Informe Curvas Caracteristicas Voltaje Corriente

8/17/2019 Informe Curvas Caracteristicas Voltaje Corriente

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

Informe de Laboratorio Física III – MB226

Curvas características Voltaje-Corriente Página 0

Informe de Laboratorio N°3

“Curva !ara!ter"ti!a vo#ta$e%!orriente&

Integrantes:

Palacios Allca, Enrique Omar 20141499F

Hallasi Barrantes, Elvis Hans 2014144I

Arau!o "arcacu#co, $unior "oises 20140%%4&

&urso:F'sica III "B 22(

Pro)esor:

H*ctor Be+n "on#n

Fec-a +e reali#acin:

%0 +e .etiem/re +el 201

Fec-a +e entrega:

+e octu/re +el 201

'mac, .etiem/re +el 201


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CONTENIDO

Pág.1. RESUMEN…………………………………………………………………………….……………………………………….………..

. !"#E$%V!S…………………………………………………………………………..………………………………………………….

&. E'U%P!S (M)$ER%)*ES…………………………………………………………………………………………………………&

+. ,UN)MEN$! $ER%C!……………………………………………………………………………………………………….+

/. C*CU*!S (RESU*$)!S…………………………………………………………………………………………………….

2. C!NC*US%!NES………………………………………..……………………………………………………………………….…10

. " %"*%!3R),4)……………..

………………………………………………………………………………………………..…..…10



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1. RESUMEN

En el 5resente in6or7e 8ue tiene 5or título 9Curvas características Voltaje -Corriente: tiene 5or o;jetivos< Reali=ar 7e>iciones >e voltaje ? corriente a

trav@s >e >istintos ti5os >e 7ateriales ? o;tener curvas características % vs. V.e a8uíA estu>iar el ti5o >e relaciBn entre % ? V luego 7e>iante estos >atosco75ro;are7os la *e? >e !7.

El >iseDo e5eri7ental es el siguiente< se ar7aron circuitos el@ctricos7e>iante en los cuales se 7e>ía la intensi>a> >e corriente varian>o el voltaje? el ti5o >e 7aterial 5or el cual circula;a la corriente es >ecir >i6erentes ti5os>e resistencias. *os e8ui5os utili=a>os 6ueron la 6uente >e corriente continuaAel reBstatoA el voltí7etroA el a75erí7etroA la caja >e cinco ele7entos ? 5orFlti7o el oscilosco5io.

*os resulta>os o;teni>os se ajustan casi a los resulta>os teBricos 5ero no soniguales esto se >e;e a las 6allas en el e8ui5o >e 7e>iciBn así co7o el esta>o>e los resistores ? >e las coneiones en los ca;les 8ue a veces 6alla;an. *asuni>a>es >e 7e>iciBn >e la intensi>a> >e corriente es el )75erioG)H. *asconclusiones 7ás i75ortantes son< el >io>o no es un 7aterial B7ico ?a 8uelas gráIcas 7uestran curvas no linealesA el car;Bn ? el 6oco es un 7aterialB7ico ? la curva 8ue 7uestra es lineal tal co7o se a;ía visto en la teoríaA el>io>o rectiIca la corriente ? solo 5er7ite su 5aso en un solo senti>o. 2. OBJETIVO

• !;tener las gráIcas voltaje-corriente >e ele7entos resistivos.

• !;servar las características >e los ele7entos al 5asar 5or ellos una>eter7ina>a canti>a> >e corriente.

3. EQUIPOS Y MATERIALES

Fuene !e "#$$%ene "#n%nu& '(V)

Curvas características Voltaje-Corriente Página


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Re*+&# ,&$& u%-%&$-#"#/# ,#en"%*/e$#

A/,e$0/e$# !e 1 A

V#-0/e$# !e 1 V

Un& "&& "#n $e+ e-e/en#+ 4!#+ $e+%+en"%&+ !e 5&-#$e+ !&!#+

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Curvas características Voltaje-Corriente Página &


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T$&n+ FUNDAMENTO TE?RICO

>.1 V#-&e

El voltajeA tensiBn o >i6erencia >e 5otencial es la

5resiBn 8ue ejerce una 6uente >e su7inistro >eenergía el@ctrica o 6uer=a electro7otri= 'FEM)so;re las cargas el@ctricas o electrones en uncircuito el@ctrico cerra>oA 5ara 8ue se esta;le=cael Jujo >e una corriente el@ctrica.) 7a?or >i6erencia >e 5otencial o 5resiBn 8ueejer=a una 6uente >e ,EM so;re las cargasel@ctricas o electrones conteni>os en uncon>uctorA 7a?or será el voltaje o tensiBn eistente en el circuito al 8uecorres5on>a ese con>uctor.

