Medidas de resistencias y ley de ohm

MEDIDAS DE RESISTENCIAS Y LEY

DE OHM

LABORATORIO Nº 1

Nombre:

Abigail Gabriela Canaza Marca

Materia:

Laboratorio de Electrotecnia Industrial

Docente:

Ing. Humberto Harriague Martínez

Fecha de entrega:

17 de abril de 2012

MEDIDAS DE RESISTENCIAS Y LEY DE OHM

INDICE

1.-OBJETIVOS………………………………………………………………..…..2

2.-FUNDAMENTO TEORICO………………………….………………..….2

3.- MATERIALES Y EQUIPOS………………….……………………….…..5 4.- PROCEDIMIENTO……………………….…………………………………5

5.- PRESENTACIÓN DE RESULTADOS.…………………………………6

6.-CURSTIONARIO……………………...……………………………….…….12

7.-CONCLUSIONES…………………..………………………………………..14

8.- BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………15



1.- OBJETIVOS

1.1.- Objetivo General:

Demostrar las variaciones de corriente que se producen en un conductor cuando varía la tensión que alimenta un circuito. 1.2.- Objetivos Específicos:

Manipular correctamente los instrumentos como amperímetro, voltímetro y óhmetro.

Verificar la ley de Ohm utilizando resistencias variables y no variables

2.- FUNDAMENTO TEORICO

COMPONENTES FUNDAMENTALES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Para decir que existe un circuito eléctrico cualquiera, es necesario disponer siempre de tres componentes o elementos fundamentales:

1. Una fuente (E) de fuerza electromotriz (FEM), que suministre la energía eléctrica necesaria en volt.

2. El flujo de una intensidad (I) de corriente de electrones en ampere.

3. Existencia de una resistencia o carga (R) en ohm, conectada al circuito, que consuma

la energía que proporciona la fuente de fuerza electromotriz y la transforme en energía útil, como puede ser, encender una lámpara, proporcionar frío o calor, poner en movimiento un motor, amplificar sonidos por un altavoz, reproducir imágenes en una pantalla, etc.

Si no se cuentan con esos tres componentes, no se puede decir que exista un circuito eléctrico.

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_circuito/af_circuito_1.htm


Los circuitos pueden ser simples, como el de una bombilla de alumbrado o complejo como los

que emplean los dispositivos electrónicos.

Unidades de medida de los componentes que afectan al circuito eléctrico

La tensión que la fuente de energía eléctrica proporciona al circuito, se mide en volt y se representa con la letra (V). La intensidad del flujo de la corriente (I), se mide en ampere y se representa con la letra (A). La resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al propio

circuito, se mide en ohm y se representa con la letra griega omega ( ). Estos tres componentes están muy íntimamente relacionados entre sí y los valores de sus parámetros varían proporcionalmente de acuerdo con la Ley de Ohm. El cambio del parámetro de uno de ellos, implica el cambio inmediato de parámetro de los demás. Las unidades de medidas del circuito eléctrico tienen también múltiplos y submúltiplos como,

por ejemplo, el kilovolt (kV), milivolt (mV), miliampere (mA), kilohm (k ) y megohm (M ).

LA LEY DE OHM La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de

las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

1. Tensión o voltaje "E", en volt (V). 2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).

3. Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la. circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía 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 que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm

http://www.asifunciona.com/biografias/ohm/ohm.htm



Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión 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 aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

Postulado general de la Ley de Ohm

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

VARIANTE PRÁCTICA:

Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar.




3.- MATERIALES Y EQUIPOS.

Parte 1

Fuente de energía variable

Voltímetro para corriente continua de 0 a 100 (V)

Amperímetro para corriente continua

Óhmetro de 0 a 60 (Ω)

Resistencias variables de 10 a 50 (Ω)

Conductores para conexiones

Parte 2

Fuente de energía variable

Voltímetro para corriente continua de 0 a 200 (V)

Amperímetro para corriente continua de 0 a 5 (A)

Resistencias variables de 10 a 60 (Ω)

Conductores para conexiones

4.- PROCEDIMIENTO.

