Informe De Laboratorio - Ley de Ohm PDF

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28/09/LEY DE OHMS. Serna, K. Salgado, R. Pérez, M. Florez. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones. Universidad de Córdoba, Lorica. RESUMEN En esta práctica de laboratorio se estudió la relación entre la corriente eléctrica que pasa a través de una resistencia y la diferencia de ...

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04/05/2021

LEY DE OHM S. Serna, K. Salgado, R. Pérez, M. Florez. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones. Universidad de Córdoba, Lorica. RESUMEN En esta práctica de laboratorio se estudió la relación entre la corriente eléctrica que pasa a través de una resistencia y la diferencia de potencial a través de ella, al igual que la utilización de la ley de Ohmios para encontrar la resistencia equivalente de las diferentes combinaciones de resistencias y por último distinguir entre la resistencia ohmica y la resistencia no ohmica. Esta vez nuestro Laboratorio fue desarrollado mediante un sistema virtual de laboratorio, donde empleamos como recurso el simulador de física, que permitió observar durante el procedimiento la realización de corriente y voltaje dónde se pudo ver y obtener como resultado los datos y tablas obtenidas mediante el simulador que nos brindó la clase. 1.

TEORÍA RELACIONADA. Para deducir con mayor precisión la ley de Ohm, George Ohm utilizó una balanza de torsión creada por Coulomb, una barra magnética, varios cables de distinta longitud y grosor, una pila voltaica y recipientes de mercurio, pudo crear un circuito en el que buscaba relacionar matemáticamente la disminución de la fuerza electromagnética creada por una corriente que fluye por un cable y la longitud de dicho cable y llegó a la siguiente fórmula:

La resistencia eléctrica se define como la oposición que un material cualquiera ofrece al paso de la corriente eléctrica, y se representa por "R". En los materiales, aún en los conductores, las cargas siguen una trayectoria en zigzag, lo cual es el resultado de la colisión u otras interacciones con las porciones estacionarias de los átomos que forman el conductor, durante estas interacciones localizadas las cargas, las cargas en movimiento pierden gran cantidad de energía dirigida, que adquirieron como resultado de la presencia del campo eléctrico en el conductor. Esta energía perdida casi siempre aparece en forma de calor en el conductor.

V =0.41 log(1+ x) Tiempo más tarde en su artículo "El circuito galvánico analizado matemáticamente" pudo llevar la expresión anterior a una expresión en la cual involucra la intensidad y la resistencia. [2]

Fue el físico George Simon Ohm (1787-1854), profesor de secundaria, el primero en establecer la relación entre la tensión y la corriente que circulan por un conductor. Formalmente: La intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial que existe entre sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.

I=

2.

PROCEDIMIENTO. Para el desarrollo de la práctica se usó el simulador “Kit de construcción de circuitos”, Laboratorio Remoto de Phet Simulaciones Interactivas en la Universidad de Colorado Boulder, bajo la licencia CC-BY 4.0.

V A −V B R

En donde: -

-

I Es la corriente que circula por el conductor, medida en amperios (A) en el S.I. VA

y V B son las tensiones en los extremos del conductor, con lo que V A V B representa la caída de tensión o diferencia de potencial entre los extremos del mismo y se mide en voltios (V) en el S.I.

R es la resistencia. En el Sistema Internacional (S.I.) se mide en ohmios (Ω). [1]

Figura 1 Montaje experimental. El montaje estaba compuesto por un menú en el cual se encontraba varios dispositivos (cable,

LEY DE OHM S. Serna, K. Salgado, R. Pérez, M. Florez. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones. Universidad de Córdoba, Lorica.

batería, resistencia, interruptor) los cuales permitían la construcción de un circuito eléctrico para realizar las pruebas necesarias, estos artefactos eran accesibles al dar clic o arrastrándolo con el mouse hacia el centro o tablero. También era accesible hacer cambios en el voltaje, aumentando y disminuyéndolo, esto gracias a la barra que se encontraba debajo; este mismo voltaje era posible medirlo con el voltímetro, ya que este aparecía en la parte izquierda y lo podíamos arrastrar para hacer uso de él y poder saber la intensidad de las corrientes, además, se contaba con un amperímetro.

Figura 4 Circuito elemental, toma de datos segunda parte. 3.

