INFORME PRÁCTICA DE LABORATORIO LEY DE OHM PDF

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PRACTICA4: Ley de Ohm Natalia RESUMEN: En titulada de se comprobar de forma experimental la ley anteriormente mencionada. A del uso del de colores de resistencias se pudo determinar el valor del resistor, y se el funcionamiento de los resistores en un circuito al estar conectados en serie. Para la d...

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PRACTICA4: Ley de Ohm Natalia López Dimaté⁰ RESUMEN: En ésta práctica titulada ‘’Ley de Ohm’’, se logró comprobar de forma experimental la ley anteriormente mencionada. A través del uso del código de colores de resistencias se pudo determinar el valor del resistor, y se observó el funcionamiento de los resistores en un circuito al estar conectados en serie. Para la realización de ésta práctica, fue necesario realizar mediciones de corriente y voltaje en conexiones en serie de una resistencia fija y una variable donde en ésta el valor del resistor era desconocido y de inmediato se procedía a ser conectado a un amperímetro. Los datos obtenidos, se usaron para realizar una gráfica de Voltaje en función de Corriente, en donde el valor de la resistencia desconocida estaba dado por la pendiente de dicha gráfica. . Palabras clave: Voltaje, corriente, circuito en serie, Ley de Ohm, Voltímetro, Amperímetro.

ABSTRACT: In this practice entitled ' ' Ohm's Law '' it was achieved experimentally verify the above law. Through the use of color coding resistors could be determined resistance value , and the operation of the resistors was observed in a circuit to be connected in series . To carry out this practice , it was necessary measurements of current and voltage in series connection of a fixed and a variable resistance which in this resistor value was unknown and immediately proceeded to be connected to an ammeter . The data obtained were used to make a graph of voltage as a function of current, where the value of the unknown resistance was given by the slope of the graph. Key words: Voltage, current, series circuit , Ohm's Law, voltmeter , ammeter.

1. Introducción Corriente eléctrica Siempre que se desplazan cargas del mismo signo, se dice que existe una corriente. Con objeto de definir la corriente con más precisión, supóngase que las cargas se desplazan en sentido perpendicular a una superficie de área A. La corriente es la razón a la que la carga

fluye a través de esta superficie. Si Δ es la cantidad de carga que pasa a través de ésta área en un intervalo de tiempo Δ , la corriente, es igual al cociente de la carga entre el intervalo de tiempo:

Fórmula 1. ⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

La unidad del SI de corriente es el ampere (A):

Así pues, 1 A de corriente equivale a 1 C de carga que pasa a través del área de

La corriente continua es un movimiento de electrones, cuando los electrones circulas por un conductor, encuentran una cierta dificultad al moverse. A esta dificultad se le llama resistencia eléctrica.

sección transversal en un intervalo de tiempo de 1 s. Cuando fluyen cargas a través de una superficie, pueden ser positivas, negativas o ambas cosas. Por convención, se asigna a la corriente la misma dirección que tiene el flujo de carga positiva. La corriente convencional siempre va de un potencial alto a un potencial bajo. en un circuito eléctrico. El símbolo de resistor en los diagramas de circuitos es una línea en zigzag.

Resistencia y Ley de Ohm Cuando se aplica un voltaje (diferencia de potencial) entre los extremos de un conductor metálico, se encuentra que la corriente en el conductor es proporcional al voltaje aplicado; es decir, I∝ ΔV. Si la proporcionalidad es exacta, podemos escribir ΔV=IR , donde la constante de proporcionalidad R recibe el nombre de resistencia del conductor. De hecho, definimos esta resistencia como la razón del voltaje entre los extremos del conductor a la corriente que el mismo transporta:

Figura 1. Resistencias

Código de colores de resistencias La mayor parte de los resistores lineales, es decir aquellos que se someten a la ley de Ohm, normalmente se codifican con colores para dar el valor de su resistencia en ohmios.

Fórmula 2.

La resistencia tiene unidades SI de volts por ampere, llamados ohms (Ω). Por tanto si una diferencia de potencial de 1 V entre los extremos de un conductor produce una corriente de 1 A, la resistencia del conductor es de 1 Ω. Un resistor es un conductor que proporciona una resistencia específica

Figura 2. Código de colores de resistencias

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

En esta práctica se quiere determinar el valor de una resistencia desconocida mediante la utilización de la ley de Ohm, que establece que existe relación lineal entre la tensión aplicada entre los extremos de la resistencia y la corriente eléctrica que la atraviesa. La constante relaciona ambas magnitudes es precisamente el valor de la resistencia eléctrica, de forma que se cumple: V = R*I Dónde:   

I = Intensidad en amperios (A) V= Diferencia de potencial en voltios (V) R= Resistencia en ohmios (Ω)

La ley de Ohm limitaciones como:

tiene

algunas

 Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con la temperatura pues todos los materiales se calientan por el paso de corriente  Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que otra  Se puede aplicar a los metales pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transistores  Circuitos en serie La distribución usual de resistencias en serio, determina que la corriente en este tipo de conexión esta igual en todos los puntos y que la suma de los voltajes parciales son el voltaje total I = V/RTOTALRTOTAL = R1 + R2 + R3 + …… + Rn VTOTAL = VR1 + VR2 + VR3 + ….. + VRn