Parte 1

1. Mida directamente con ayuda de un óhmetro el valor de una resistencia cualquiera.

2. Arme el circuito de la figura 2 para determinar el valor de las resistencias midiendo los valores de corriente tensión

3. Repita el experimento para otras resistencias y compare con los valores medidos con el óhmetro.

Parte 2

1. Elegir 5 resistencias, diferentes o emplear una resistencia variable en diferentes posiciones.

2. Instalar el circuito de la figura 2 . 3. Verificar el valor de la resistencia con las lecturas del voltímetro y

amperímetro. 4. Variar la fuente de tensión para que en el circuito circule una corriente de

(0.5, 1, 1.5, 2.0, 2.5) amperios. 5. Repetir el experimento para otras resistencias 6. Trazar la curva V vs. I de cada una de las resistencias en papel

milimetrado. 7. Determinar la pendiente para cada punto leído y con estos datos calcular la

resistencia y la conductancia y compararla con los valores obtenidos.


5.- PRESENTACION DE RESULTADOS

1º Parte: Medidas de resistencias

Calculo del porcentaje de diferencia con la fórmula:

Para R1 Para R2

Para R3 Para R4

Para R5

Nº resistencia

Corriente Medida [A]

Voltaje medido

[V]

Resistencia Calculada

[Ω]

Medido con Óhmetro[Ω]

% de Diferencia

R1 1.25 16.2 12.96 13.6 4.7%

R2 0.75 16.7 22.27 22.7 1.89%

R3 0.59 16.8 28.47 29.1 2.16%

R4 0.47 17.1 36.38 37.1 1.94%

R5 0.36 17.3 48.06 48.2 0.29%


2º Parte: Ley de Ohm

Resistencia Constante


Voltaje medido [V]

Resistencia Calculada[Ω]

Conductancia [mho]

30.8 0.25 7.7 30.8 0.032

30.8 0.40 12.2 30.5 0.033

30.8 0.54 16.5 30.6 0.033

30.8 0.82 24.6 30.0 0.033

30.8 1.11 33.5 30.2 0.033

Calculo de las resistencias

Grafico de la conductancia

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Vo

ltaj

e [V

]

Intensidad [A]

Conductancia

Series1


Calculo del error de las resistencias

Para 1

Para 2

y = 0,0334x - 0,0081

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 10 20 30 40

Inte

nsi

dad

[A]

Voltaje[V]

RESISTENCIA

Series1

Lineal (Series1)


Para 3

Para 4

Para 5

Resistencia Constante


Voltaje medido [V]

Resistencia Calculada[Ω]

Conductancia [mho]

20 0.38 7.5 19.74 0.051

20 0.85 16.6 19.53 0.051

20 1.27 24.5 19.29 0.052

20 1.69 32.8 19.41 0.052

20 2.13 41.1 19.3 0.052


Calculo de las resistencias

Grafico de la conductancia

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Vo

lta

je [V

]

Intensidad [A]

Conductancia

Series1

y = 0,0523x - 0,0192

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 10 20 30 40 50

Inte

nsi

dad

[A]

Voltaje[V]

RESISTENCIA

Series1

Lineal (Series1)


Calculo del error de las resistencias

Para 1

Para 2

Para 3

Para 4


Para 5

6.- CUESTIONARIO.

1. Si los resultados, obtenidos en la medición de cada una de las resistencias son diferentes, explique cuál es la causa de estas diferencias.

Los datos obtenidos en la medición de las resistencias no fueron notoriamente diferentes.

