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RELACIONES VIR

INTRODUCCIONEsta prctica trata fundamentalmente del vnculo que existe entre el Voltaje, La

Intensidad de Corriente y la Resistencia. Comprobaremos la hiptesis de que el laintensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente

proporcional a la resistencia.

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MARCO TEORICO TERICOLa ley de Ohm establece que, a una temperatura dada, existe una proporcionalidaddirecta entre la diferencia del potencial que se aplica entre los extremos de unconductor y la intensidad de la corriente que circula por l. La relacin matemtica que

expresa esta ley fue establecida y demostrada por G.S. Ohm en 1827, y la podemosescribir como:

V=RI

Donde R representa la resistencia elctrica, que se mide en ohmios (), siempre queV se mida en voltios (V) e I en amperios (A). La ley de Ohm no es una propiedad

general de la materia; aquellos materiales que la obedecen se denominan"conductores hmicos" o "conductores lineales"; en caso contrario, el conductor se

denomina "no lineal".

Al aplicarle un mismo voltaje a conductores idnticos pero de diferente material, seobservar que en unos fluir una menor cantidad de electrones libres que en otros,esto es debido a que tienen mayor grado de dificultad para circular; por lo tanto, a estaoposicin que ofrece un conductor al paso de los electrones se le llama resistenciaelctrica. Dicha oposicin se debe al choque de los electrones con los tomos en surecorrido por el conductor, ya que en cada choque los tomos ejercen una fuerza deatraccin sobre los electrones, impidiendo su libre movimiento. Sus unidades medidases el Ohm; para resistencias altas se utilizan el kilo-ohm (k) y el mega-ohm (M); paravalores pequeos se utiliza el miliohms.

RELACIN ENTRE VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA

En un circuito al aplicarle un voltaje alto, ste tiende a mover una gran cantidad deelectrones por los conductores, ya que es mucha la fuerza elctrica que los empujara circular; en cambio si el voltaje es pequeo, tender a provocar una corriente deelectrones muy baja. Pero si se aplica el voltaje a un material aislante, posiblementeno har mover a los electrones, ya que los tomos de estos materiales ejercen unafuerza de atraccin muy fuerte que no los dejan circular. Por tal motivo, la corrienteque puede circular por un circuito o conductor, depender del voltaje aplicado y delvalor de la resistencia elctrica.

En un circuito al aumentar el voltaje tambin aumentar la corriente elctrica,manteniendo fijo el valor de la resistencia, si aumenta el doble tambin aumentar aldoble la corriente elctrica, es decir, la corriente vara en proporcin directa al voltaje.En cambio, si se mantiene fijo el voltaje y se aumenta la resistencia del circuito, lacorriente disminuye, ya que existe una mayor oposicin a que fluyan los electrones,por el contrario, si disminuye la resistencia aumentar la corriente; por que la corrientevara en proporcin inversa al valor de la resistencia. Esto es lo que establece la ley deOhm, la corriente vara en proporcin directa al voltaje, e inversamente al valor de laresistencia. E=IR o I=E/R

Ahora cuando se puede contar el nmero de electrones o carga que pasa por unidadde tiempo a travs de un conductor se define la corriente.

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FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR

Todo material conductor de la corriente elctrica tiene un cierto valor de resistencia,

independientemente si fluye o no una corriente elctrica por l. Un conductor elctricose identifica por un nmero que representa el calibre y por el tipo de aislante que lo

protege. A medida que el nmero del calibre es mayor, el dimetro del mismo ser

menor, y viceversa. Ejemplo: un calibre 14 tiene menor dimetro que un conductor

calibre 8.

Son cuatro factores principales los que determinan la resistencia de un conductor:

longitud, rea de la seccin transversal, temperatura y, el tipo de material del

conductor.

CORRIENTE DIRECTA Y CORRIENTE ALTERNA

Cuando se conecta una fuente de corriente directa a un circuito, la corriente que

circula tiene siempre una misma direccin o sentido, debido a que la polaridad en las

terminales de la fuente no cambia, pudiendo tener un mismo valor, o un valor pulsante

pero con la misma direccin.

La fuente de corriente directa ms comn, es la batera o acumulador del automvil, y

los generadores de corriente directa.

En todo circuito de corriente directa debe considerarse la polaridad al momento de

conectar cierta carga, o algn instrumento de medicin; en cambio, en los circuitos de

corriente alterna, es indiferente la polaridad, pudiendo conectarse en cuales quiera de

los conductores.

Los circuitos de corriente alterna son los de mayor utilizacin, tanto en la industria, en

el comercio, y en instalaciones de tipo residencial.

La corriente alterna est cambiando en cada instante de valor, y cada cierto tiempo

cambia de direccin, o sea, cuando la corriente pasa por su valor de cero amperes.

