LEY DE OHM

Diego Alejandro Gómez Julián López Michael brochero

OBJETIVOS

Las mediciones eléctricas son de gran importancia en la electrónica debido a a que a

través de ellos se indican y comparan magnitudes eléctricas como corriente y carga o

las características especificas de los circuitos como son las resistencias lo cual

permiten detectar defectos en los aparatos eléctricos

OBJETIVO GENERAL

Aprender el uso adecuado de los instrumentos de mediciones eléctricas y conocer

algunos componentes básicos de los circuitos eléctricos

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Usar adecuadamente el multimetro para la medición adecuada del voltaje, corriente

entre otros

Aprender a usar la tabla de colores de resistencias y aprender a montar circuitos

eléctricos en la protoboard

MARCO TEORICO

Diferencia de potencial

La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual

al trabajo que realiza dicho campo sobre la unidad de carga positiva para transportarla

desde el punto 1 al punto 2.

Es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente

del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la fórmula:

donde:

V1 - V2 es la diferencia de potencial

E es la Intensidad de campo en newton/culombio

r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2

Igual que el potencial, en el Sistema Internacional de Unidades la diferencia de

potencial se mide en voltios.

Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor,

se producirá un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea el punto de

mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en

ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos

puntos igualen su potencial eléctrico.

Que dos puntos tengan igual potencial eléctrico no significa que tengan igual carga.

CORRIENTE

La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o

electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado,

moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza

electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra

fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica

Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con

diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde

el cuerpo con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo.

Resistencia eléctrica

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los

electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el

Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en

honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su

nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es

directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es

inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su

grosor o sección transversal)

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido

conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema

Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen

diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su

cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse

como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa

dicha resistencia, así:

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es

la intensidad de corriente en amperios.

LEY DE OHM

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es

una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los

valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

Tensión o voltaje "E", en volt (V).

Intensidad de la corriente "  I ", en ampere (A).

Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente

eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de

la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es

decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando

la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para

casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente

proporcional a la intensidad de la corriente; 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. El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es

directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la

resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.Desde el punto de vista matemático el

postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de

Ohm

resistencias en serie

Los resistores en serie son aquellos que están conectados uno después del otro.

El valor de la resistencia equivalente a las resistencias conectadas en serie es igual a la suma de

los valores

de cada una de ellas.

Rts (resistencia total) = R1 + R2 + R3

En este caso la corriente que fluye por los resistores es la misma en todos. Entonces: IR1 = IR2 = IR3 = I

El valor de la corriente en el circuito equivalente  (ver el diagrama) es el mismo que en el circuito original

y se calcula con la ley de Ohm: IRts = V/Rts.

Una vez que se tiene el valor de la corriente por el circuito, se pueden obtener las caídas de voltaje a

través de cada uno de los resistores utilizando la ley de Ohm.

Resistencias en paralelo

En el circuito de resistores en serie la corriente eléctrica circula sólo por un camino.

En el circuito de resistores en paralelo la corriente se divide y circula por varios caminos.

En este caso se tienen 3 resistencias y parte de la corriente total circula por cada una de ellas.

Estas resistencias están unidas por sus dos extremos como se muestra en la figura.

La corriente que suministra la fuente de voltaje V es la misma en el circuito original

(con R1, R2 y R3) y en el equivalente

PREGUNTAS

1.) ¿ Que es una resistencia y como se define la corriente y el voltaje?

2.) ¿ Que relación hay entre el voltaje y la corriente en un material óhmico?

3.) ¿ Como se calcula la potencia entregada por una fuerza en un circuito?

4.) ¿ Que es la resistividad y la conductibilidad?

SOLUCION

Las resistencias están diseñadas para causar una caída de tensión mediante la resistencia al flujo

de electricidad en un punto dado, Una resistencia puede ser caracterizada por tres parámetros:

la resistencia (medida en ohmios), la disipación de calor (medida en vatios) y su tolerancia de

fabricación.

