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Practica 5: Resistencia y Ley de Ohm

Leggs Gonzlez Aldo Daniel, Martnez Hernndez Jessica, Rodrguez Alvares del Castillo Yair y Vicente Frausto Alan

Academia de Fsica

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera campus Guanajuato Instituto Politcnico Nacional

hiezika@gmail.com

Resumen

En esta prctica 6, Resistencia y Ley de Ohm, se armaron diferentes circuitos, tanto en el

protoboard como en el simulador para comparar las variantes de los resultados tericos y

prcticos. Se jug con los diferentes valores de resistencia para poder obtener los valores

equivalentes de corriente, voltaje y resistencia, medidos con el multmetro.

A dems, el propsito de esta prctica es poner en evidencia la Ley de Ohm para resolver

los circuitos y encontrar las incgnitas de los valores equivalentes.

Introduccin

Resistencia:

Se le denomina resistencia elctrica a la igualdad de oposicin que tienen los electrones

al desplazarse a travs de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema

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

fsico alemn George Ohm, quien descubri el principio que ahora lleva su nombre. La

resistencia est dada por la siguiente frmula:

Por lo tanto resistencia elctrica es toda oposicin que encuentra la corriente a su paso

por un circuito elctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulacin de las

cargas elctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito

elctrico representa en s una carga, resistencia u obstculo para la circulacin de la

corriente elctrica.

ACADEMIA DE FSICA UPIIG - IPN

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A.- Electrones fluyendo por un buen conductor elctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor. elctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito elctrico de una forma ms o

menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras

menor sea esa resistencia, mayor ser el orden existente en el micro-mundo de los

electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a

liberar energa en forma de calor. Esa situacin hace que siempre se eleve algo la

temperatura del conductor y que, adems, adquiera valores ms altos en el punto donde

los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

Ley de Ohm:

La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito elctrico es proporcional a la tensin elctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia elctrica, que es el inverso de la resistencia elctrica.

La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensin aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

La Ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemn Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinmica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades bsicas presentes en cualquier circuito elctrico como son:

Tensin 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.

Circuito elctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga

elctrica "R" y la. circulacin de una intensidad o flujo de corriente elctrica " I "

suministrado por la propia pila.

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

elctrica a travs de los mismos, cuando el valor de su resistencia vara, el valor de la

intensidad de corriente en ampere (A), tambin vara 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 y solo si,

para ambos casos el valor de la tensin o voltaje (V) se mantenga en todo momento de

forma constante.

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensin 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 aumentar o disminuir

en la misma proporcin, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito

se mantenga constante.

Desde el punto de vista matemtico el postulado anterior se puede representar por medio

de la siguiente Frmula General de la Ley de Ohm:

I. Procedimiento

Materiales

tarjeta de experimentacin (protoboard)

Resistores

Multisim Multmetro

En esta parte prctica se utiliz principalmente el simulador de circuitos. Primero se

elabor una tabla con los diferentes resistores a utilizar, se escribi un cdigo de

colores para identificar cada una de las diferentes resistencias.

Despus en el simulador de circuitos se eligi un resistor mato a 10kOhm y se

aliment el circuito con una fuente de Cd. De acuerdo a la figura 1, se coloc un

multmetro para medir el voltaje y la corriente en el circuito. Se fue cambiando la

magnitud del voltaje 10 veces y se registraron los resultados.

Despus se construy una grfica con los valores de voltaje

en el eje X y los valores de corriente en el eje Y.

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Como segunda parte de la prctica se seleccion un diodo

semiconductor (un LED), y se arm el circuito como lo muestra

la figura 2. Una vez armado el circuito se coloc de nuevo un

multmetro para medir la corriente y voltaje en el diodo

semiconductor. De igual forma se realiz una tabla para los

valores arrojados en el multmetro, con un total de 10 diferentes

voltajes en la fuente de Cd. Se elabor una grfica con los

valores de voltaje en el eje X y los valores de corriente en el eje Y.

En la parte 3, se arm un circuito serie con dos valores diferentes de resistencia como

se muestra en la figura 3, y despus con 2 valores de resistencias en paralelo, para

los dos circuitos, se utiliz el hmetro del simulador para saber su valor equivalente.

