Informe de laboratorio fisica ley de ohm PDF

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Acreditada Internacionalmente y Licenciada por SUNEDUFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURACARRERA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL8ta PRACTICA DE LABORATORIOLEY DE OHMASIGNATURA: FÍSICA 2ALUMNOS: ASTORGA OQUENDO JOSSEPFLORES TORRES VICTOR ANGULO SANCHEZ CRISTIAN ALVARODOCENTE: (TEORÍA): LOZANO CUSI R...

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Acreditada Internacionalmente y Licenciada por SUNEDU

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA CARRERA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL

8ta PRACTICA DE LABORATORIO

LEY DE OHM

ASIGNATURA:

FÍSICA 2

ALUMNOS:

ASTORGA OQUENDO JOSSEP FLORES TORRES VICTOR ANGULO SANCHEZ CRISTIAN ALVARO

DOCENTE:

(TEORÍA): LOZANO CUSI ROLANDO (LABORATORIO): JALIXTO TTITO VICTOR

CUSCO – PERU 2021

1.OBJETIVO. • El objetivo de esta práctica es determinar el valor de una resistencia desconocido mediante la ley de Ohm, a partir de la medida de la tensión entre sus bornes y la corriente que la atraviesa. • -Establece relaciones de tensión y corriente en los diferentes circuitos eléctricos. • -Observa el cumplimiento de las leyes de Ohm. • -Aprender sobre el flujo de corriente y las diferencias de funcionamiento entre los circuitos en serie y paralelo. Aprende a predecir resultados y extraer conclusiones • Familiarizar al estudiante con diversas técnicas de experimentación en física e ingeniería • Verificar experimentalmente algunas de las predicciones de los modelos, teorías o leyes fundamentales estudiadas en clase. • Desarrollar y fortalecer habilidades de trabajo en grupo, así como de preparación de informes técnicos utilizando diferentes tipos de formatos. • Cultivar en los estudiantes los valores éticos implícitos en el trabajo científicoexperimental

2. MARCO TEÓRICO. En esta práctica se quiere determinar el valor de una resistencia desconocido mediante la utilización de ley de Ohm, que establece que existe una relación lineal entre la tensión aplicada entre los extremos de la resistencia y la corriente eléctrica que la atraviesa. La constante que relaciona ambas magnitudes es precisamente el valor de la resistencia eléctrica, de forma que se cumple: V=R·I Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por el elemento en un tiempo determinado. La unidad en el sistema internacional de unidades es el vatio (watt), es decir: P= I*V P=𝐼2 ∗ 𝑅 P=𝑉2/𝑅 Donde; P: potencia eléctrica (watt) I: corriente eléctrica (amperios). V: Voltaje de la fuente (voltios). R: resistencia eléctrica (ohm). Cuando una corriente eléctrica fluye en un circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámica. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles como calor, Luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico) , sonido (alta voz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último se puede almacenar químicamente en baterías. LA LEY DE OHM La ley de Ohm representa un elemento fundamental para explicar ciertos fenómenos relacionados con la electricidad. Más concretamente dicha ley estudia la relación que existe entre tres conceptos: la intensidad de la corriente, la diferencia de potencial y la resistencia eléctrica. En su formulación más sencilla esta ley afirma que la intensidad (denominada I) que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) y, paralelamente, inversamente proporcional a la resistencia (R). (autores, 2009) La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia de este”, se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación: La Ley de Ohm es una de las leyes experimentales más utilizadas, y plantea justamente una relación entre la diferencia de potencial y la corriente. La validez de esta ley depende fuertemente del material, es así como hay materia-les que se llaman óhmicos o no óhmicos. El Ley de Ohm es una teoría básica para explicar cómo se comporta la electricidad. Para esto debemos tener en cuenta tres conceptos que conforman en la electricidad. Intensidad o corriente Volta