Tiende a aumentar de valor en un sentido hasta un valor mximo, despus, desciendeconservando la misma direccin hasta un valor de cero amperes, y en ese momento

es cuando cambia de direccin aumentando nuevamente de valor hasta un mximo

negativo, y disminuir a cero, formando as un ciclo, y volver a cambiar de polaridad o

direccin, y as sucesivamente. La corriente alterna est cambiando de direccin a una

frecuencia de 60 ciclos por segundo, es decir se forman 60 ciclos en un segundo.

La fuente de corriente alterna que utilizan los consumidores, es el transformador de

potencia, el cual recibe la energa mediante lneas de distribucin y de transmisin

desde las centrales elctricas, pasando por diferentes subestaciones.

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OBJETIVOS:

Determinar la relacin entre el voltaje y la corriente en un conductor al variar algunade las dos, conservando la resistencia constante.

Determinar la relacin explcita entre el voltaje y la Resistencia al variar uno de ellos,conservando la corriente constante.Estudiar la variacin de la resistencia de un conductor cuando cambian laspropiedades naturales del resistor como son la longitud y rea transversal. Astambin definir la resistividad y conductividad a temperatura ambiente.

HIPOTESIS:

Segundo experimento: El voltaje es directamente proporcional a la intensidad decorriente

DESARROLLO DE LA PRCTICA

AMPERES 1/Z VOLTS

.5 2 .1

.1 10 .2

.15 6.6 .3

.2 5 .4

.25 4 .45

.3 3.3 .5

.35 2.8 .55

.4 2.5 .6

.45 2.2 .65

.5 2 .7

.55 1.8 .75

.6 1.6 .8

.65 1.5 .85

.7 1.42 .9.75 1.33 1

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Segundo Experimento.

Investigar como varia la corriente que circula por un conductor cuando cambia ladiferencia de potencial aplicada a ese, conservando su resistencia constante.

1. Usando uno de los 5 conductores de nicromel (R), tome una serie de 15 lecturasde voltaje para 15 valores de corriente empezando con 0.05 A.

2. Tabule y grafique los datos del punto anterior, considerando a V en el eje de lasordenadas.

3. Efecte la regresin que considere apropiada y determine la Ley Fsica.

4. Interprete fsicamente a cada uno de los parmetros que aparecen en esta LeyFsica.

Determine el coeficiente de determinacin y utilice el criterio siguiente:Si r2 es mayor o igual a 0.95 se dice que los datos presentan una tendencia lineal.Si r2 es menor a 0.95 se dice que los datos presentan una tendencia que no es lineal.

Podemos ver si la en la grfica tiene tendencia lineal y tenemos un coeficiente queindica que es aceptable.

Lnea de Mejor ajuste para X vs Y

Y a si poder sacar la ley fsica

V=mI+b

PODEMOS VER QUE NO ES LINEAL AUN CUANDO SE HACE LATRANSFORMACION DE 1/Z

NO SALE LINEAL YA QUE SUS RESULTADOS SON

M= 1.036

B=0.137

R=0.802 y cuando se hace la transformacin de z r=-0.853

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Por lo tanto no hay ley fsica para este experimento

As podemos observar que nuestra pendiente es igual a nuestra resistencia y sisabemos que en el experimento usamos una resistencia de 45.8 choquemos el error

experimental:

Error Experimental

Entonces nuestro Error Experimental es igual a:

E.E= Ateorico - A exp x 100A teorico

EEXP=9.89 E-03

Conclusin:

Podemos ver que para este experimento la relacin entre la intensidad de corriente yel voltaje no son directamente proporcionales y por lo tanto no son constantes.Ascomprobamos que el voltaje varia directamente proporcional a la intensidad decorriente y es constante determinada por la resistencia.

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Material

CONTROL DE VOLTAJE DE C.D. (025V) O FUENTE REGULADA.

VOLTMETRO DE C.D. DE 010V O 030 (BOBINA MVIL).

MEDIDOR DE BOBINA MVIL CON CARTULA DE 0-1 A. CD, O MULTMETRO

DIGITAL SIMPLE.INTERRUPTOR DE NAVAJA.

REOSTATO DE 0-100 OHMS.MICRMETRO

FLEXMETRO.

CONDUCTORES DE NICROMEL DE DIFERENTES DIMENSIONES.

PORTAFUSIBLES CON FUSIBLE.

CABLES BANANA-BANANA.

4 CABLES CAIMN-CAIMN.

CABLES CAIMN-BANANA.

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera y CienciasSociales y Administrativas.

UPIICSA

Materia: fsica experimental lll electromagnetismo

Secuencia: