UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIAS
Laboratorio de Fisica II
Universidad de Cartagena
GUIA DE LABORATORIO DE FISICA II PRACTICA # 3: LEY DE OHM Serrano Rincón X. 1, Viana Castellar C. 1, Salgado C. 1, López De Ávila W. 1 .Arrieta Pastrana J. 2 [1]
Estudiantes de Física II, [2] Docente del Laboratorio de Física II Facultad de Ingenierías
Resumen: A través de esta experiencia buscamos aplicar los conceptos de ley de ohm aprendido en las clases de una manera práctica y vivaz. Así mismo, se busca estar en la capacidad de identificar entre ellos y las razones de sus gráficas y de este modo encontrar las diferencias entre ellos y las razones de estas diferencias. Por otro lado, por medio de la experiencia de laboratorio, se verá la relación del voltaje, resistencia, corriente, entre aspectos que pueden llegar a definir el tipo de material. Ley Ley de Ohm, Ohm, Multímetro, Multímetro, Voltaje, Voltaje, Corriente. Corriente. Pal abr as clave cla ves: s:
Abstract: Through this experience we seek to apply the concepts of Ohm's law learned in class in a practical and lively way. It also seeks to be able to identify each other and the reasons for their graphs and thus find the differences between them and the reasons for these differences. On the other hand, through laboratory experience, will be the relationship of voltage, resistance, current, including aspects that may come to define the kind of material. Keywords: Ohm's Law, Multimeter, Voltage, Current.
1. Introducción En esta práctica se quiere determinar el valor de una resistencia desconocido mediante la utilización de ley de Ohm, que establece que existe una relación lineal entre la tensión aplicada entre los extremos de la resistencia y la corriente eléctrica que la atraviesa. La constante que relaciona ambas magnitudes es precisamente precisamente el valor valor de la la resistencia resistencia eléctrica, eléctrica, de forma que se cumple: cumple:
V=R·I Con esto se busca demostrar que el material utilizado en este laboratorio es óhmico y cumple con todos los objetivos propuestos en este informe de laboratorio.
2. Marco Teórico La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es el inverso de la resistencia eléctrica. La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Cabe recordar que esta ley es una propiedad específica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo.
El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.
Circuito elemental Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje otensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.
Código de colores en las resistencias Las bandas de color representan un número que se utiliza de la siguiente forma para obtener el valor final de la resistencia: Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor del resistor, la tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el valor final y la cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su confiabilidad, también existen resistores con cinco bandas de código.
3. Objetivos General Comprobar la ley de ohm y verificar las fórmulas para determinar asociaciones de resistencias en serie y paralelo.
Específicos
Conocer la Ley de Ohm Estudiar las características de las resistencias, que sigue la ley de Ohm. Analizar circuitos eléctricos en un nivel introductorio. Familiarizarse con el manejo de un multímetro digital y de una fuente de voltaje.
4. Materiales
Multímetro Ohmímetro Reóstato Cable rojo Cable negro Fuente Protoboard Caimanes Código de Colores
5. Procedimiento a) b) c) d) e) f) g)
Determine el valor de las resistencias R, utilizando el código de colores. Arme el equipo de acuerdo explico el profesor Mida con el ohmímetro y el multímetro el valor de la intensidad y voltaje. Gradué con el reóstato la resistencia para obtener hasta 8 datos. Apunte los datos en una hoja. Grafique para cada resistencia y calcule la pendiente m de estas 3. Haga el análisis aparte de esto y saque conclusiones de esta experiencia.
6. Discusión de resultados Para esta práctica se necesitaron 3 resistencias de las cuales se tomaron las siguientes:
#
RESISTENCIAS
Vt(Ω)
1 2 3
Ro-Ro-Caf-Do Am-Mo-Caf-Do Caf-Neg-Caf-Do
220 ± 5% 470 ± 5% 100 ± 5%
Valor del Reóstato= 1000 Ω El valor del reóstato es de 1000 Ω por lo tanto se utilizaron resistencias menores a este valor.
Para la resistencia #1 se obtuvieron los siguientes datos: i(mA)
Δv(v)
9,3
2,01
10,1
2,13
10,9
2,35
13,1
2,81
14,9
3,2
17,5
3,75
23
4,81
27,7
5,93
34,5
7,47
Luego de obtener estos datos en la practica del laboratorio se hiso su posterior grafica y se determino el valor de la pendiente(m) para esta ejercicio echo con la resistencia #1 8 7 6 5
) v ( 4 v
Δ
3
Res. #1
2 1 0 0
10
20
30
40
і(mA)
M=
=
=
= 0,17
En la gráfica de la resistencia #1 podemos observar que es una línea recta constante, donde la pendiente es aproximadamente 0,17 en todo punto de la representación. Como es una gráfica constante, cuando analizamos este comportamiento en este tipo de gráficas, llegamos a la conclusión de que la relación intensidad y voltaje es siempre la misma, en cualquier punto en que seleccionemos en el dibujo. Por tanto podemos decir que se trata de un material óhmico.
Para la resistencia #2 se obtuvieron los siguientes datos: i(mA)
Δv(v)
7,1
3,32
7,7
3,62
8,3
3,88
8,9
4,14
9,7
4,51
10,8
5,05
12,3
5,7
14,2
6,56
17,3
8,01
Luego de obtener estos datos en la practica del laboratorio se hiso su posterior grafica y se determino el valor de la pendiente(m) para esta ejercicio echo con la resistencia #2 9 8 7 6 ) v 5 ( v
Δ4
Res. #2
3 2 1 0 0
5
10
15
20
і(mA)
Buscamos la pendiente (m) mediante la siguiente ecuación: M=
=
=
= 0,45
De igual forma que en la gráfica #1 en la# 2 se puede observar que es una línea recta constante de pendiente 0,45, por tanto tenemos que el objeto es óhmico.
Para la resistencia #3 se obtuvieron los siguientes datos: i(mA)
Δv(v)
9,5
0,93
10,4
1,03
12,2
1,2
14,7
1,45
17,5
1,72
21,4
2,09
25,6
2,5
32,1
3,13
51,8
4,89
Con estos datos obtenidos de la resistencia #3 tenemos que la gráfica de la siguiente forma:
6 5 4 ) v ( 3 v
Δ
Res. #3
2
1 0 0
20
40
60
і(mA)
Calculamos la pendiente de inclinación M=
=
=
= 0,095
Del análisis de la gráfica #3 tenemos que la pendiente es 1/R teóricamente, mediante el cálculo experimental nos dio que la inclinación de la pendiente es 0,095.
6) Conclusiones De esta nueva experiencia adquirida en el laboratorio se aprendieron y se comprobaron varios fenómenos de la ley de ohm de los cual se puede concluir que:
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 al circuito. Uno de los elementos más comunes en los circuitos eléctricos son las resistencias y para obtener su valor se utiliza el código de colores o el ohmímetro, sin embargo, el valor de la resistencia del instrumento de medición es más preciso y confiable que el valor leído con el código de colores.
7) Referencias Bibliográficas ANONIMO. Ley de ohm. Disponible en: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Electricidad_ley_Ohm.html [Consultado el día 16 de Marzo de 2014] ANONIMO. Circuito eletrico. Disponible en: http://ing.unne.edu.ar/pub/fisica3/170308/lab/tpn4.pdf [Consultado el día 18 de Marzo de 2014] ANONIMO. Ley de ohm. Disponible en: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/index8.htm [Consultado el día 18 de Marzo de 2014]
Anexos: