¡V. T. R!

Instituto Cumbres Tapachula

Lorena María Wheelock Gutiérrez Ximena García de Alba Sentíes

Sofía Toriello MartínezDiego Martínez Gómez

4to. Semestre de Bachillerato

Física

Reporte de Experimento

Miss Nara Pérez

Miércoles, 18 de marzo de 2009

Introducción

En el presente trabajo se tuvo como objetivo la exploración de

circuitos así como también enriquecer nuestros conocimientos, por lo

que se manejaron diferentes conceptos para entenderlo como:

La Ley de Ohm que establece que "La intensidad de la corriente

eléctrica que circula por un conductores es directamente proporcional

a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la

resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la

siguiente ecuación:

I = Intensidad en amperios (A)

V = Diferencia de potencial en voltios (V)

R = Resistencia en ohmios (Ω).

La cual fue descubierta por: GEORGE SIMON OHM, que fue hijo de

un herrero, que alternó en los años de adolescencia el trabajo con los

estudios, en los que demostró preferencia por los de carácter

científico. En 1803 empezó a asistir a la Universidad de Erlangen,

donde hizo rápidos progresos. Primero enseñó como maestro en

Bamberg; pero en 1817 fue nombrado profesor de Matemáticas y

Física en el instituto de Colonia. Dedicado desde el principio a los

estudios de galvanoelectricidad, en 1827 publicó aspectos más

detallados de su ley en un artículo titulado Die galvanische Kette,

mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado

matemáticamente), que, paradójicamente, recibió una acogida tan fría

que lo impulsó a presentar la renuncia a su cargo en el colegio jesuita.

Finalmente, en 1833 aceptó una plaza en la Escuela Politécnica de

Nuremberg.

También se tuvo que tener conocimientos acerca de los circuitos

eléctricos y varios compenentes de los mismos, también ciertos

conceptos afines.

Circuitos eléctricos: serie de elementos o componentes eléctricos

o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores,

fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados

eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o

modificar señales electrónicas o eléctricas.

Generador: todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de

potencial eléctrico entre dos de sus puntos.

Conductor: es aquel cuerpo que puesto en contacto con un

cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su

superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con

electrones libres que permiten el movimiento de cargas.

Receptor: es todo aquel dispositivo que recibe energía cinética (o

energía eléctrica) transformándola en cualquier otro tipo de energía

(energía mecánica, energía química, etc.).

Interruptor: es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir

el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno las

aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que

apaga o enciente un bombillo, hasta un complicado selector de

transferencia automático de múltiples capas controlado por

computadora.

Potencial eléctrico: la cantidad de trabajo por unidad de tiempo

realizado por una corriente eléctrica.

Se investigó también sobre las clases de circuitos y con

ejemplificaciones:

Un circuito en serie quiere decir que cada uno de los

componentes esta enlazado a otro, por ejemplo las series de navidad,

donde si un foco se apaga se apaga toda la serie.

Un circuito en paralelo quiere decir que se conectan de manera

independiente, como la instalación eléctrica de tu casa, donde puedes

conectar la tele, la computadora, el refrigerador y todos esos aparatos

se conectan en paralelo.

El circuito mixto es una combinación de elementos eléctricos

conectados en serie y en paralelo y que se forma un circuito más

complejo pero más eficiente en la práctica. Como por ejemplo las

resistencias o las bobinas.

Cuadro Comparativo:

Focos en Serie Focos en Paralelo

La intensidad de la corriente

disminuye cada vez que se añade un

foco.

Cada vez que se añade un foco,

aumenta la intensidad de corriente

total.

Los focos alumbran menos cada vez

que se añade otro.

Los focos lucen igual,

independientemente del número de

focos instalados.

Si se funde un foco, el resto se apaga. Si se funde un foco, el resto sigue

encendido

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL

*Objetivo: Demostrar experimentalmente la Ley de Ohm al medir

diferentes voltajes e intensidades de corriente para una misma

resistencia eléctrica.

*Material:

-Amperimetro -Voltimetro -4 Pilas nuevas de 1.5 volts

-1 Interruptor -1 Resistencia (300 - 400 Ω)

-Cables para conexión -Cinta adhesiva.

*Procedimiento:

1.- Monter un circuito electrico y observar que el amperímetro se

conecta en serie con el circuito, y que el voltímetro se conecta en

paralelo con el circuito. Tomar una resistencia y colocarla en el

circuito.

2.- Cierre el circuito y hacer lectura del voltaje real suministrado

por la pila al circuito, y de la intensidad de corriente que circula

(expresada en amperes).

3.- Abra el circuito por medio del interruptor y con el mismo

circuito montado, varíe únicamente el voltaje aumentándolo a tres

volts. Para ello, una en serie dos pilas de 1.5 volts. Cierre el circuito y

lea el voltaje real que suministran las pilas al circuito y la intensidad de

la corriente, esta última recuerde expresarla en amperes.

4.- Repita el paso 3 pero aumentando el voltaje a 4.5 volts y

después a 6 volts, mediante tres y cuatro pilas de 1.5 volts conectadas

en serie respectivamente.

*Resultados:

Voltaje Real (v) Intensidad (A)

1.5 volts Intensidad: v/R = 1.5v/ 1.5 Ω = 1A.

3 volts v/R = 3v/ 1.5 Ω = 2A.

4.5 volts v/R = 4.5v/ 1.5 Ω = 3A.

6 volts v/R = 6v/ 1.5 Ω = 4A.

Circuito Paralelo:

-Resistencia= 1.5 Ω -Voltaje= 1.1 v.