Resistencia

La definición de estos conceptos es: Voltaje: Es la fuerza que deja a los electrones que puedan tener movimiento a través del material conductor. Su unidad de medición son los voltios. Amperímetro: Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico. Para efectuar la medida de un amperímetro, el circuito ha de colocarse en serie para que sea atravesado por dicha corriente. Esto nos lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia lo más pequeña posible, a fin de que no sufra una caída de tensión apreciable. Resistencias: Existen resistencias de varias formas como la de un alambre, la de una bobina, una caja de resistencias etc. Por lo general se moldean en forma de pequeños cilindros con una composición de arcilla y carbón, a mayor proporción de carbón mayor es la resistencia. Su tolerancia generalmente es de 5,10 y hasta un 20%. Algunas de estas resistencias tienen su color impreso en números, otras presentan su valor por medio de cuatro bandas de colores cada una de las cuales tienen su significado en el código de colores.

https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter? subjects=physics&sort=alpha&view=grid. O ejecutar directamente el software 2. En el simulador armar un circuito de la fig 1 haciendo uso de las resistencias que dispone. 3. Incrementar la tensión de la fuente y medir la corriente para cada valor de voltaje. Registrar los datos en la tabla Nro 1. 4. En el circuito remplazar las resistencias con lámparas led y medir. Incrementar la tensión de la fuente y medir la corriente para cada valor de voltaje completar la tabla de datos Nro

TABLA 1 R1,R2,R3(Resistencias) Voltaje (v)

Corriente (A)

3

0.24

6

0.48

9

0.72

12

0.96

15

1.2

18

1.44

21

1.68

TABLA 2 L1,L2 y L3 (Lamparas) Voltaje (v)

Corriente (A)

6

40

9

60

12

80

15

100

18

120

21

140

TABLA 3

V(FUENTE) V(R1)

V(R2)

V(R3)

I

P(R1)

P(R2)

P(R3)

R(total)

P(T)

3

2

1

1

0.24

0.48

0.24

0.24 10.4166667

2.4

6

4

2

2

0.48

1.92

0.96

0.96 2.60416667

9.6

9

6

3

3

0.72

4.32

2.16

2.16 1.15740741

21.6

12

8

4

4

0.96

7.68

3.84

3.84 0.65104167

38.4

15

10

5

5

1.2

12

6

6 0.41666667

60

18

12

6

6

1.44

17.28

8.64

8.64 0.28935185

86.4

21

14

7

7

1.68

23.52

11.76

11.76 0.21258503

117.6

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES. 1. ¿A partir del experimento? ¿Existe diferencia en el comportamiento de las resistencias y la lámpara? Explique. Ambos tienen el mismo voltaje en la fuente, pero en cuanto a las resistencias estas varían a comparación de las lámparas. Situación que es diferente en este caso de las resistencias de la tabla N° 01, que la resistencia 𝑅3 es menor a las resistencias 𝑅1𝑦 𝑅2, afectando el comportamiento de manera diferente en ambos casos 2. Por qué cree Ud. los artefactos eléctricos tienen siempre la potencia disipada como factor de consumo y no la corriente eléctrica? Para proteger su instalación eléctrica interna y recibir una calidad de servicio adecuada, es muy útil la potencia eléctrica es una de las magnitudes más importantes cuándo se va a comprar un artefacto eléctrico estas tiene una etiqueta, en la que viene indicada la potencia con de consumo en Watts.

La corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas, electrones que se mueven a través de un conductor y para que el movimiento se produzca, es necesario entre los dos extremos del conductor exista una diferencia de potencial eléctrico. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES. Ley de ohm. 1. A partir de la tabla Nro 1, graficar V= f(I) y determine el valor de la pendiente utilizando mínimos cuadrados. 1,68

1, 8 1, 6

y = 0,08x R² = 1 1, 2

1,4 1, 2

1 ,44

0 ,96

1

0,72

0, 8 0 ,48

0, 6 0, 4

0, 24

0,2 0 0

5

10

15

20

25

Corriente (A) Voltaje (v)

Suma

V*A

V*V

3

0,24

0,72

9

6

0,48

2,88

36

9

0,72

6,48

81

12

0,96

11,52

144

15

1,2

18

225

18

1,44

25,92

324

21

1,68

35,28

441

100,8

7056

84

6,72

𝑚 𝑚 = 0.0033

2. ¿Qué significa físicamente dicho valor de la pendiente? Se cumple la ley de ohm. En cuanto la corriente se incremente el voltaje tendría una tendencia a creciente, donde se cumpliría una relación directamente proporcional, cumpliéndose así la ley de Ohm; es decir que el incremento del voltaje dependerá de la intensidad de corriente eléctrica , a mayor intensidad , mayor sera el voltaje 3. A partir de la tabla Nro 2 graficar V= f(I) y determine el valor de la pendiente utilizando mínimos cuadrados.

0

5

10

15

20

25

Corriente (A) Voltaje (v)

Suma

V*A

V*V

3

20

60

9

6

40

240

36

9

60

540

81

12

80

960

144

15

100

1500

225

18

120

2160

324

21

140

2940

441

8400

7056

84

560

𝑚 𝑚 = 0.0033

4. ¿Qué significa físicamente dicho valor de la pendiente? Se cumple la ley de Ohm. En el caso de las lámparas en cuanto a la corriente incrementa, y el voltaje disminuye debido a que la resistencia en las lámparas es menor con respecto a las otras dos que se encuentran en paralelo. 5. Con los valores de la resistencia de la tabla Nro 1 determine el valor de la resistencia equivalente. Y compare con el valor de la pendiente. 1

1

1

1

𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒)

0.48

0.24

= 0.24

1

1

1

1

++

=+ 0.96

0. .

1

1

1

1

𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒)

4.32

2.16

= 2.16

1

1

1

1

𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒)

7.68

3.84

= 3.84

1

1

1

= 10.417

+ = 2.404 𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) 1.92

++

= 1.157

++

= 0.651

1

= + + = 0.417 𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) 12 6 6 1 1 1 1 = + + = 0.289 𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) 17.28 8.64 8.64 1

1 =+

𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒)

23.52

11.76

11.7

+

= 0.213

6. Determine la potencia para la resistencia R1, R2 y R3 𝑃 = 𝐼2 ∗ 𝑅(𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) 𝑃 = 0.242 ∗ 10.417 = 2.4 𝑃 = 0.482 ∗ 2.604 = 9.6 𝑃 = 0.722 ∗ 1.157 = 21.6 𝑃 = 0.962 ∗ 0.651 = 38.4 𝑃 = 1.22 ∗ 0.417 = 60 𝑃 = 1.442 ∗ 0.289 = 86.4 𝑃 = 1.682 ∗ 0.213 =117.

7. Conclusiones ฀

฀

La ley de Ohm es efectivo en el uso adecuado donde se quiere conocer la tensión, voltaje, corriente eléctrica ya sea en un circuito eléctrico. se pudo verificar la relación entre la caída de potencial y la intensidad de la corriente en la resistencia. en un circuito en paralelo la diferencia de potencial permanece constante, y la corriente eléctrica varía en cada sub intervalo del circuito

8. Comentarios y sugerencias. o

El trabajo deberías ser de uso más general y con mayor cantidad de apego hacia las ecuaciones con una teoría y practicas más entendible para conocer mejor los temas.

o

Es necesario conocer la ley de de Ohm por que nos invade en la realidad de un mundo de física asi como el conocimiento necesario para nuestro campo laborarlo especialmente en el campo de estructuras.

9. Bibliografía https://www.fluke.com/es-pe/informacion/blog/electrica/que-es-la-ley-de-ohm https://www.fisicalab.com/apartado/ley-de-ohm https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/ohms-law...