias en paralelo.
Marco Teórico
LEY DE OHM La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm Ohm, es una una de las las leyes eyes funda undam menta entale les s de la elec lectrod trodin inám ámic ica, a, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:
1. Tensi Tensión ón o volta voltaje je "E", "E", en en volt volt (V). (V). 2. Intensida Intensidad d de la corrient corriente e " I ", en ampere ampere (A). (A). 3. Resi Resist sten enci cia a "R" "R" en ohm () de la carga carga o cons consum umid idor or conect conectad ado o al circuito.
Circ Circui uito to eléc eléctr tric ico o cerr cerrad ado o comp compue uest sto o por por una una pila pila de 1,5 1,5 volt volt,, una una resistencia o carga eléctrica "R" y la circulación circulación de una una intensidad intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila. Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corr corrie ient nte e eléc eléctr tric ica a a trav través és de los los mism mismos os,, cuan cuando do el valo valorr de su resistenc resistencia ia varía, varía, el valor de la intensidad intensidad de corriente en ampere ampere también varía varía de form forma a inver inversa same ment nte e prop propor orci cion onal. al. Es deci decir, r, a medi medida da que que la resi resist sten enci cia a aume aument nta a la corri corrien ente te dism dismin inuy uye e y, vice viceve vers rsa, a, cuan cuando do la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que que para para ambo ambos s caso casos s el valo valorr de la tens tensió ión n o volt voltaj aje e se mant manten enga ga constante. Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.
RESISTENCIAS EN SERIE Las Las resi resist sten enci cias as pode podemo mos s agru agrupa parl rlas as de varia varias s form formas as:: en serie serie y en para parale lelo lo o deriv derivac ación ión.. Aq Aquí uí vamo vamos s a estu estudi diar ar la asoc asociac iació ión n en seri serie. e. Al conectar en serie, colocamos una resistencia "a continuación" de la otra, tal y como vemos en la figura:
En la figu figura ra obse observ rvam amos os que que la inte intens nsida idad, d, I, que que circ circula ula por por amba ambas s resist resistenc encias ias es la misma, misma, mientr mientras as que, que, cada cada resist resistenc encia ia prese presenta nta una diferencia de potencial distinta, que dependerá, según la ley de Ohm, de los valores de cada resistencia. Queremos calcular la resistencia equivalente equivalente , es decir, la resistencia que introducida en el circuito en vez de R1 y R2, no modifique los valores de la intens intensida idad. d. Debem Debemos os tener tener en cuenta cuenta que la intens intensida idad d no debe debe sufrir sufrir varia variaci ción ón y, como como la equiv equival alen ente te sust sustit ituy uye e a amba ambas, s, la dife difere renc ncia ia de potencial de la equivalente, debe ser la suma de las l as diferencias de potencial de R1 y R2.
Luego, Ve = V1 + V2 Teniendo en cuenta lo anterior, podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales:
(1) Ve = I·Re
(2) V1 = I·R1
(3) V2 = I·R2
RESISTENCIAS EN PARALELO Las Las resi resist sten enci cias as pode podemo mos s agru agrupa parl rlas as de varia varias s form formas as:: en serie serie y en paralelo o derivación. Aquí vamos a estudiar la asociación en paralelo. Al conectar en paralelo, colocamos conectadas por sus extremos a un mismo punto, llamado nodo (en la figura A y B), tal y como vemos en la figura:
En la figu figura ra obse observ rvam amos os que que la inte intens nsida idad, d, I, que que circ circula ula por por amba ambas s resistencias se bifurca en dos valores, I1 e I2, que dependerán de los valores de las resistencia. Por otro lado, vemos como ambas resistencias están sometidas a la misma diferencia de potencial V.
equivalente , es decir, la resistencia que Queremos calcular la resistencia equivalente introducida en el circuito en vez de R1 y R2, no modifique los valores de la intensidad, de forma que la intensidad que pase por la equivalente sea la suma suma de I1 e I2.Deb .Debem emos os tene tenerr en cuen cuenta ta que, que, como como la equi equiva vale lent nte e sustituye a ambas, la diferencia de potencial de la equivalente, debe ser la misma que la de R 1 y R2.
Luego, I = I1 + I2
CÓDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS Las resistencias resistencias son fabricados fabricados en una gran variedad de formas y tamaños. En las más grandes, el valor del resistor se imprime directamente en el cuerpo cuerpo del mismo, mismo, pero en los más pequeñ pequeños os no es posible. posible. Para poder poder obtener obtener con facilidad el valor de la resisten resistencia cia / resistor resistor se utiliza utiliza el código código de colores Sobr Sobre e esto estos s resi resist stor ores es se pint pintan an unas unas band bandas as de colo colore res. s. Cada Cada colo colorr representa representa un número que se utiliza para obtener el valor final del resistor. resistor. Las Las dos dos prim primer eras as band bandas as indi indica can n las las dos dos prim primer eras as cifr cifras as del del valo valorr del resistor, la tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el valor final de la resistencia (ver figura 1). La cuarta banda nos indica la tolerancia tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su confiabilidad
Figura 1
A continuación la tabla que representa representa los distintos valores de las resistencias:
Datos Obtenidos
Circuito de resistencias en serie
Resistencia 1 =100Ω Resistencia 2 =330Ω Resistencia 3 =33Ω
Voltaje R1= 2.13 V R2= 7.04 V R3= 0.70 V Corrientes del Circuito en Serie I1= 0.02 A I2= 0.02 A I3= 0.02 A
Circuito de resistencias en paralelo
Resistencia 1 =330Ω Resistencia 2 =100Ω
Voltaje R1= 9.87 V R2= 9.83 V Corrientes del Circuito en Serie I1= 0.027 A I2= 0.095 A
Conclusiones
Al fina finaliz lizar ar esta esta prác práctic tica a de labo labora rato torio rio pode podemo mos s conc conclui luirr que que en los los circuitos en serie la corriente I que circula por las tres resistencias es la misma, misma, mientr mientras as que, que, difere diferenci ncia a de potenc potencial ial distin distinta, ta, que depend dependerá erá,, segú según n la ley ley de Ohm, Ohm, de los los valo valore res s de cada cada resi resist sten enci cia. a. Tamb Tambié ién n comprobam comprobamos os que en circuitos circuitos en paralelo observamos observamos que las corrientes corrientes que circular circular I, por las dos resis resisten tencia cias s poseen poseen dos valore valores, s, I1 e I2, y además además que dependerá dependerán n de los valores de las resiste resistencia. ncia. Por Por otro lado, vemos vemos como ambas resistencias resistencias tienen la misma misma diferencia diferencia de potencial potencial V aproximadamente.
Referencias Bibliográficas
[] Física Universitaria Sears Zemansky, Tomo I. Edición 11 [] http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_eléctrica [] http://www.unicrom.com/ http://www.unicrom.com/TuT_codigocolores.asp TuT_codigocolores.asp