Formula: R= 1/R1 + 1/R2

-Voltaje de la Pila: 1.5 v.

1.- Resistencia= 1/1.5 Ω + 1/ 1.5 Ω = 1 1/3 Ω

2.- Intensidad= 1 1/3÷ 1.5 Ω = 8/9 amperes.

Circuito en Serie:

-Resistencia= 1.5 Ω (x2) -Voltaje= 18v. (más pilas)

Intensidad= 18v. /3 Ω = 6 amperes.

*Cuestionario:

1.-Con los datos del cuadro graficar el voltaje en función

de la intensidad de

la corriente. Una

los puntos y

determine el valor

de la pendiente. La

gráfica es

directamente

proporcional, se

puede deducir

facilmente por la

dirección de la

pendiente.

2.- ¿Qué significado físico tiene el valor de la pendiente de

la recta obtenida? La pendiente tiene un valor uniforme ya que

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

1 2 3 4

Serie1

aumenta de manera proporcional, el voltaje y así mismo aumenta la

intensidad.

3.- Al comparar el resultado del valor de la pendiente

obtenida en la gráfica con el valor de la resistencia usada en el

experimento, explique si ellos son iguales o no y por qué. Son

equivalentes, el voltaje aumenta por lo tanto la resistencia disminuye,

son inversamente proporcionales.

4.- Escribe la definición de volt, ampere y ohm.

Volt: Unidad que mide la tensión, también llamada voltio. Su

abreviatura es V, y su nombre recuerda al físico italiano Alessandro

Volta. En la industria eléctrica se usa también el kilovolt (kV), que

equivale a 1.000 V.

Ampere: Unidad que mide la intensidad de una corriente eléctrica. Su

abreviatura es A, y su nombre se debe al físico francés André Marie

Ampère. También se lo denomina amperio.

Ohm: unidad de la resistencia electrica que expresa la resistencia en

un circuito transmitiendo una corriente de 1 ampere cuando esta

sujeto a una diferencia pontencial de i volteo.

5.- ¿Se comprobó la Ley de Ohm en el experimento?

Explique Sí, completamente ya que nuestro resultado fue del todo

proporcional y se sacó de manera correcta la intensidad del circuito

eléctrico al exponerno a diferentes pilas.

6.- Enuncie con sus propias palabras la Ley de Ohm: La ley

señala que la intensidad de la corriente que circula por un circuito es

proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.

ACTIVIADES POR EQUIPO

Al conectar una grabadora de dos pilas con diferencia

potencial de 2.5 volts c/u, se logra una intensidad de 0.25 A

¿Cuál es la resistencia al estar funcionando?

I=V/R R=V/I

R=2.5V/0.25A= 10

¿Qué ocurre si se retira un foco en una serie en paralelo? El

circuito no se ve afectado y los demás focos siguen en condiciones

normales (encendidos).

¿Por qué? Porque los cables de conexión son independientes de

cada uno de los focos y no existe esa desventaja como los es en el

circuito en serie, que las conexiones van en una misma línea viéndose

afectados todos.

1.- Diseña, utilizando los símbolos adecuados los

siguientes circuitos:

a.- Una pila, un foco y dos interruptores de modo que al accionar

cualquiera de los dos interruptores el foco se encienda o se apague.

b.- Una pila y varios focos conectados de manera que un

interruptor, al ser accionado, encienda varios focos y apague uno.

2.- ¿Qué es un corto circuito? Es un fallo en un aparato o

línea eléctrica en donde la corriente pasa directamente del conductor a

la tierra, se produce generalmente por fallos en el aislante.

3.- Indica si los focos están en paralelo o en serie: Paralelo.

¿Forma más rápida para indicarlo? Determinando la posición

de los focos y viendo su posición.

4.- En una instalación eléctrica casera dos focos están

conectados de tal manera que al fundirse uno se apaga el otro.

¿Cuál fue el error que se cometió en la instalación?: Que no se

colocaron los focos de manera independiente, se colocaron en serie

arruinandola por completo.

1. Si un fusible de seguridad limita a 154 amperes de corriente de una línea de 120 volts ¿Funcionará una secadora de pelo de 1200 watts?

Volts= 120 Ampere = 15

P = v*i P = 120 V * 15 AP = 1800 Watts

2. Un tostador eléctrico tiene una resistencia de 15Ω cuando está caliente. ¿Cuál será la intensidad de la corriente que fluirá al ser conectado a una línea de 120 V ¿Cuál es la potencia que tiene el tostador?

Intensidad:

i = 120 volts 15Ωi = 8 Amperes

Potencia:

P = i * VP = 8 A * 120 VP = 960 Watts

Glosario:

Circuito: conjunto de conductores eléctricos que forman un anillo cerrado por el que pasa la corriente.

Ebonita: Caucho endurecido con azufre, usado sobre todo como aislador eléctrico.

Fricción: Rozamiento de dos superficies en contacto.

Ejercicios

Contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es la energía eléctrica?Es forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos.

2. ¿Cuáles son las partículas del átomo que transmiten la corriente eléctrica?Los electrones, pues son los que van cambiando entre un átomo y otro, ocasionando las cargas y creando corrientes eléctricas.

3. ¿Por qué la energía eléctrica es la más usual, tanto en el hogar como en la industria?La energía eléctrica es la más usual por lo práctica, funcional y cómoda que es.

4. ¿Cuáles son las precauciones más importantes que deben tenerse al manejar o manipular aparatos eléctricos?La protección y el uso de aislantes para no exponernos a ser electrocutados, algo que, dependiendo la intensidad de la corriente puede ser mortal para una persona.