Los circuitos en serie son aquellos circuitos donde la energía eléctrica solamente dispone de un camino, lo cual hace que no interesen demasiado lo que se encuentra en el medio y los elementos que la componen no pueden ser independientes. O sea aquí solamente existe un único camino desde la fuente de corriente hasta el final del circuito (que es la misma fuente). Este mecanismo hace que la energía fluya por todo lo largo del circuito creado de manera tal que no hay ni independencia ni distinción en los diferentes lugares de este. Las características de los circuitos en serie son fáciles de diferencias, comenzando con que la suma de las caídas de la tensión que ocurren dentro del circuito son iguales a toda la tensión que se aplica. Además, la intensidad de la corriente es la misma en todos los lugares, es decir en cualquier punto de la distribución. Queda por mencionar que la equivalencia de la resistencia del circuito es el resultado de la suma de todas las resistencias, el resultado está dado por las resistencias compuestas. Lo que este tipo de circuitos tiene de desventaja es que si uno de los componentes se rompe o se saca, todo el circuito deja de funcionar por eso hoy en día los circuitos en serie no son los

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

favoritos a la hora de ser elegidos y se opta mayoritariamente por circuitos mixtos, formados entre los circuitos paralelos y los circuitos en serie.

2. Objetivos: Reconocer y deducir experimentalmente la ley de Ohm. Figura 4

3. Materiales y montaje: En la práctica de laboratorio se utilizaron los materiales a continuación mencionados: Voltímetro Amperímetro Cables positivos y negativos Resistencias Figura 5

Figura 3

Figura 6

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

Figuras 1,2,3,4,5 y 6 (Materiales empleados en la práctica de laboratorio)

cada valor de la corriente y posterior a esto, se anotaron los datos en la tabla Voltaje (V) vs Corriente (I). Con base en la información obtenida a través de las tablas de datos, se identificó la relación entre voltaje y corriente.

4. Resultados Tabla No.1 (Voltaje e intensidad hallados en la práctica con una fuente de 10 V y 5000 ) V (Volt) 2,9 3,9 4,6 5,4 7,6 8,2 9,3 10 13,4 14,9

Y, se realizaron los siguientes montajes: Se construyó un circuito que permitiera variar el voltaje aplicado en una resistencia de valor fijo, luego se conectó el voltímetro y el amperímetro para medir el voltaje y corriente respectivamente en la resistencia. Se verificó que el circuito estuviera debidamente conectado como se observa en la figura 7.

i (A) 0,6 0,8 0,9 1,1 1,5 1,6 1,9 2 2,7 3

Teniendo en cuenta los datos anteriormente presentados, se hizo una regresión lineal, y estos fueron los resultados arrojados por la calculadora: Dónde: A= Punto de corte

A= 0,0135

B=Resistencia B= 4972 Ω Figura 7. (Primer montaje).

r= coeficiente de la relación r=0,9995243634

Para la medida de voltaje y corriente en una resistencia, se procedió variando el voltaje aplicado a la resistencia para

Error% = 5000 - 4972

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

x100 = 0,6%

5000

Teniendo en cuenta los datos anteriormente presentados, se hizo una regresión lineal, y estos fueron los resultados arrojados por la calculadora: Donde: A= Punto de corte

B=Resistencia B= 6718 Ω

Tabla No. 2(Segunda toma de voltaje e intensidad con fuente de voltaje de 15 v y una resistencia fija de 6700

A= 0,2288

r= coeficiente de la relación, r=0,9984752706

)

¿ x 100= 0,268% 6700 Ω %Error=¿

¿ 6700 Ω−6718 Ω∨

5. Análisis de resultados:

Voltaje (V)

Voltaje Vs Corriente 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

Corriente (I)

Gráfica 1 (Voltaje Vs Corriente) Tabla 1. ⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

3

3.5

En la gráfica 1, se puede observar el comportamiento del voltaje vs corriente, resaltando que tiene un comportamiento lineal de la forma Y=MX+B, donde el voltaje es igual a la resistencia por la corriente más el punto de corte. En esta situación, V= RI+ 0,0135, donde es posible reemplazar ‘’I’’ por un valor de corriente cualquiera.

Voltaje (V)

Voltaje Vs Corriente 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

Corriente (I)

Gráfica 2(Voltaje Vs Corriente) Tabla 2. En la gráfica 2, se puede observar el comportamiento del voltaje vs corriente, resaltando que tiene un comportamiento lineal de la forma Y=MX+B, donde y=v, x=I y B= punto de corte (V=voltaje, R= resistencia, I= corriente), concluyendo con la información anteriormente suministrada se obtiene que V=RI+B.

En general, la práctica no fue mala, se obtuvieron resultados con pequeños márgenes de error y se estableció la relación entre voltaje y corriente. 6. Conclusiones: 



Se logró comprobar que la diferencia de potencial aplicada a los extremos de un conductor es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de él como dicta la ley de Ohm. Se logró identificar que el voltaje es proporcional a la corriente, de acuerdo con la gráfica se obtuvo una recta con pendiente positiva entre V e I teniendo en cuenta que R es el valor de dicha pendiente.

7. Cibergrafía: 

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle.

  

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Electricidad_ley_Ohm.html http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/ley%20de%20ohm.htm http://unicrom.com/Tut_leyohm.asp

⁰ Grupo 02, Ingeniería ambiental y sanitaria, Universidad de La Salle....