INTRODUCCIÓN

Parte importante de nuestro proceso como estudiantes es el desarrollo de conocimientos y teorías básicas referentes a temas fundamentales para nuestra carrera y desempeño como profesionales, para lo cual la ejecución de laboratorios representa una herramienta importante que permite la ampliación de los conceptos y por ende una mejor asimilación de los mismos, colocándonos en una posición más práctica frente a los temas tratados en clase.

OBJETIVOS

Emplear la Ley de Ohm para determinar valores de resistencias. Identificar algunos instrumentos de uso frecuente en el laboratorio de

física. Reconocer los conceptos básicos relativos a la Ley de Ohm. Establecer la relación entre corriente, voltaje y resistencia.

MARCO TEÓRICO

Antecedentes

Geor Ohm fue el primero en estudiar cuantitativamente los efectos de la resistencia al limitar el flujo de carga eléctrica. Descubrió que, para un resistor dado, a determinada temperatura la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado. Esta proporcionalidad se le conoce como la ley de Ohm.

La intensidad de corriente que pasa por dos puntos de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre ellos e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. La relación entre la diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor y la intensidad de la corriente que por el circula es una cantidad constante, llamada resistencia eléctrica se asigna por R.

La unidad de resistencia es el OHM, que se define como la resistencia de un conductor que al aplicarle entre sus extremos una diferencia de potencial de 1 Voltio, la corriente que se produce es de 1 Ampere.

¿QUÉ ES UN CIRCUITO?

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, capacitadores, fuentes, interruptores y

semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, capacitores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

Definiciones

Resistencia: La resistencia R se define como la oposición al flujo de carga eléctrica. Aunque la mayor parte de los metales son buenos conductores de la electricidad, todos ofrecen alguna oposición al flujo de carga eléctrica que pasa a través de ellos. Esta resistencia eléctrica es estable para muchos materiales específicos de tamaño, forma y temperatura conocidos.

Voltaje: Trabajo que realiza el campo eléctrico por unidad de carga que se desplaza entre dos puntos.

Corriente eléctrica: movimiento de cargas eléctricas, positivas o negativas, a través de un conductor.

Amperio: Unidad de corriente en el sistema internacional.

MATERIALES:

Computadora personal. Interface Science Workshop 750 Amplificador de potencia Laboratorio electrónico-AC/DC

Resistencia de 10

Cables de conexión Multimetro

Primera actividad:

Conectar los terminales del amplificador en las entradas del laboratorio-AC/DC.

Proceder a cerrar el circuito con una resistencia de 10 .

Imagen Nº1 circuito con la resistencia de 10 ohmios

Con el amplificador de potencia encendido pulse el botón “inicio” para iniciar la toma de datos; realice la medición durante 5 segundos y luego varíe el voltaje aumentando 0.1V por vez, hasta alcanzar 1.0V.

Fig. Nº1 grafica de la toma de datos variando el voltaje 0.1V por vez.

Registramos los datos en la siguiente tabla:

Voltaje (V) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Corriente (A) 0.0087 0.0173 0.0259 0.0358 0.0419 0.0481 0.0511 0.0613 0.0709 0.0851

Resistencia experimental 12.1405

Resistencia conocida ( )10

Error absoluto2.1405

Error porcentual0.214%

Hallando la resistencia experimental:

Hallando el porcentaje de error:

Luego generamos la grafica voltaje vs corriente:

Fig. Nº2 grafica V vs I cuya pendiente vendría a ser la resistencia.

Segunda actividad:

Conecte los terminales del amplificador en las entradas del laboratorio-AC/DC.

Luego se procede a cerrar el circuito utilizando los cables de conexión.

Imagen Nº2 circuito cerrado con voltaje constante

Ubique la perilla del potenciómetro en la posición mínima (verifíquelo con el multitester).

El selector de voltaje del amplificador debe colocarse a 2.0V de corriente continua.

Con el amplificador de potencia encendido, pulse el botón “inicio” para iniciar la toma de datos, realice la medición durante 5 segundos y luego varíe el valor de la resistencia girando la perilla del potenciómetro.

Fig. Nº3 grafico intensidad vs tiempo

Fig. Nº4 voltaje constante igual a 2.0V

Anotamos los datos en la siguiente tabla:

6.7 9.7 13.5 14.8 17.5 23

Voltaje verificado experimentalmente

(voltios)1.498

Voltaje conocido(voltios) 2.0

Error absoluto 0.502 Error porcentual 0.251%

Hallando el voltaje experimental:

Hallando el error porcentual:

Finalizando los registros de datos, generamos la grafica 1/ I vs Resistencia:

Fig. Nº5 en esta grafica podemos verificar que la pendiente obtenida viene a ser el voltaje

CONCLUSIONES

A mayor Voltaje, menor margen de error de la Resistencia. Es notorio que la variación del Voltaje influye en las mediciones

realizadas, lo cual impide la toma correcta de los valores. Concluimos que La ecuación matemática que describe está relación es

I= V/R; de la fórmula podemos concluir que la resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de la corriente que circula por un alambre con una diferencia de potencial constante.

Según las gráficas podemos concluir que hay una proporción entre la intensidad de la corriente y la diferencia de potencial, es decir, que al aumentar la diferencia de potencial aumenta la intensidad de la corriente. Con este gráfico se comprueba la Ley de Ohm que dice que la corriente es proporcional a la diferencia de potencial del alambre.

La ley de OHM se cumple tanto en circuitos seriales como en paralelos.