*a >i6erencia >e 5otencial entre >os 5untos >e una 6uente >e ,EM se 7aniIestaco7o la acu7ulaciBn >eK cargas el@ctricas negativas (iones negativos o aniones)Acon eceso >e electrones en el 5olo negativo GLH K ? la acu7ulaciBn >e cargasel@ctricas 5ositivas (iones positivos o cationes)A con >e6ecto >e electronesK en el5olo 5ositivo GH >e la 5ro5ia 6uente >e ,EM.

En otras 5ala;rasA el voltajeA tensiBn o >i6erencia >e 5otencial es el i75ulso 8ue

necesita una carga el@ctrica 5ara 8ue 5ue>a Juir 5or el con>uctor >e un circuitoel@ctrico cerra>o. Este 7ovi7iento >e las cargas el@ctricas 5or el circuito seesta;lece a 5artir >el 5olo negativo >e la 6uente >e ,EM asta el 5olo 5ositivo >e la5ro5ia 6uente.

>.2 C#$$%ene e-@"$%"&

*a "#$$%ene e-@"$%"& es el Jujo >e5orta>ores >e carga el@ctricaA nor7al7ente a trav@s >e un ca;le7etálico o cual8uier otro con>uctor el@ctricoA >e;i>o a la >i6erencia

>e 5otencial crea>a 5or un genera>or >e corriente.*a ecuaciBn 8ue la >escri;e en electro7agnetis7oA en >on>e es la

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F%u$& 1 L *as cargas el@ctricasen un circuito cerra>o Ju?en >el5olo negativo al 5olo 5ositivo


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>ensi>a> >e corriente >e con>ucciBn ? es el vector nor7al a lasu5erIcieA es

…………………………. G1H

Una corriente el@ctricaA 5uesto 8ue se trata >eun 7ovi7iento >e cargasA 5ro>uce un ca75o 7agn@tico.

En el Siste7a %nternacional >e Uni>a>esA launi>a> >e 7e>i>a >e la intensi>a> >e corriente el@ctrica es ela75erioA re5resenta>o con el sí7;olo A.

El a5arato utili=a>o 5ara 7e>ir corrientesel@ctricas 5e8ueDas es el galvanB7etro.

Cuan>o la intensi>a> a 7e>ir su5era el lí7ite8ue los galvanB7etrosA 8ue 5or sus característicasA ace5tanA seutili=a el )75erí7etro.

T%,#+ !e "#$$%ene

C#$$%ene "#n%nu&

*a "#$$%ene "#n%nu& GCC en es5aDolA eningl@s CA >e Direct Current H es el Jujocontinuo >e electrones a trav@s >e un

con>uctor entre >os 5untos >e >istinto5otencial. En la corriente continua las cargasel@ctricas circulan sie75re en la 7is7a>irecciBn >es>e el 5unto >e 7a?or 5otencialal >e 7enor. )un8ue co7Fn7ente sei>entiIca la corriente continua con lacorriente constante G5or eje75lo lasu7inistra>a 5or una ;ateríaHA es continuato>a corriente 8ue 7antenga sie75re la7is7a 5olari>a>.

Usos

*a corriente continua es e75lea>a en inIni>a> >e a5licaciones ?a5aratos >e 5e8ueDo voltaje ali7enta>os con ;aterías Ggeneral7enterecarga;lesH 8ue su7inistran >irecta7ente corriente continuaA o ;ien concorriente alterna co7o es el casoA 5or eje75loA >e los or>ena>oresA sien>oentonces necesario 5revia7ente reali=ar la conversiBn >e la corrientealterna >e ali7entaciBn en corriente continua.

Conversión de corriente alterna en

continua

Este 5rocesoA >eno7ina>o rectiIcaciBnA sereali=a 7e>iante >is5ositivos lla7a>os

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F%u$&2.Re5resentaciBn >ela tensiBn en corriente

continua.


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rectiIca>oresA ;asa>os en el e75leo >e tu;os >e vacío ? actual7enteA >e6or7a casi generalA 7e>iante >io>os se7icon>uctores o tiristores.

C#$$%ene &-e$n&

Se >eno7ina "#$$%ene &-e$n& Ga;revia>a CAen es5aDol ? AC en ingl@sH a la corrienteel@ctrica en la 8ue la 7agnitu> ? >irecciBn varíancíclica7ente. *a 6or7a >e on>a >e la corrientealterna 7ás co7Fn7ente utili=a>a es la >e unaon>a senoi>al GIgura 1HA 5uesto 8ue se consigueuna trans7isiBn 7ás eIciente >e la energía. Sine7;argoA en ciertas a5licaciones se utili=an otras6or7as >e on>a 5eriB>icasA tales co7o latriangular o la cua>ra>a.