Se presento una diferencia mínima, que puede tratarse de errores sistemáticos

El que no se hayan detectado no quiere decir que no existan. De hecho, cada vez que

introducimos un aparato de medida estamos modificando de alguna manera el valor de la

magnitud que deseamos medir. Así, en el montaje largo la diferencia de potencial que

estamos midiendo no es la que existe en bornes de la resistencia sino la existente en

bornes del conjunto resistencia-amperímetro. Entonces la resistencia que estamos

midiendo es la equivalente a ambos dispositivos puestos en serie: R+RA (siendo RA la

resistencia interna del amperímetro). Esto implica la existencia de un error no aleatorio por

esta causa. A este tipo de errores les denominamos errores sistemáticos.

2. Que elementos empleados en circuitos o electrónicos no pertenecen a la relación lineal de corriente voltaje, descrita anteriormente explique y grafique su curva.

El montaje largo la diferencia de potencial que se mide no es la que existe en bornes de la

resistencia sino la existente en bornes del conjunto resistencia-amperímetro. Entonces la

resistencia que se mide es la equivalente a ambos dispositivos puestos en serie: R+RA

(siendo RA la resistencia interna del amperímetro).

La potencia


3. Un voltímetro de resistencia Rv y un amperímetro de resistencia Ra se conectan como se muestra la figura para medir una resistencia R, una parte de la corriente registrada por el amperímetro I pasa por el voltímetro, de modo que la relación de lecturas del medidor V/I da solamente una lectura aparente de la resistencia R. demuestre que R y R están relacionadas por la expresión.

Donde se puede ver que si Rv>>Ra entonces R=R

Se demuestra

4. Cuando se usan los medidores para determinar resistencias se pueden conectar también como en la figura siguiente en este caso también la relación de lecturas del medidor da solamente una resistencia aparente R. demuestre que R está relacionado con R por la expresión:

A

V


No se demuestra

5. Que Aplicaciones tendrán los superconductores. Explicar

La aplicación útil de la superconductividad es el desarrollo de imanes superconductores,

en las cuales las magnitudes de campo magnético son aproximadamente 10 veces

mayores a las producidas por los mejores electroimanes comunes.

Este tipo de superconductores están habitualmente hechos de aleaciones metálicas

o de óxidos cerámicos complejos. Niobio, Vanadio, Tecnecio, Diamante o Silicio son

elementos de esta clase. Aleaciones que exhiben ese comportamiento son por ejemplo

las de niobio-titanio, y niobio-estaño. En la práctica, la dúctil aleación Nb-Ti (47wt%) y

el compuesto intermetálico Nb3Sn son los únicos materiales utlizados hoy en día para

imanes superconductores.

Otros ejemplos de superconductores Tipo-II son los materias cerámicos cuprato-

perovskita que son los que han presentado más alta temperatura de trabajo. Se incluyen

en ellos los compuestos de LaBaCuO e YBaCuO, el cual es famoso como primer

material superconductor a la temperatura de ebullición do nitrógeno líquido. En todo caso

su naturaleza cerámica los hace frágiles, no siendo entonces adecuados para ser

convertidos en hilos o cables.

7.- CONCLUSIONES.

Los valores de I y V al representarse en la grafica, se comprobó que sigue

una relación lineal, como se esperaba, experimentalmente se cumple la ley de ohm

La gráfica de V en función de I nos da la pauta de que la diferencia de

potencial y la intensidad de corriente son magnitudes directamente proporcionales. La pendiente representa la resistencia, es decir la constante entre V e i.

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml


A partir de la observación del gráfico y de los cálculos realizados, podemos establecer como conclusión que la resistencia cumple con la Ley de Ohm.

8.- BIBLIOGRAFIA

Edminister “Circuitos Eléctricos” Mc Graw Hill

www.asifunciona.com

html.rincondelvago.com

“Circuitos Eléctricos” Colección Shaumm

www.elctronicacompleta.com

http://www.monografias.com/trabajos11/metcien/metcien.shtml#OBSERV

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml

http://www.asifunciona.com/

http://www.elctronicacompleta.com/

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