LEY DE OHM INFORME DE LABORATORIO PDF

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INFORME DE LABORATORIO DELY DE OHM...

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LEY DE OHM INFORME N° VI Programa de Lic. En Ciencias Naturales y Edu Ambiental Delgado Pérez Rosa María Huertas palacio Elisa María Otero Campo Aura Cristina Departamento de ciencias humanas Universidad de Córdoba, Montería 2020

desconocido y un amperímetro. Estos

RESUMEN

datos se emplearon para realizar una En

esta

práctica

se

comprobó

experimentalmente la ley de Ohm. Se usó el código de colores de resistencias

gráfica V vs I, en donde el valor de la resistencia desconocida estaba dada por la pendiente de la recta de dicha gráfica.

para determinar el valor del resistor. Observamos

cómo

resistores en un

funcionan

los

circuito al estar

conectados en serie y en paralelo. Además

aplicando

el

puente

OBJETIVOS 1.

de

Wheatstone podremos determinar el valor de una resistencia desconocida, a partir de una resistencia patrón y un alambre conductor de longitud, sección

Comprobar la ley de Ohm y

determinar la curva V – I para los resistores óhmicos. 2. Utilizar el código de colores para la obtención del valor de una resistencia.

transversal y resistividad determinadas.

3. Estudiar la relación entre la corriente

Realizando mediciones de longitud

y la resistencia eléctrica de un resistor.

cuando la corriente a través del puente era cero, se calculó la resistencia desconocida en función de la resistencia

TEORIA RELACIONADA

patrón y las longitudes del alambre.

La LEY DE OHM es una de las leyes

En otro método, se realizaron

básicas más importantes de la teoría

mediciones de corriente y voltaje en una

eléctrica ya que describe la relación entre

conexión serie de un resistor

tensión, corriente y resistencia. La Ley de Ohm establece que "La intensidad de

la corriente eléctrica que circula por un

misma dirección que tiene el flujo de

conductor eléctrico es directamente

carga

proporcional a la diferencia de potencial

convencional siempre va de un potencial

aplicada e inversamente proporcional a

alto a un potencial bajo.

la resistencia.

Resistencia y Ley de Ohm; Cuando se

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

aplica

positiva.

un

voltaje

La

corriente

(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:

intervalo de tiempo:

Fórmula 2. Fórmula 1.

La resistencia tiene unidades SI de volts por ampere, llamados ohms (Ω). Por

La unidad del SI de corriente es el

tanto si una diferencia de potencial de 1

ampere (A):

V entre los extremos de un conductor produce una corriente de 1 A, la

Así pues, 1 A de corriente equivale a 1 C

resistencia del conductor es de 1 Ω.

de carga que pasa a través del área de sección transversal en un intervalo de

Un resistor es un conductor que

tiempo de 1 s.

proporciona una resistencia específica en

Cuando fluyen cargas a través de una

un circuito eléctrico. El símbolo de

superficie,

resistor en los diagramas de circuitos es

negativas

pueden o

ambas

ser

positivas,

cosas.

Por

convención, se asigna a la corriente la

una línea en zigzag.

MONTAJE

Ilustración 1. Resistencias

Código de colores de resistencias La mayor parte de los resistores lineales, es decir aquellos que se someten a la ley

Esquema de la simulación con R1 = cte.

de Ohm, normalmente se codifican con colores para dar el valor de su resistencia

PROCEDIMIENTO

en ohmios.

Figura 1: circuito 1

Se armó el circuito de la figura 1. Luego se ajustó por lo menos 5 valores Ilustración 2. Código de colores de resistencias.

diferentes de voltaje de la fuente y se midió en cada paso el voltaje y la corriente en el resistor R. Se registraron los datos en este informe. Luego procedimos a graficar los datos obtenidos en una curva voltaje (V) vs. Corriente (I). La pendiente de la recta representa el valor de la resistencia utilizada en el circuito.

Puente de Wheatstone

diez voltajes diferentes entregados por la fuente. Al

terminal

la

fuente

se

disminuyó a 0 volt y se abrió el circuito. A

continuación

resistencia R1

se con

reemplazó

la

una ampolleta

Circuito de resistencias en serie circuito y nuevamente se varió el voltaje de la fuente. Los datos se anotaron en una tabla similar a la anterior, para cinco Figura 2: circuito 2

valores de V e I.

Para determinar Rx por el método de

RESULTADOS Y ANALISIS

Wheatstone, armamos el circuito de la figura 2, ya que R=ρ (L/A) y observando

Verificación de la Ley de Ohm y

que el alambre es de sección (A)

anotaciones en la siguiente tabla; los

constante, se tiene que R es proporcional

resultados obtenidos al utilizar la ley de

a la longitud del alambre, entonces se

Ohm.

puede establecer que la relación R1/R2 es equivalente a la relación L1/L2 y así

Voltaje(V) Intensidad de

corriente(mA) de

la expresión matemática es la siguiente: 𝑹𝒙 =

𝑅𝑝𝑅 1

𝐑𝐱 =

≡

𝐿2

corriente(A) 4

30 x10−4

( 3.0±0.1 )x10−2

𝑹𝒑𝑳𝟏

5

Fórmula 3.

