UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA (UNI)
INFORME DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO
Tema: Ley de Pouillet Integrantes:
Carlos José Quiroz Nelly Monserrat Moraga Moreno Oswaldo José Gutiérrez Lira. Jimmy Alexander García Geovanny José Sánchez Larry Manuel Luna Palacios
Docente: Lic. Lesbia Rodríguez Fecha: 25/10/2017 Grupo: 2M2Q
LEY DE POUILLET
Objetivos:
Aplicar la ley de Pouillet para determinar la resistividad de un alambre, realizando mediciones de resistencia eléctrica con un polímetro.
Materiales: 1. Polímetro
2.
Regla para la Ley de Pouillet
INTRODUCCIÓN
LEY DE POUILLET (RESISTENCIA DE UN MATERIAL) Los conductores ofrecen resistencia al paso de la cor riente eléctrica, según la calidad del material y según sus dimensiones. La ley que regula esta característica se expresa así: “La resistencia de un conductor es directamente proporcional a la resistividad del material conductor ρ y a su longitud L e inversamente proporcional a su sección A.
La resistividad de los metales aumenta al aumentar la temperatura, al contrario delos semiconductores en donde este valor decrece.El inverso de la resistividad se llama conductividad (σ: sigma), entonces: σ = 1 / ρ.
LEYDE OHM La resistencia es el elemento pasivo más simple, así que la explicación comienza considerando el trabajo de un humilde físico alemán, Georg Simón Ohm, quien en1827 publicó un folleto en el que describía los resultados de uno de los primeros intentos para medir corrientes y tenciones y para describirlos y relacionarlos en forma matemática. Uno de los resultados fue el planteamiento de una relación fundamental, llamada ahora, Ley de Ohm, a pesar que se ha demostrado que este resultado lo descubrió Henry Cavendish, un brillante semiermitaño, 46 años antes en Inglaterra. El folleto de Ohm recibió una crítica bastante inmerecida y se ridiculizó durante varios años después de su primera publicación, aunque si se aceptó más adelante y sirvió para eliminar lo eclipsado asociado a su nombre. La Ley de Ohm establece que la tensión entre los extremos del material conductores directamente proporcional a la corriente que fluye a través del material: V= R*I Donde la constante de proporcionalidad R recibe el nombre de resistencia [Ω], V es la tensión o voltaje [V] e I representa a la intensidad de corriente [A].
Dis cus ión de res ultados Usando la opción ohmímetro del polímetro se midió la Resistencia, de los dos alambres con diámetro de 0.58mm y el otro de 0.68mm con longitudes 0.10m, 0.20…..1, según la tabla los resultados fueron: D1= 0.58mm D2= 0.68mm L (m) R1(Ω) R2(Ω) 0.10 5.4 2.4 0.20 8.1 2.7 0.30 15.8 3.0 0.40 34.4 3.3 0.50 36.2 4.5 0.60 38.8 5.4 0.70 40.4 6.2 0.80 43.3 7.5 0.90 46.4 8.4
1.00
47.4
9.5
Los cables conductores ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica. La fórmula expresa cómo determinar R: R=ρ l/A Como se puede apreciar en la tabla algunos de los factores que influyen y que pudimos apreciar a la hora de realizar dicho experimento para determinar la resistencia son: La longitud: Esta se determina por lo largo del conductor, es decir, que a mayor longitud de un conductor mayor es la resistencia del mismo, en otras palabras, la resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud. La razón de esto se debe a que los electrones han de desplazarse a mayor distancia por el material conductor. La sección transversal ó diámetro: Esta es determinada por el espesor o diámetro del conductor, es decir, que un conductor de gran diámetro tiene menos resistencia que los conductores con menor diámetro. La razón es que un conductor con mayor diámetro tiene más electrones libres por unidad de longitud que un conductor de menor diámetro del mismo material. La resistencia de un conductor es inversamente proporcional a su sección transversal, es decir, que si se duplica la sección transversal, se reduce la resistencia.
Cálculos 1.
