Lab 5 Ley de Ohm - Laboratorio #5 Lab. de física II Utp sede de Chiriquí Laboratorio virtual PDF

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Universidad Tecnológica de PanamáSede de ChiriquíLABLEY DE OHMFísica II83202IEAnthony Castillo4- 808 -Evers Del Cid4- 814 -Diego Jurado4- 817 -Prof. George PittiDavid04 /06/nullLEY DE OHMAnthony Castillo, Evers Del Cid, Diego Jurado. Licenciatura en ingeniería electromecánica – Centro regional de Ch...

Description

Universidad Tecnológica de Panamá Sede de Chiriquí LAB #5 LEY DE OHM Física II 8320 2IE121 Anthony Castillo 4-808-1740 Evers Del Cid 4-814-2396 Diego Jurado 4-817-1531 Prof. George Pitti David 04/06/2021

LEY DE OHM Anthony Castillo, Evers Del Cid, Diego Jurado. Licenciatura en ingeniería electromecánica – Centro regional de Chiriquí – Universidad Tecnológica de Panamá

Resumen: En el siguiente informe de laboratorio se estudiarán las leyes de ohm que establecen las relaciones entre las resistencias, la corriente y el voltaje de un circuito eléctrico y cómo influyen las diferentes formas en que estos circuitos pueden conectarse para producir variaciones en ciertas características manteniendo otras constantes. Palabras claves: voltaje, amperio, corriente, resistencia, reóstato.

Introducción: En la experiencia virtual tendremos que encontrar la relación entre la diferencia de potencial y la corriente cuando la resistencia es constante y encontrar la relación entre la diferencia de potencial y la resistencia cuando la corriente es constante. Todo esto desde el simulador de construcción de circuitos. Fundamento teórico: En 1827, G. Simon Ohm comprobó que existe una relación definida entre la corriente y el voltaje en un resistor. Todo conductor ofrece cierta resistencia al paso de la corriente, y esta, al pasar por el conductor produce una diferencia de tensión o voltaje. Este voltaje depende del valor resistivo del elemento y de la corriente que pasa por este. Expresado matemáticamente: V = I R. Donde V es el voltaje a través del conductor en voltios y I es la corriente en amperios. Un amperio, es la unidad de corriente en S.I. y se define como un coulomb por segundo, así el voltio es un joule por coulomb y las unidades de resistencia R deben ser Joule-seg por coulomb2 o en unidades fundamentales newton-metro-seg por columb2. Ambas unidades por conveniencia y reconocimiento a un gran científico que estudió esta materia, recibe el nombre de Ohm (Ω). Así R se da en Ohm, el voltaje (v) se da en voltios y la corriente I se da en amperios.

Una porción de circuitos de corriente directa DC que no contenga fuente de voltaje, pero que contenga solamente resistores que estén conectados a dos puntos para ser conectados al circuito recibe el nombre de circuito pasivo de dos terminales. El voltaje aplicado al extremo de estos dos terminales de este circuito es proporcional a la corriente que los atraviesa. Así que el circuito entero puede ser reemplazado por una sola resistencia cuyo valor es la constante de proporcionalidad. Metodología: Haga clic en el siguiente enlace de PHET Colorado Simulation, elija corriente convencional y construir el circuito que se muestra en la guía. Luego de llenar los datos de las dos tablas tendremos que encontrar la relación entre la diferencia de potencial y la corriente, mantiene la resistencia constante. Por último, llenando la tabla de datos para encontrar la relación entre la diferencia de potencial y la resistencia manteniendo la corriente constante. Se trazarán las gráficas V vs I y V vs R y de ellas se establecen la ley de Ohm.

Tabla 1.2

Resultados:

r2

Tablas 1: v 66.7 46.15 35.29 28.57 24 20.69 18.18 16.22 14.63 13.33 12.24 11.32 10.53 9.84 9.23

Tabla 1.1 r1 v 46.5 28.57 20.69 16.22 13.33 11.32 9.84 8.7 7.79 7.06 6.45 5.94 5.5 5.13 4.8

I 9.23 5.71 4.14 3.24 2.67 2.26 1.91 1.74 1.56 1.41 1.29 1.19 1.1 1.03 0.96

ohm 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120

I 6.67 4.62 3.53 2.86 2.4 2.07 1.82 1.62 1.46 1.33 1.22 1.13 1.05 0.98 0.92

ohm 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120

Gráfica 1.2 que muestre la diferencia de potencial en función de la variación de corriente.