𝑳𝟐

Intensidad

38 x10−4

( 3.8±0.1 )x10−2

Se

midieron

los

valores

de

las

6

45 x10−4

resistencias R1 y R2, esto se hizo conectado

las

resistencias

con

el

)x10−2 7

52 x10−4

multigesta en ohm. El circuito, después de ser revisado, se cerró, conectando el

8

59 x10−4

voltaje vs corriente. Esto se hizo para

( 5.9±0.1 )x10−2

9

67x10−4

( 6.7±0.1 )x10−2

los datos, entregados por el voltímetro y amperímetro, se anotaron en una tabla

( 5.2±0.1 )x10−2

cable al contacto y se hizo variar el voltaje entregado por la fuente, anotando

( 4.5±0.1

10

74 x10−4

( 7.4±0.1 )x10−2

m = Rx = (140.0 ± 2.4) Ω

Se graficaron los datos obtenidos en una curva voltaje vs corrientes:

%Error =

[ Teo –exp ]

% Error =

𝑇𝑒𝑜 [ 150 –140] 150

𝑥 100 𝑥 100

% Error = 6.7 %

Puente de Wheatstone Rp = (150.0 ± 5%) Ω L1 = (586.0 ± 0.1) mm L2 = (414.0 ± 0.1) mm

Grafica 1.

𝑹𝒙 =

𝑅 𝑝𝐿 1 𝐿2

|𝐿1| 𝜕𝑅 + | | 𝜕𝐿

Sean P1 (4.2, 5.6) y P2 (6.2, 8.4),

𝐿2

𝑝

𝐿2

procedo a hallar la pendiente de la gráfica. m = R x=

𝑹𝒙= 8.4−5.6 (6.2−4.2)∗10−2

=

2.8

+ |−

𝑅 𝑝∗𝐿1

1

𝐿2

2

(150.0)(586)

| 𝜕𝐿 2

𝜕𝑅𝑋 =

414

|586| 7.5 + |150| 0.1 + |150∗586| 0.1

=−2

414

2∗10

140.0 Ω 𝑚 =

𝜕𝑅𝑋 = 𝑅𝑝

414

𝑹𝒙 = 𝟐𝟏𝟐. 𝟑 𝛀

4142

𝝏𝑹𝑿 = 𝟏𝟎. 𝟕

𝑎 𝑹𝑿 = ( 𝟐𝟏𝟐. 𝟑 ± 𝟏𝟎. 𝟕)𝛀

𝑏 𝜕𝑎 ∗ 𝑏 + 𝜕𝑏 ∗ 𝑎 𝜕𝑚 =

[ Teo –exp ] 𝑥 100 𝑇𝑒𝑜 [ 220 –212.3] = 𝑥 100 220

%Error =

𝑏2

% Error 𝜕𝑎 = 𝜕𝑦2 + 𝜕𝑦2 = 0.01 + 0.01

% Error = 3.5 %

= 0.02 𝜕𝑏 = 𝜕𝑥2 + 𝜕𝑥2

En si la práctica no tuvo mayores

= (0.01 + 0.01) ∗ 10 = 0.02 ∗ 10

−2

−2

inconvenientes, fue realizada con éxito y los valores fueron los más esperados.

𝜕𝑚 (0.02)(2 ∗ 10−2) + (0.02 ∗ 10−2)(2.8) = (2 ∗ 10−2)2

distintos voltajes donde aquellos datos

𝜕𝑚 = 𝟐. 𝟒

nos sirvió para construir el grafico V vs I

En la primera parte de la practica medimos la intensidad de corriente para

donde su respectiva pendiente es el valor

de la resistencia desconocida, cuyo valor

entonces V es proporcional a I, y R es el

es de 140Ω, el valor teórico de esta

valor de dicha pendiente.

resistencia es de 150Ω, valor que nos

Se utilizó el código de colores para la

asegura que existe un error cuyo

obtención del valor de una resistencia

porcentaje es de 6.7%.

(Rx teórico), la cual nos dio 150Ω±5%

La

segunda

parte

de

la

práctica

calculamos el valor de la misma resistencia usando otro método que es el

Se obtuvo el valor de la resistencia mediante la pendiente del grafico V vs I

denominado Puente de Wheatstone,

dando como resultado Rx = (140.0±2.4)

donde aquel valor resulto ser 212.3 Ω,

Ω y al comparar con el Rx teórico nos dio

comparándolo con su valor teórico de

un porcentaje de error de 6.7%, el cual me indica que el experimento se realizó

220Ω, presenta un 3.5% de error

con éxito. CONCLUSIONES

Se calculó el valor de la resistencia por

El voltaje, la corriente y la resistencia se

el método del puente de Wheatstone

relacionan a través de la ley de ohm

obteniendo

la cual establece que la corriente que

(212.3±10.7) Ω, y comparando con el Rx

fluye en un circuito es directamente

teórico nos dio un error porcentual de

proporcionar al voltaje aplicado e

3.5%, el cual me indica también que el

inversamente

experimento fue realizado con éxito.

proporcional

a

la

como

resultado

RX=

resistencia del circuito. Luego de la elaboración de los gráficos llegamos a la conclusión de que la relación que conservan estas magnitudes es una

BIBLIOGRAFIA Guía de Laboratorio de Física C. ICF ESPOL. Revisión IV

relación lineal, esto quiere decir que ambas o más variables aumentan o disminuyen simultáneamente a un ritmo

SERWAY, Raymond. Física, Edic. 5, Pearson Educación, México, 2001.

constante, conservando la proporción del sistema.

SERWAY, Raymond A, Física, vol II.

De igual forma al determinar la curva V

Edit. McGraw-Hill, tercera edición

vs I para los resistores óhmicos, se

revisada, 1993.

obtuvo una recta con pendiente positiva,...