Utili=a>a gen@rica7enteA la C) se reIere ala 6or7a en la cual la electrici>a> llega alos ogares ? a las e75resas. Sine7;argoA las seDales >e au>io ? >e ra>io trans7iti>as 5or los ca;lesel@ctricosA son ta7;i@n eje75los >e corriente alterna. En estos usosA elIn 7ás i75ortante suele ser la trans7isiBn ? recu5eraciBn >e lain6or7aciBn co>iIca>a Go 7o>ula>aH so;re la seDal >e la C).

Corriente alterna frente a continua

*a ra=Bn >el a75lio uso >e la corriente alterna viene >eter7ina>a 5or su6acili>a> >e trans6or7aciBnA cuali>a> >e la 8ue carece la corrientecontinua.

*a energía el@ctrica viene >a>a 5or el 5ro>ucto >e la tensiBnA laintensi>a> ? el tie75o.

a>o 8ue la secciBn >e los con>uctores >e las líneas >e trans5orte >eenergía el@ctrica >e5en>e >e la intensi>a>A 5o>e7osA 7e>iante untrans6or7a>orA elevar el voltaje asta altos valores Galta tensiBnH.

Con esto la 7is7a energía 5ue>e ser >istri;ui>a a largas >istancias con;ajas intensi>a>es >e corriente ?A 5or tantoA con ;ajas 5@r>i>as 5orcausa >el e6ecto #oule. Una ve= en el 5unto >e utili=aciBn o en suscercaníasA el voltaje 5ue>e ser >e nuevo re>uci>o 5ara su uso in>ustrialo >o7@stico >e 6or7a cB7o>a ? segura.

>.3 L& Le4 !e O6/

*a intensi>a> >e la corriente es >irecta7ente5ro5orcional al voltaje e inversa7ente5ro5orcional a la resistencia

Una 6uente el@ctrica con una >i6erencia >e5otencial V A 5ro>uce una corriente el@ctrica I

cuan>o 5asa a trav@s >e la resistencia R


F%u$& >. PerIl >e una on>asenoi>al

F%u$&3.RectiIcacion >e la

tensiBn en corriente continua

http://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoide


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*a -e4 !e O6/A es una 5ro5ie>a> es5ecíIca>e ciertos 7ateriales. *a relaciBn

..……………………………………………..…… GH.

En !#n!e; e/,-e&n!# un%!&!e+ !e- S%+e/& %ne$n&"%#n&-I %ntensi>a> en a75erios G)HV i6erencia >e 5otencial en voltios GVHR Resistencia en o7ios GOH.

8. CÁLCULOS Y RESULTADOS

- CÁLCULOSEn las siguientes ta;las G$a;la /.1A $a;la /.A $a;la /.&H están escritos los >atosrecogi>os en el la;oratorio.

FOCO DIODORESISTENCIA DE CARBON

- RESULTADOS

1 G$&ue I< 'V) "#n-#+ 5&-#$e+#7en%!#+.


V#-&e'5)

Inen+%!&!'A)

0./ 0.01

1 0.0 0.0+& 0.02+ 0.0/ 0.12 0.1

V#-&e'5)

Inen+%!&!'A)

0./ 0.01

1 0.0 0.0+& 0.02+ 0.0/ 0.12 0.1

'ab#a ()*. Voltaje ycorriente hallados en ellaboratorio con respecto

al foco.

'ab#a ()+. Voltaje ycorriente hallados en ellaboratorio con respecto

al diodo.

'ab#a ()3. Voltaje ycorriente hallados en ellaboratorio con respecto a

la resistencia de carbón.

F%u$& 8. Circuito7ostran>o la le? >e!7


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,i-ura .. r!fica de la corriente de "n diodo en f"nción del #oltaje.

,i-ura /. r!fica de la corriente de "n foco en f"nción del #oltaje.


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2 En "u- !e -#+ e-e/en#+ +e "u/,-e -& -e4 !e O6/ 4 en "u-e+n#H E,-%ue +u $e+,ue+&

SegFn la e5eriencia reali=a>a ? los >atos o;teni>osA los 7ateriales 8uecu75len con la le? >e !7A es la resistencia >e car;BnA 5ara la cual lagráIca % vs V es una recta cu?a 5en>iente ven>ría a ser la resistencia >el7aterial. *os 7ateriales 8ue no cu75len son el >io>o ? el 6ocoA en el caso >el 6ocose a5roi7a a cu75lir la le? >e !7 5ero no en su totali>a>.

3 P&$& un& !%as5ara ca>a resistencia<

FOCO I .K>>V.888 GNo cu75le *a le? >e !7HDIODO I .18e18.1V GNo cu75le *a le? >e !7H

RESISTENCIA I .25.. GCu75le *a le? >e !7H

Sa;e7os 8ue< V Q %.R entonces< I

V R =

FOCOI .K>>V.888 Si V Q 0. v Q % Q 0.0&+ ). Q R K.8K2

DIODOI .18e18.1V Si V Q 0. volt. Q % Q 0.+&22 ). Q R 1.2(

RESISTENCIA

I .25 Si V Q 0. volt. Q % Q 0.12 ). Q

R 8

Curvas características Voltaje-Corriente Página T

,i-ura 0. r!fica de la corriente de "na resistencia de carbón en f"nción del #oltaje.