Despus se hizo el experimento pero ahora con resistores reales en su tarjeta de

experimentacin (protoboard). Se midieron los valores equivalentes con el hmetro.

Una vez obtenidos los resultados se compararon los resultados en lo prctico y en lo

terico.

Se construy el circuito, mostrado en la figura 4, en el

software y se aliment con una fuente de Cd de 12 V. Se

coloc medidores de voltaje en todos los resistores y se

comprob que la sume es igual al voltaje de la fuente.

Con la parte 5 se involucr 4 resistencias en paralelo con

cuatro o ms valores diferentes y se midi la resistencia

equivalente, figura 4. Los mismos arreglos paralelos se

armaron en la tarjeta experimentadora con resistores reales

para obtener su valor equivalente. De la misma manera se

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compararon los valores obtenidos terica y prcticamente.

Con respecto a la figura 6, se arm un circuito con 6 valores de resistencia y se midi

su valor equivalente. Se realizaron los clculos con las formulas y se compararon los

resultados con los arrojados en el multisim.

Despus se tuvo que volver a armar un circuito en el simulador, figura 6, y se aliment

la fuente con valores entre 10 y 20 Volts, se determin el valor equivalente de

corriente y voltaje en los puntos importantes del circuito y se registr.

II. Resultados

Para la parte 1

Con multisim

Resistencia Corriente Voltaje

1 K 5mA 5V 10K 499.152 A 5V 22 K 226.482 5V

Con el multmetro

Resistencia Corriente Voltaje

1 K 4.18mA 5.06V 10K .509mA 5.05V 22 K .232mA 5.05V

Parte2 con diodo en Multisim

Voltaje Corriente Potencial

5V 2.99 5V

2V 93.81mA 2V

2.5V 505.mA 2.5V 6.9V 4.779 A 6.9V

7.12V 4.996 A 7.12V

4.7V 2.615 A 4.7V

5.6V 3.498 A 5.6V

9.99999V 7.846 A 10V

8.3 V 6.163 A 8.3 V

3.142 V 1.105 A 3.142 V

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Conexin en Serie con Multisim y sumas

Resistencia Multisim Terico

5 K 22 K 23 K 23 K 10K 1 K 11 K 11 K 22 K 10 K 1 K

34 K 34 K

Conexin en paralelo

Resistencia Multisim Terico

5 K 22 K 956.522 K

956.522 K

10K 1 K 909.091 K

909.091 K

22 K 10 K 1 K

466.102 K

466.102 K

Parte 3

Resistencia Corriente

1 K 10 V 22 K 1.688 V 10 K 7.54V 10 K 6.77 V 1 K 677.75 mV 10 K 767.269 mV 22 K 15 V

III. Verificacin de Resultados

Los resultados obtenidos fueron los esperados ya que se aproximaban a los

resultados esperados tanto de manera terica como utilizando el multisim.

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IV. Conclusiones

Tras la realizacin de esta prctica, se puede concluir lo siguiente:

Se logr el objetivo general, ya que se logr comprender de una manera mucho

mejor el concepto de resistividad de ciertos materiales, adems de la distintas

medidas de este, ya que se midieron diferentes resistencias, con distintas

cualidades.

De la misma manera se pudo aplicar la ley de Ohm en la conformacin de circuitos

elctricos de manera fsica y mediante el uso de software de diseo de circuitos

(Multisim), el cual fue de gran ayuda ya que se realizaron distintos circuitos de una

forma rpida y eficiente.

Tambin se conoce ahora de una mejor manera el uso de resistores y la

clasificacin de los mismos, adems se cuenta con una mayor habilidad al

momento de medir las distintas intensidades, gracias al uso de aparatos de

medicin como el multmetro.

Finalmente, concluimos que la realizacin de esta prctica nos da un panorama

ms amplio en lo que concierne al tema de la resistividad y Ley de Ohm.

V. Referencias

http://www.tiposde.org/construccion/477-tipos-de-capacitores/

http://www.monografias.com/trabajos67/capacitores-fisica/capacitores-fisica.shtml

http://litalo.blogspot.es/1273304949/capacitadores/

http://html.rincondelvago.com/capacitancia_1.html

http://emilioescobar.org/u3/capacitancia.htm

Resistencia y Ley de Ohm 11 de Marzo de 2014 18 de Marzo de 2014