RESULTADOS. Para la primera parte del laboratorio se realizaron distintas tomas de datos, para esto, se realizó un circuito elemental en el cual se tomó una resistencia fija y se modificó en seis ocasiones el voltaje de la batería, esto se realizó para dos resistencias. Para organizar todos los datos se realizó una tabla en la que se organiza los datos obtenidos en las diferentes medidas del simulador “Kit de construcción de circuitos”.

Figura 2 Circuito elemental. El circuito elemental está construido por una batería, un interruptor, una resistencia y por cable. Con base a este circuito se realizaran la diferente toma de datos para la respectiva elaboración de la tabla de datos.

R1 : 45,5Ω V(V) I(A) 25,5V 0,57A 38,5V 0,87A 46,5V 1,04A 57V 1,28A 66,5V 1,49A 77V 1,73A

I(A)

En la primera parte del laboratorio se varió el voltaje de la batería, para eso se tomaron dos series de datos, cada serie de 6 datos totales.

Tabla 1 Valores de voltajes y corriente para las resistencias constantes (R1 y R2).

Figura 3 Circuito primera parte.

elemental, toma de datos

En la segunda parte del laboratorio se varió el número de la resistencia para seis datos diferentes.

2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20

30

R2 : 68Ω V(V) I(A) 15V 0,22A 33,5V 0,49A 44V 0,65A 54,5V 0,80A 65V 0,96A 79V 1,16A

40

50

60

70

V(V)

2

80

LEY DE OHM S. Serna, K. Salgado, R. Pérez, M. Florez. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones. Universidad de Córdoba, Lorica.

Figura 5 Grafica voltaje vs corriente, para una resistencia fija de 45.5Ω (Ohm).

I(A)

4. 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10

20

30

40

50

60

70

80

De las dos graficas realizadas anteriormente se puede decir que la recta que da por resultado los datos de la corriente y el voltaje es iguales a pesar de que los valores en cada tabla son diferente por otra parte las mejores líneas rectas pasan por el origen ya que los valores en cada grafica se relacionan de una forma proporcional y así dando una gráfica con relación proporcional en donde la corriente muestra un aumento y el voltaje es igual, es decir poseen una dependencia, entonces estas graficas están conformada por una línea recta en el origen. La ecuación que liga o relaciona las variables en proporcionalidad es el voltaje = mx + b donde m es la constante de proporcionalidad, donde relacionamos el voltaje y la corriente eléctrica, esta ecuación también se conoce como razón.

9

V(V) Figura 6 Grafica voltaje vs corriente, para una resistencia fija de 68Ω (Ohm). Para la segunda parte del laboratorio se realizaron distintas tomas de datos, para esto, se realizó un circuito elemental en el cual se tomó una batería de voltaje fijo y se modificó en seis ocasiones el valor de la resistencia. Para organizar todos los datos se realizó una tabla en la que se organiza los datos obtenidos en las diferentes medidas del simulador “Kit de construcción de circuitos”.

En la gráfica se presenta la intensidad de la corriente en función de la resistencia, en la que se pudo observar que la resistencia sufría un aumento de 15 en 15 y que la intensidad iba disminuyendo, dando así una gráfica lineal la cual es caracterizada por una relación de dependía de la misma. El grafico tiene una ecuación conformada por el voltaje = - 0, 0164 en la intensidad + 1,5407 y tiene un valor de R al cuadrado de 0, 7711. Por lo tanto, al realizar la gráfica se observa que mientras la resistencia aumenta en el circuito, la corriente disminuye, entonces podemos decir que en el circuito encontramos una dependencia. Cabe resaltar la diferencia entre una resistencia óhmica y una no óhmica es que la óhmica es válida solo para conductores solidos mientras que la no óhmica es válida para conductores líquidos y gaseosos por otra parte la resistencia óhmica no se cumple en lámparas, amplificadores y rectificadores y en la no óhmica sí.

Tabla 2 Valores de resistencia y corriente para un voltaje constante de 70.50V (voltios).

V(V) : 70,50V R(Ω) I(A) 18,5Ω 3,81A 26,5Ω 2,66A 37Ω 1,91A 45Ω 1,57A 54Ω 1,29A 68Ω 1,04A

I(A)

4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 10

ANALISIS.

5.

REFERENCIAS. [1]https://www.fisicalab.com/apartado/ley-de-ohm [2]https://www.studocu.com/co/document/universi dad-de-cuenca/microeconomia/informe/practica-5ley-de-ohm-resistencia-y-resistividad-factoresgeometricos-y-termicos-v2/1313660/view

20

30

40

50

60

70

80

R(Ω) Figura 7 Grafica resistencia vs corriente.

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