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> En e- "u&- -#+ "&+#+ en ue -& "u$5& I 5+ V #7en%!& en e-#+"%-#+"#,%# +e& un& $e"& !ee$/%ne -& ,en!%ene !e -& $e"& 4,#$ -# &n# -& $e+%+en"%& !e- e-e/en#. C#/,&$e "#n -#+5&-#$e+ #7en%!#+ /&nu&-/ene u+&n!# 5#-0/e$# 4

&/,e$0/e$#.

Se o;serva e5eri7ental7ente en el oscilosco5io la gráIca % vs V el cualnos arroja una curva con ten>encia lineal en el caso >e la resistencia >ecar;Bn >e;i>o a 8ue es un 7aterialB7ico ? 5or lo tanto no >e5en>e>e la corriente el@ctrica ni >e la>i6erencia >e 5otencial.*a graIca reali=a>a % vs V nosarroja la resistencia >el 7aterial7e>iante su 5en>iente estos >atos

se esta;lecieron 7anual7ente7e>iante el voltí7etro

SegFn la gráIca % VS V >e laresistencia >e car;Bn se o;tiene la siguiente relaciBn<

I.2V

Por lo tanto el valor >e la 5en>iente es 0.0.

8 En e- "&+# !e- !%#!# +e ,ue!e !e"%$ ue 6&4 un 5#-&e "$0%"# &,&$%$ !e- "u&- "#/%en& &"#n!u"%$. Cu- e+ e- 5&-#$H

Cuan>o la corriente alterna entra sin uncircuito a>icional al oscilosco5io este se7uestra >e la siguiente 7anera<

Cuan>o a la entra>a >e la corriente aloscilosco5io se coloca un >io>o rectiIca>oreste justa7ente co7o >ice su no7;re rectiIcala corriente ? solo >eja 5asar en un senti>oGeste es el 5rinci5io >e la conversiBn >ecorriente alterna a continuaH

Para nuestro caso el voltaje crítico a 5artir >elcual co7ien=a a con>ucir corriente es .(5


F%u$& K. 3ráIca % vs V genera>a enel oscilosco5io 5or la resistencia >ecar;Bn

F%u$& 1. 3ráIca >e lacorriente alterna sin conectarlaal >io>o

F%u$& 11. 3ráIca >e lacorriente alterna con un >io>orectiIca>or


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(. CONCLUSIONES

e los resulta>os o;teni>os >e la gráIca se 5ue>e notar 8ueA no to>oslos 7ateriales cu75len la le? >e !7.

Se a5ren>iB a utili=ar el )75erí7etro ? voltí7etro 5ara la 7e>iciBn >eCorriente El@ctrica ? >i6erencia >e 5otencial res5ectiva7ente.

9*e? >e !7:< Si la resistencia >e un con>uctor es in>e5en>iente >elvoltaje a5lica>oA se >ice 8ue cu75le la le? >e !7.

Se o;serva 8ue la relaciBn V Q %RA no es un enuncia>o >e la le? >e !7.Un con>uctor cu75le con la le? >e !7A solo si su curva V - % es linealesto es si R es in>e5en>iente >e V ? >e %. *a relaciBn R Q V% siguesien>o la >eIniciBn general >e la resistencia >e un con>uctorAin>e5en>iente7ente >e si este cu75le o no con la le? >e !7.

El >io>o no es un 7aterial B7ico ?a 8ue las gráIcas 7uestran curvasno linealesA 5or lo 8ue la >e5en>encia entre la intensi>a> ? la >i6erencia>e 5otencial no es 5ro5orcionalA ?a 8ue su resistencia varia con6or7evaria la intensi>a> >e corriente.

El >io>o rectiIca la corriente ? solo 5er7ite su 5aso en un solo senti>o.

. BIBLIOGRAFÍA

Sera?A Ra?7on> ). 9,ísica:A $o7o %%A cuarta e>iciBnA 1TTT. )s7atA Wu7;ertoA 9,ísica 3eneral %%%: /ta e>iciBnA Universi>a>

Nacional >e %ngeniería. Sears A,. Xe7ansY? A M. (oung A W. ,ree>7an A R. < ,isica

Universitaria.Volu7en %%. Un>@ci7a e>iciBn< M@ico. Pearson e>. 00+.

,aculta> >e ciencias >e la Universi>a> nacional >e ingeniería. Manual>e *a;oratorio >e ,ísica 3eneral. 1ra e>iciBn. ,C UN% .00T.


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