Gráfica 1.1 que muestre la diferencia de potencial en función de la variación de corriente. V vs I

V vs I 8

y = 0.1001x - 0.0032

6

10

4 y = 0.1988x + 0.0078

8

2

6 0

4

0

20

40

60

80

2 0 0

10

20

30

40

50

¿Qué relación hay entre la corriente y la diferencia de potencial? La corriente es inversamente proporcional a la resistencia y directamente proporcional a la diferencia de potencial eléctrico. ¿Puede Ud. expresar matemáticamente una relación entre estas dos variables? V=I*R I=V/R R=V/I

¿Cuál es el valor numérico de la pendiente de esta gráfica? (la constante de proporcionalidad) Gráfica 1.1 = 0.19876312 Gráfica 1.2 = 0.29887096

¿Puede Ud. expresar matemáticamente una relación entre estas dos variables?

Varíe la resistencia R1 al menos 15 valores distintos y mida el voltaje en ésta tratando de mantener la misma corriente eléctrica. Debe ajustar el valor del reóstato para conseguir mantener la corriente. Valor de la corriente constante en el circuito: 2.00 mA

V=I*R I=V/R R=V/I ¿Cuál es el valor numérico de la pendiente de esta gráfica? (la constante de proporcionalidad)

Tabla 2:

La pendiente de la grafica 2 es = 2

I1 (mA) V(V) 20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00 48.00 52.00 56.00 60.00 64.00 68.00 72.00 76.00

𝑅1 (Ω) 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0

ANALISIS INDAGATORIO ¿Qué aplicaciones tiene la ley de Ohm?

Gráfica 2 que muestra la variación de la diferencia de potencial en función del valor de la resistencia. V vs R 80 70 60 50 40 30 20 10 0

y = 2x

0

10

20

30

La ley de Ohm es muy básica para la utilización de las leyes de electricidad. - Podemos encontrar el valor de la resistencia en un circuito para prevenir altas corrientes - Podemos encontrar el voltaje que consume cada componente resistivo. - Se puede hacer un análisis matemático del circuito, encontrando voltajes y corrientes.

¿Existe alguna relación entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente si mantenemos la resistencia constante?

40

¿Qué relación hay entre la resistencia y la diferencia de potencial? La corriente es inversamente proporcional a la resistencia y directamente proporcional a la diferencia de potencial eléctrico.

La relación entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente se basa en que estas son directamente proporcionales; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

¿Existe alguna relación entre la diferencia de potencial y la resistencia manteniendo la corriente constante?

Glosario

Esta relación es la que estableció Ohm, que en su ley dice que la intensidad que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial en sus extremos.

Voltaje: Denominado también como tensión o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica.

Conclusiones

Amperio: El amperio, ampere4 o ampère (símbolo A) es la unidad de intensidad de corriente eléctrica.

Uno de los elementos más comunes en los circuitos eléctricos son las resistencias y para obtener su valor se utiliza el código de colores. La ecuación que relaciona el potencial con la corriente eléctrica es la ley de Ohm en su forma microscópica, es una relación lineal y su pendiente es el inverso de la resistencia equivalente del circuito.

Referencias https://es.khanacademy.org/science/fisica-pepre-u/x4594717deeb98bd3:corrienteelectrica/x4594717deeb98bd3:resistenciaelectrica-y-la-ley-de-ohm/a/voltage-and-ohmslawap1#:~:text=La%20corriente%20es%20inversamen te%20proporcional,la%20diferencia%20de%20pot encial%20el%C3%A9ctrico. https://www.ecured.cu/Voltaje https://es.wikipedia.org/wiki/Amperio https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A 9ctrica https://www.fisic.ch/contenidos/electricidad/leyde-ohm-y-resistencia/ https://es.wikipedia.org/wiki/Reostato

Corriente: La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. También se puede definir como un flujo de partículas cargadas, como electrones o iones, que se mueven a través de un conductor eléctrico o un espacio. Resistencia: La resistencia es un dispositivo eléctrico que tiene la particularidad de oponerse al flujo de la corriente. Para medir el valor de las resistencias se usa un instrumento llamado óhmetro y las unidades en el S.I es el Ohm. Reóstato: es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función del reóstato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma....