Informe 5 - Intensidad de corriente diferencia de potencial

UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PRÁCTICA 6

LEY DE OHM FÍSICA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

GRUPO 11

INTEGRANTES: ARIAS OCSA, JHAIR ARRATIA MOSCOSO, GABRIELA JENNIFER PONCE DE LEÓN RAMÍREZ, XIOMARA HILLARY VALCARCEL HUACO, DARLENE VILCA DIAZ, LIZ NAYELI 

 





-2018-

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LEY DE OHM I.

COMPETENCIAS El estudiante verifica experimentalmente experimentalmente la Ley de Ohm y la aplica a un circuito simple. El estudiante establece experimentalmente experimentalmente los materiales óhmicos y no óhmicos.

 

II.

UCSM

FUNDAMENTO TEORICO Cuando un conductor está en equilibrio estático No puede haber campo eléctrico dentro de él, las cargas se mueven dentro de un conductor para producir una corriente, mueven debido a que hay un campo eléctrico y nos encontramos frente a una situación no electrostática. Cuando se mantiene una diferencia de potencial a través de un conductor, una densidad de corriente y un campo eléctrico se establece dentro del conductor. Y si tenemos una diferencia de potencial constante, la corriente también es constante.





⃗

La densidad de corriente describe el flujo de carga en un punto interior de un medio conductor.

Donde 

⃗ = ⃗ 

n = densidad electrónica

Encontramos que la densidad de corriente es proporcional al campo eléctrico

⃗ = ⃗

Donde 



= conductividad

Si la densidad de corriente

⃗

Donde   

es uniforme, viene dado por

⃗ = 

 

= densidad electrónica = densidad electrónica electrónica

La conductividad es inversamente proporcional a la resistividad







LEY DE OHM

UCSM



En los materiales que obedecen la ley de Ohm, la diferencia de potencial entre los extremos de una muestra es directamente proporcional a la corriente que fluye fluye a través del del material. material.

 = (1) 

Donde 

III.



= resistencia

MATERIALES Y ESQUEMA

Una placa de circuito

lámparas 01 de 12V

Resistencia de 100 ohmios.

Seis cables de conexión

Una fuente de tensión









LEY DE OHM

Un voltímetro digital

Un amperímetro digital

Papel milimetrado

Texto de consulta

UCSM







LEY DE OHM IV.

UCSM

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 4.1.CON 4.1. CON UNA LÁMPARA DE 12V

Figura 1 - Esquema de circuito con lámpara

Figura 2 - Esquema armado de circuito con lámpara

a) Instale el equipo como el circuito de la figura b) No olvide, solicitar al profesor que revise y verifique su circuito antes de conectar la fuente de tensión a la toma de red c) Coloque al mínimo el regulador de fuente y luego manipulando de dicho regulador establezca los valores para el voltaje de salida que se solicite d) Selecciones Selecciones los valores del voltaje desde 1.5V hasta 7.0 V en el voltímetro, variando el voltaje de 0.5 en 0.5V e) Mida la intensidad de corriente en el amperímetro para cada voltaje y anote los datos en

 ° 1







LEY DE OHM

      

UCSM

 °     1.2.50 0.0.00303358 2.3.50 0.0.00410458 3.4.50 0.0.00503546 4.5.50 0.0.00586621 5.6.50 0.0.00661697 6.7.50 0.0.00731763

 =49./50Ω 55.60.8978 65.69.5508 73.76.2769 80.83.1231 86.88.0982 91.74

4.2.E 4.2. EN UNA RESISTENCIA DE 47 Ω

Figura 4 - Esquema de circuito con resistencia de 100 ohmios Figura 3 - Circuito armado

a) Instale el equipo como lo muestra en el esquema de la figura 6.2. cambie la lámpara de 12V por la resistencia de 47Ω.

b) Bale el regulador de la fuente al mínimo para luego manipúlalo el regulador establecer los valores para el voltaje de salida que se le solicite. c) Seleccione Seleccione los valores del voltaje desde 1.5 V hasta 7.0 V en el voltímetro, variando el voltaje de 0.5 en 0.5V









LEY DE OHM

       V.

  1.2.50 2.3.50 3.4.50 4.5.50 5.6.50 6.7.50

UCSM

 °     =  Ω 0.0.00152203 98.98.6582 0.0.00255305 98.98.0346 0.0.00355410 98.97.5596 0.0.00460511 97.97.8835 0.0.00563614 97.97.6792 0.0.00667716 97.97.4757   1176.06 Ω 98.00

 −  0.0.6582 0.0.0336 0.−0.5494 −0.−0.1186 −0.−0.3219 −0.−0.5254  − 

 − Ω 0.0.42614675 0.0.01012265 0.0.31441971 0.0.00320248 0.0.00986813 0.0.30066574 1.9985

ANALISIS DE DATOS



  ° 

5.1.Con 5.1. Con los datos obtenidos de la intensidad de corriente y el voltaje de la , calcule el cociente para cada par de datos y determine el valor de la resistencia experimental. Anote los datos en la .

