Ley de ohm, Introducción

MEDICIÓN DE VOLTAJE Y CORRIENTE 1

Ley de Ohm Análisis de circuitos

Mecatrónica 2-1 Cd. Victoria, Tam. a

24 de enero de 2014

Dr. Carlos Adrián Calles Arriaga

David Isaí García Melo

Vicente Antonio Ortiz Cordova Israel Abdel Azis Talip Rios


Resumen

En la práctica realizada se elaboró un circuito serie-paralelo con resistencias y una fuente de voltaje, en un protoboard, con el propósito de comprobar la ley de Kirchhoff y la ley de Ohm, calculando de manera teórica la corriente y el voltaje en cada resistencia, así como aprender y aplicar los conocimientos sobre medición de parámetros eléctricos, registrándolos y comparándolos con los valores calculados teóricamente y mediante simulación.


I. Introducción

El circuito serie paralelo es básicamente un circuito en serie, con algunos de sus elementos del circuito serie consistiendo en paralelo (Fig. 1). Existe una corriente total suministrada por la fuente, que circula a través de los elementos en serie y dividiéndose en los circuitos paralelo [1]. Para analizar y calcular teóricamente parámetros eléctricos (voltaje, intensidad y resistencia) es necesario tener conocimientos de leyes y reglas como las de Ohm y Kirchhoff.

La relación entre la corriente (I), voltaje (V) y resistencia (R) fue descubierta por un científico alemán llamado Georg Ohm. Esta relación se llama ley de Ohm en su honor, y puede expresarse como: La corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia [2]. La ley de Kirchhoff dice en su primer enunciado que, si las corrientes son estacionarias, la suma de las intensidades que llegan a un punto o nodo es igual a cero [3]. En esta práctica se realizaron mediciones de voltaje y corriente eléctrica en circuitos serie-paralelo con resistencias, calculándose también teóricamente los valores en cada una de ellas.


II. Desarrollo

Con la finalidad de demostrar la ley de Ohm, primeramente a construir y realizar las mediciones físicamente se realizaron los cálculos de voltaje y corriente; primero reduciendo el circuito original (simplificándolo) para su mayor comprensión y análisis obtuvimos su resistencia total y su intensidad total, una vez obtenidos esos dos resultados se comenzó a hacer los demás cálculos en cada una de las resistencias del circuito de la figura 1; mediante el procedimiento teórico que ya se ha utilizado con anterioridad.

Figura 1. circuito serie-paralelo

Posteriormente, se construyó el circuito serie-paralelo en el protoboard y se realizaron experimentalmente las mediciones con el multímetro (voltaje y corriente) asi como en la simulación, también se obtuvo el valor real de cada resistencia para ver que tanto varia de lo que según es su valor real. Ya previamente calculadas por los integrantes del equipo. Lo que se pretende con esto es saber cuánto varían los resultados teóricos y los resultados simulados con los experimentales. Finalmente, se realizó la simulación como el circuito construido en el protoboard para hacerse los experimentos o las mediciones necesarias y se compararon los resultados obtenidos. Una vez terminado de realizar las mediciones se probó la diferencia que existe entre el valor de las resistencias, de los voltajes y las corrientes en cada una de estas como se muestra en las tablas I, II , IV.


III. Resultados

Tabla II. Resultados teóricos.

Resistencia (KΩ) Voltaje (V) Corriente (mA)

R1 15 2.08 .139

R2 10 1.39 .139

R3 12 .66 .055

R4 .1 .0055 .055

R5 15 .825 .055

R6 12 .984 .082

R7 .1 .0082 .082

R8 15 .492 .0328

R9 10 .492 .0492

Tabla I. Resultados experimentales.


R1 15.02 2.1 .13

R2 9.83 1.41 .13

R3 11.85 .66 .05

R4 .09 .006 .05

R5 15.00 .85 .05

R6 11.95 1.00 .08

R7 .09 .008 .08

R8 15.05 .507 .03

R9 9.8 .507 .03


Tabla III. Resultados obtenidos mediante simulación.


R1 15 2.09 .999

R2 10 1.39 .999

R3 12 .670 .454

R4 .1 .005 .454

R5 15 .0837 .454

R6 12 1 .544

R7 .1 .008 .544

R8 15 .501 .272

R9 10 .501 .272


IV. Discusión de resultados

Durante la práctica, se notaron varias diferencias en cuanto a los valores de fábrica y los valores que se obtuvieron experimentalmente. Algunas diferencias fueron; que algunas resistencias variaron un poco en cuanto a los Ohm con los que contaban y los Ohm que indicaba la fábrica que tenían, sin embargo se notó que si se compara el trabajo teórico con el práctico, puede haber algunos inconvenientes y/o diferencias. Ya que en la forma teórica no se toma en cuenta que puede haber algunos inconvenientes con el material, ya sea que haya un corto en el circuito o que alguna pieza no esté haciendo contacto, y de esta manera no fluya la corriente a través de ella. Por otra parte puede que haya pérdida de valores gracias al cobre y eso no se toma en cuenta al momento de hacer el cálculo teórico, sin embargo si se nota y toma en cuenta en la práctica


V. Conclusiones

Se han aprendido y practicado aspectos importantes y de gran utilidad para cualquier estudiante de esta materia. Al utilizar el multímetro, fue posible realizar mediciones de voltaje y corriente como se pretendía. Asimismo la utilización del protoboard ha sido parte importante de esta práctica porque el protoboard se continuará usando en nuevos proyectos y prácticas que se realicen posteriormente. Con esto se concluyó que tanto las resistencias como los voltajes y corrientes tienen cierta variación en sus valores reales como se nos hace saber que son en el caso de las resistencias y en los valores reales obtenidos mediante el procedimiento teórico que difieren un poco a los resultados calculados por el método experimental. Esto sucede pues cuando se realiza o se quiere obtener resultados de la manera teórica no se toman en cuenta varios aspectos que afectan como por ejemplo: un falso contacto, en ocasiones picos en las corrientes eléctricas que fluyen en el circuito, la variación del valor real de las resistencias. En fin la investigación teórica fue indispensable para comprender los aspectos realizados en la práctica. Así mismo, la investigación teórica fue complementada por la realización práctica del circuito eléctrico. El aprendizaje adquirido ha sido de gran beneficio e importancia para nuestro grupo y servirá en el futuro para la realización de proyectos de electricidad.


Referencias

1. Redondo Quintela, Félix; Redondo Melchor, Roberto Carlos (2005) - Redes eléctricas de

Kirchhoff: con 400 problemas resueltos - REVIDE S. L.

2. Enríquez Harper, Gilberto (1994) - Fundamentos de electricidad, Volumen 1 - Limusa

3. Fowler, Richard J. (1992) - Electricidad: principios y aplicaciones - Reverte.

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