El Voltaje se define como la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos; o de otra forma,

la energía que se requiere para mover un electrón de un punto a otro.

LA CORRIENTE es la cantidad de carga (C) que pasa a través de un punto en un segundo,

esta carga se mide en coulomb (c) a la corriente se le da el símbolo de (I)

la relación que existe es que En algunos conductores, de ciertos materiales,

cuando se aplica una diferencia de

potencial V osea el voltaje, entre sus extremos, la resistencia R del conductor no varía dentro de cierto

rango de valores para la diferencia de potencial. EL gráfico de la corriente I en función

del voltaje es una línea recta. Entonces se puede escribir:

V = I R

CONDUCTIVIDAD

es la capacidad de los cuerpos que permiten el paso de la corriente a través de sí mismos.

Esta propiedad natural está vinculada a la facilidad con la que los electrones pueden

Atravesarlos y resulta inversa a la resistividad. Es importante diferenciar entre la

conductividad y la conductancia (la aptitud de un cuerpo para conducir la corriente

entre distintos puntos). La conductancia es la propiedad de la resistencia.

3.)se calcula en coulomb a medida que pasa carga de un polo a otro en determinado tiempo

RESISTIVIDAD ELECTRICA

La resistividad eléctrica de una sustancia mide su capacidad para oponerse al flujo de carga

eléctrica a través de ella. Un material con una resistividad eléctrica alta (conductividad eléctrica

baja),

es un aislante eléctrico y un material con una resistividad baja (conductividad alta) es un buen

conductor eléctrico. Las medidas de RE son habituales en las prospecciones geofísicas.

Su finalidad es detectar cuerpos y estructuras geológicas basándose en su contraste resistivo.

4.)la resistividad es una característica propia de un material y tiene unidades de

Ohmios–metro. La resistividad indica que tanto se opone el material al paso

de la corriente y la conductividad es la capacidad de los cuerpos que permiten el

paso de la corriente a través de sí mismos

Preguntas orientadoras

¿Que son las resistencias?

Son componentes electrónicos que tienen la propiedad de presentar oposición al paso

de la corriente eléctrica. La unidad en la que mide esta característica es el Ohmio y se

representa con la letra griega (W) Los símbolos eléctricos que las representan son

Las características más importantes de las resistencias, también llamadas resistores,

son: Valor nominal: Es el valor en Ohms que posee. Este valor puede venir impreso o

en código de colores. Tolerancia: Es el error máximo con el que se fabrica la

resistencia. Esta tolerancia puede ser de +-5% y +-10%, por lo general. Potencia

máxima: Es la mayor potencia que será capaz de disipar sin quemarse.

2) ¿Qué es la corriente y diferencia de potencial?

CORRIENTE

La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o

electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado,

moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza

electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra

fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica

Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con

diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde

el cuerpo con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo.

Diferencia de potencial

La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual

al trabajo que realiza dicho campo sobre la unidad de carga positiva para transportarla

desde el punto 1 al punto 2.

Es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente

del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la fórmula:

Donde:

V1 - V2 es la diferencia de potencial

E es la Intensidad de campo en newton/culombio

r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2

Igual que el potencial, en el Sistema Internacional de Unidades la diferencia de

potencial se mide en voltios.

Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor,

se producirá un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea el punto de

mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en

ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos

puntos igualen su potencial eléctrico.

Que dos puntos tengan igual potencial eléctrico no significa que tengan igual carga.

3) ¿cómo se mide la diferencia potencial y la corriente usando el multimetro?

Un multímetro es un instrumento de medida. Un amperímetro mide Intensidad de

corriente, un voltímetro mide la diferencia de potencial Entre dos puntos (voltaje), y un

óhmetro mide resistencia. Un Multímetro combina estas funciones, y además algunas

otras Adicionales, en un mismo instrumento. Los multímetros son diseñados fabricados

en serie por ingenieros electrónicos. Aún el tipo más simple y más barato puede incluir

características las cuales es probable que no uses. Los instrumentos digitales dan una

salida numérica, normalmente sobre un display de cristal líquido. Él dibujo muestra un

multímetro de rango conmutado: El conmutador central tiene muchas posiciones y tú

debes elegir la más apropiada para la medición que vas a realizar. Si el mando es

colocado para 20 VDC, por ejemplo, entonces 20 V es el máximo voltaje que puede ser

medido. Algunas veces, querrás medir voltajes más pequeños, y eneste caso, son

usados los rangos de 2 V o 200 mV. ¿Qué significa DC? DC significa corriente

continua. Cualquier circuito que funciona con una fuente de tensión estable, tal como

una batería, la corriente siempre fluye en la misma dirección.

¿Cómo se ubica en la protoboard circuitos en serie y paralelos?

En serie

En paralelo

Procedimiento experimental

Medición de resistencias

1) Escoja una resistencia y determine el valor mirando la tabla de colores y valores

2) Calcule el valor de la resistencia poniendo esta de frente y con la franja dorada o

plateada al lado derecho los colores se leen de izquierda a derecha

3) Repita los ítems anteriores con siete resistencias y compare los valores con la

tabla de colores y valores de las resistencias

4) Tomamos una resistencia y ponemos los conectores en las puntas y ponemos el

multimetro en la máxima escala 2M

5) Anotamos los valores de las resistencias en una tabla a máxima escala e

inmediatamente pasamos ala escala inferior

6) Repetimos el proceso para siete resistencias

Tabla

Resistencia Colores Valor vm

1 Amarillo- negro –amarillo-

dorado

40000 Ω 40k 40.7k

2 Azul –gris- rojo- dorado 6800Ω 6.8k 6.7 k

3 Naranja- negro-café 330Ω 326k

4 Naranja –negro- rojo 3000Ω 3k 2.98k

5 Rojo – rojo- naranja 22000Ω 22k 21.4k

6 Café – negro- rojo 1000Ω 1k 1k

7 Amarillo – violeta - rojo 4700Ω 4.7k 4.6 k

Parte 2

Medición de diferencia de potencial

1) Coloque el voltímetro para medir el voltaje v ( en modo dc) en la escala más alta

2) Arme la protoboard y alimente el circuito con una diferencia de potencial

3) Mida la diferencia de potencial de las resistencias y cambiando la escala de

multimetro y observe las diferentes lecturas

4) Arme el circuito en serie estipulado en el laboratorio y midamos las diferencias

de potencial

5) Armaremos el circuito en paralelo y mediremos las diferencias de potencial

Nota: para demostrar las diferencias potenciales de los circuitos estipulados utilizamos

el sofware isis proteus 8 de labcenter electronics para una mayor claridad de datos

Circuito en serie

Referencia de imágenes isis proteus 8 de labcenter electronics

Circuito en paralelo

Referencia de imágenes isis proteus 8 de labcenter electronics

Paso 3

Medición de corriente eléctrica

1) conectamos las puntas de multimetro al puerto mA(cable rojo) y la otra al puerto

com (cable negro)

2) movemos la perilla del voltimero para medir corriente A (en modo dc) en la

escala mas alta

3) montamos el circuito alimentándolo con una diferencia potencial de 2v utilizando

la resistencia del 2do ítem

4) la punta negra de multimetro debe estar conectada al borne negativo de la

fuente y la punta roja al multimetro de la reistencia

5) anote las lecturas del multimetro que sea posible empezando desde una escala

mayor

6) ahora armamos el circuito utilizando una de las resistencias utilizadas

anteriormente medimos la corriente que circula en este circuito

Imagen medición de corriente

Referencia de imágenes isis proteus 8 de labcenter electronics

Conclusiones

1) Logramos percibir que el voltaje en resistencias en paralelo es el mismo

2) Interpretamos que el voltaje cuando hay resistencias en serie es diferente

3) la corriente en resistencias en serie es la misma

4) la corriente es diferente si las resistencias están en paralelo

5) logramos aprender la utilización correcta de implementos electrónicos como el

multímetro