Calcule el área transversal de cada alambre en m 2
D1= 0.58mm D2= 0.68mm
58 ∗ ∗14 ) 6.60521 ∗ 10− ∗ ∗(0.1000 68 ∗ ∗14 ) 9.07922 ∗ 10− ∗ ∗(0.1000
2. Para los datos de la tabla I grafique en papel milimetrado los puntos experimentales. La abscisa debe ser la longitud y la ordenada la resistencia eléctrica. 3. Aplique el procedimiento regresión lineal para los datos de la tabla I 4. Trace, en el mismo papel milimetrado, la recta de ajuste, esto es utilizando los valores de A y B del modelo obtenido por regresión.
d1=0.58
d2=0.68
L
R1
R2
0.1
5.4
2.4
0.2
8.1
2.7
0.3
15.8
3
0.4
34.4
3.3
0.5
36.2
4.5
0.6
38.8
5.4
0.7
40.4
6.2
0.8
42.4
7.5
0.9
43.4
8.4
1
46.4
9.5
Grafica obtenida para d1
longitud vs resistencia electrica
60
y = 46.648x + 5.4733 R² = 0.8471
50 a c i r t c e l e a i c n e t s i s e R
40 datos experimentales 30 Linear (datos experimentales)
20 10 0 0
0.5
1
Longitud
Grafica obtenida para d2
1.5
longitud vs resistencia electrica
10
y = 8.2364x + 0.76 R² = 0.9648
9 8 a c i r t c e l e a i c n e t s i s e R
7 datos experimentales
6 5
Linear (datos experimentales)
4 3 2 1 0 0
0.2
0.4
0.6 Longitud
0.8
1
1.2
5. A partir de la pendiente calcule el valor de la resistividad eléctrica Para calcular el valor de la resistividad eléctrica ( ρ) se hizo uso de la formula
∗
Al despejar queda
Al sustituir para cada valor de resistencia obtenida a las diferentes longitudes con el área constante, se obtienen los siguientes valores de resistividad eléctrica
d1=0.58
d2=0.68
L
R1
resistividad1
R2
resistividad2
0.1
5.4
3.56682E-06
2.4
2.17901E-06
0.2
8.1
2.67511E-06
2.7
1.2257E-06
0.3
15.8
3.47875E-06
3
9.07922E-07
0.4
34.4
5.68048E-06
3.3
7.49036E-07
0.5
36.2
4.78217E-06
4.5
8.1713E-07
0.6
38.8
4.27137E-06
5.4
8.1713E-07
0.7
40.4
3.81215E-06
6.2
8.0416E-07
0.8
42.4
3.50076E-06
7.5
8.51177E-07
0.9
43.4
3.18518E-06
8.4
8.47394E-07
1
46.4
3.06482E-06
9.5
8.62526E-07
3.80176 ∗10− 1.00612 ∗ 10−
Obteniendo como valor promedio para la resistividad del primer diámetro El valor promedio para la resistividad del segundo diámetro es
6. Calcule el error relativo y porcentual de la resistividad eléctrica Para calcular el error se hará uso de la desviación estándar
∑ √ =(1)
8.9153 ∗10− 4.32264 ∗10− 3.80176 ∗10− ∓ 8.9153 ∗ 10− 1.00612 ∗ 10− ± 4.32264 ∗ 10−
La desviación estándar para la primera resistividad es de
La desviación estándar para la segunda resistividad es de Para el primer diámetro (0.58mm) el valor de ρ es de
Para el segundo diámetro (0.68mm) el valor de ρ es de
Conclusión.
Al realizar esta práctica de laboratorio, hemos puesto en práctica “La ley de Poullet” la cual nos permitió determinar la resistencia que tenían los alambres que estaban en la regla con la cual pudimos observar lo que esta ley nos dice, mientras más longitud haya, más resistencia tendremos. Conocimos lo que es el Polímetro, el cual nos permitió calcular las diferentes resistencias a distintas distancias usando la opción del ohmímetro lo que nos permitió ver la relación que tiene la longitud y la resistencia en un material.
