Equipo 8 practica 4 Laboratorio de fisica 3 PDF

Preview

Summary

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y EléctricaPractica No. 4_ del Laboratorio de Física 3 Fecha: 15/09/2021 Brigada: 401 Equipo. No: 8 Semestre agosto - diciembre del 2021 Profesor: Guillermo Marín RangelMATRICULA: ESTUDIANTE: CARRERA: 2082326 Raymundo Bautista Reyes ...

Description

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Practica No. _4__ del Laboratorio de Física 3 Fecha: 15/09/2021 Brigada: 401 Equipo. No: 8 Semestre agosto - diciembre del 2021 Profesor: Guillermo Marín Rangel

MATRICULA:

2082326 2082411 2082284 2077655 2082527

ESTUDIANTE:

Raymundo Bautista Reyes Bruno Eduardo Siller Trujillo David Eduardo Ramos Mireles David Eduardo Ulloa Rodríguez Jesús Jaciel Vargas González

CARRERA:

IMTC IMA IMTC IAS IMA

Título de la Actividad Experimental: Estudio de las Características Resistivas de los Conductores Objetivo de la actividad: obtener experimentalmente una expresión matemática que permita calcular el valor de la resistencia eléctrica de un elemento conductor, en función de sus características.

Marco teórico La resistencia a la electricidad en los diversos conductores está determinada por ciertos factores. La diferencia en la resistencia de los distintos materiales conductores o no conductores radica en el tipo de material que los forma. Por ejemplo, no es lo mismo el cobre que el aluminio. Pero dentro del mismo material hay

dos

factores

que

determinan

el

grado

de

resistencia eléctrica que

observaremos. Por un lado la longitud y por otro la sección de dicho conductor. La sección es la superficie circular que cubre el diámetro. O sea, es la sección transversal. Los electrones circulan atravesando esta sección de un punto a otro. Si aumentamos la sección habrá más cantidad de electrones o flujo de electrones que atraviese esta sección. Por lo tanto a mayor sección habrá menor resistencia eléctrica o viceversa. El otro factor geométrico es la longitud del conductor. A mayor longitud habrá un mayor camino para los electrones y se tardara más en circular la corriente eléctrica. Por lo tanto, a mayor longitud habrá mayor resistencia eléctrica y viceversa. La resistividad eléctrica es una constante que depende de cada material. Como ya sabemos, la resistencia eléctrica (R) es la oposición que todo conductor presenta al paso de la corriente eléctrica.

Introducción En esta práctica aprenderemos a identi ficar la resistividad de los conductores a saber identificar cuáles son los que conducen mejor la electricidad, así como también a cómo poner en práctica las formulas dadas, y así nosotros podamos interpretar lo que se nos está pidiendo y podamos resolver los problemas plateados en este ejercicio. Problema(s) a estudiar: A Ud. Como ingeniero de una industria le han dado la tarea de diseñar un enrollado para un horno. La longitud total del alambre utilizado en el enrollado será de 20m y el diámetro del mismo es de 0.5mm. Conocido que el material del alambre es NICROMO, necesita calcular el valor de la resistencia de este enrollado. Hipótesis planteada(s): Nosotros creemos que a partir de la formula y los datos que hubiéramos calculado en la práctica y los que nos proporciona el problema podemos calcular lo esperado. El valor de la resistencia de este enrollado será de _____1.02.10⁻⁴Ω__________.

R = ρ*L / S

S = π*D² / 4 ⇒ S = π*(0.5mm)²/4 ⇒ S = 0.196mm

R = 100.10⁻⁸Ω*mm²/m*20m / 0.196mm²

R = 1.02.10⁻⁴Ω

Datos, mediciones, cálculos y magnitudes que dan evidencia del desarrollo de la actividad experimental:

No. de lectura 1 2 3 4 5

No. de lectura 1 2 3 4 5

ALAMBRE DE NICROMO 22 AWG Índice de Longitud del Área de la superficie por Resistencia resistividad en 𝛀 ∙ conductor en donde pasan los electrones medida en 𝛀 𝒎 𝒎 en 𝒎𝟐 .7 3

0.625 .9375

.2 .3

1.3 1.7 2.2

1.25 1.5625 1.875

.4 .5 .6

3.2𝑥10−7 3.2𝑥10−7 3.2𝑥10−7 3.2𝑥10−7 3.2𝑥10−7

ALAMBRE DE NICROMO 34 AWG Índice de Longitud del Área de la superficie por Resistencia resistividad en 𝛀 ∙ conductor en donde pasan los electrones medida en 𝛀 𝒎 𝒎 en 𝒎𝟐 5.6 11 16.6 22.2

9.95029 14.99 19.9004 24.87

.2 .3 .4 .5

2.01𝑥10−8 2.01𝑥10−8 2.01𝑥10−8 2.01𝑥10−8

27.9

29.850

.6

2.01𝑥10−8

Nota: A mayor distancia el valor de la resistencia debe de aumentar y dicho aumento debe ser de manera gradual, si no se encuentra congruencia en los resultados se bajarán puntos de la calificación .

Cálculo de la resistencia: 𝑅=𝜌

𝑙 𝐴

𝜋𝐷2 𝐴= 4

Conclusiones: al realizar la práctica observamos como el material que analizamos esta vez cumplía con las características de la resistividad y como es que dependiendo al diámetro y a la longitud, iba aumentando su nivel de resistencia a la corriente eléctrica. La resistencia es igual a la resistividad por la longitud dividida por el área. La resistividad eléctrica es una constante que depende de cada material.

Realice las siguientes actividades extras que forman parte de la evaluación de esta práctica: I.

a) b) c) d)

Problema para resolver: Te piden diseñar una resistencia eléctrica en forma de bobina para un horno. La longitud total del alambre utilizado en la bobina será de 20 m y el diámetro de este es de 0.5 milímetros. Se sabe que el material conductor es nicromo. ¿Cuál es el valor de la resistencia? 1.02.10⁻⁴Ω ¿Qué ocurrirá con la resistencia de la bobina diseñada si la longitud del alambre fuera mayor? Aumentaría de manera gradual ¿Qué ocurrirá con la resistencia si el diámetro de este disminuye? Se quedaría igual, no aumentaría ya que, lo que hace que cambie es la longitud ¿De qué forma variaría la resistencia del alambre al calentarse el alambre ? Porque cambia la temperatura por eso cambia al calentarse

II.

Haremos la prueba de hacer pasar una tensión de 136 V por un cable de nicromo calibre 22 AWG y 34 AWG de aproximadamente 1.40 m de largo cada uno. a) ¿Por qué cree que el alambre más delgado no prende en llamas? b) ¿Por qué cree que al poner los dos alambres juntos solo uno se puso al rojo vivo?

III.

Con los datos que tenemos calcule el valor teórico de resistencia de cada alambre y usando el valor real de la corriente que se muestra en la prueba realizada, calcule la resistencia real de uno de los alambres usando la ley de ohm, este valor compárelo con el dato teórico correspondiente que calculo previamente. a) ¿El valor de la resistencia teórica es igual al valor real? b) De su punto de vista con respecto a la respuesta a la pregunta anterior

Bibliografías https://quimicayalgomas.com/fisica/resistencia-deconductores-electricos/ https://www.fisicalab.com/apartado/resistencia-electrica-conductor...