/

  

 °  °     1.2.50 0.0.00303358 2.5 0.0410

 =49./50ΩΩ 55.60.8978







LEY DE OHM

 °    = 

5.2.Con 5.2. Con los datos de la grafique en papel milimetrado, el voltaje función de la intensidad de corriente ,

UCSM



en







LEY DE OHM

UCSM

5.3.¿Qué 5.3. ¿Qué comportamiento tiene esta gráfica? Explique En esta experiencia, la relación entre el voltaje e intensidad int ensidad no es lineal, debido a que en una lámpara incandescente la resistencia varia con la temperatura. Se puede decir que no es posible aplicar la ley de ohm en este circuito, si esta ley hubiera sido aplicable, se hubiese obtenido una recta.

 ° 

/

5.4.Luego 5.4. Luego con los datos obtenidos en la , calcule el cociente para cada par de datos y determine el valor de la resistencia experimental. Anote los datos en la

 °        

  1.2.50 2.3.50 3.4.50 4.5.50 5.6.50 6.7.50

 °     =  Ω 0.0.00152203 98.98.6582 0.0.00255305 98.98.0346 0.0.00355410 98.97.5596 0.0.00460511 97.97.8835 0.0.00563614 97.97.6792 0.0.00667716 97.97.4757   1176.06 Ω 98.00

 −  0.0.6582 0.0.0336 0.−0.5494 −0.−0.1186 −0.−0.3219 −0.−0.5254  − 

 − Ω 0.0.42614675 0.0.01012265 0.0.31441971 0.0.00320248 0.0.00986813 0.0.30066574 1.9985







LEY DE OHM

 °    = 

5.5.Con 5.5. Con los datos de la grafique en papel milimetrado, el voltaje función de la intensidad de corriente ,

UCSM



en







LEY DE OHM

UCSM

5.6.Determine 5.6. Determine en valor más probable de la resistencia (valor promedio) y su incertidumbre (desviación estándar).



 = ̅ + ̅Ω

El valor de se obtiene de la gráfica:

̅ = 98 98 Ω

Hallando la incertidumbre

̅ = √ ∑ −−1̅ ̅ = √ 1.112.9985− 1 ̅ = 0.4262 262 Ω Entonces

 = 98 + 0.4262 262ΩΩ VI.

COMPARACION Y EVALUACION DE RESULTADOS 6.1.Compare 6.1. Compare el valor más probable de la l a resistencia experimental obtenida en el paso (5.6.) del análisis de datos con el valor nominal de la resistencia usada. ¿A qué conclusión llega?









LEY DE OHM Comparación

 %  = |ó − ó |100% − 98 |100% %  = |100100100−98 %  = 2 % 6.2.Calcule 6.2. Calcule la pendiente de la gráfica N°2 y diga ¿Qué representa dicha pendiente? Explique

 ° 203    == 20.0203  == 70.0706  Datos de la

 =   −− 

UCSM







LEY DE OHM

UCSM

El valor de la resistencia es aproximado al valor val or de la pendiente en la gráfica 3 ya que fueron halladas una por método de dos puntos y otra por regresión lineal en Excel.

Finalmente se puede concluir que la conductancia es la inversa de la pendiente.

  = 1   







LEY DE OHM VIII.

UCSM

CUESTIONARIO FINAL 8.1.¿La 8.1. ¿La temperatura influye en la resistencia de los elementos? La temperatura influye directamente en la resistencia que ofrece un conductor al paso de la corriente eléctrica. A mayor temperatura la resistencia se incrementa, mientras que a menor temperatura disminuye y esto se puede comprobar en el primer experimento usando la lámpara incandescente. 8.2.¿En 8.2. ¿En el experimento realizado hemos trabajado con elementos óhmicos? Si, en el número 2 ya que su pendiente es constante y es una función lineal 8.3.¿Qué 8.3. ¿Qué es la resistividad de un material? m aterial? La resistividad eléctrica cuantifica la fuerza con la que se opone un material dado al flujo de corriente eléctrica. Una resistividad baja indica un material que permite fácilmente el movimiento de carga eléctrica. Los metales de resistencia baja, por ej. el cobre, requieren mayores corrientes para producir la misma cantidad de calor. Los materiales de resistencia baja también exhiben una baja resistencia r esistencia constante. 8.4.De 8.4. De acuerdo a lo aprendido en el experimento, ¿Cuánto debe ser la caída del potencial







LEY DE OHM

 = .  + ..   =  +   =  +   2 =  +   = 2 − 

UCSM



Para duplicar la intensidad de corriente sin modificar la resistencia se debe de modificar la resistencia del conductor , por lo tanto hallamos la resistencia con la intensidad duplicada.





Con el valor de y la intensidad constante en el circuito se puede hallar la caída de voltaje en el conductor para duplicar la intensidad de corriente, que vendría a ser

 = .. 









LEY DE OHM IX.

UCSM

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Informe 5 - Intensidad de corriente diferencia de potencial

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