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UNIVERSIDAD DE CARABOBO

UNIVERSIDAD DE CARABOBO

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE FSICA

LABORATORIO I DE FISICA

SECCION 24

TRABAJO REALIZADO POR:

LINARES MARIA YNES

16.978.080.

VALENCIA, 13 DE MARZO DE 2003

OBJETIVOS

Determinar la relacin funcional entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente en un elemento resistivo

Comprobar la ley de Ohm

Montar circuitos elctricos y realizar medidas con el ampermetro y el voltmetro.

FUNDAMENTOS TERICOS

El anlisis de circuitos se simplifica con el uso de las reglas conocidas como las leyes de kirchhoff, las cuales se deducen de la ley de conservacin de la carga y la ley de la conservacin de la energa. La otra ley que gobierna los circuitos elctricos, aunque no es fundamental, es la ley de Ohm, muy utilizada, ya que es vlida para la mayora de los conductores metlicos. Se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometidos a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, la razn entre la tensin aplicada V y la corriente I, es constante. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, expresada por la ecuacin R = V / I .

Los elementos que obedecen a la ley de Ohm, que son la mayora de los metales, son llamados elementos resistivos, los cuales permiten el paso de corriente a travs de ellos.

MATERIALES Y EQUIPOS

Batera: 6 V

Interruptor: Morse

Restato: alcance 320 Resistencia: 100 +/- 2 %

Ampermetro: alcance: 0,1 A; apreciacin: 0,001 A

Voltmetro: alcance: 6 V; apreciacin: 0,2 V

ESQUEMA DE MONTAJE

PROCEDIMIENTO

1. Identificamos cada uno de los componentes del circuito, averiguamos la mxima corriente que puede soportar el restato, el ampermetro, el voltmetro y la resistencia, a fin de cuidar que la corriente que circula por ellos no alcance su valor mximo, los cuales ya sabemos.

2. Montamos el circuito que aparece en el diagrama de circuito, con el interruptor S abierto y el contacto mvil P de restato en N. No conectamos la fuente de tensin hasta que el profesor o el preparador nos reviso el circuito.

3. Cerramos el interruptor S y lemos los valores de tensin y de corriente.

4. aumentamos gradualmente la intensidad de corriente I deslizando el contacto mvil C del restato Rt hacia el punto M. Para cada valor de corriente Ii lemos el valor del voltaje Vi en la resistencia.

5. Graficamos los puntos experimentales (Ii, Vi) en papel milimetrado y determinamos la relacin funcional entre el voltaje V y la intensidad de corriente I.

DATOS Y MEDIDAS EXPERIMENTALES

Tabla de datos

Tensin de la fuente e (V)Apreciacin del ampermetro (A)Apreciacin del voltmetro (V)Resistencia ()Restato ()

60,0010,2100 +/- 2%320

Tabla de medidas

Corriente I (A)0,0600,0560,0520,0470,0350,0320,0300,0270,0210,0150,010

Voltaje V (V)5,85,454,43,43,22,82,621,40,8

Realizando el anlisis de la grafica del voltaje en funcin de la corriente podemos concluir que la tendencia de los puntos es la de seguir una recta, la cual es de la forma: Y = AX + B; si hacemos el cambio de variable adecuado, siendo Y = V, X = I. Para buscar los parmetros A y B no ubicamos en la grafica y observamos que el punto de corte de la recta en el eje de las ordenadas es el X0 (0,0), por lo cual B = 0. A es la pendiente de esa recta, la cual viene dada por la expresin de m:

Tomemos los puntos P1(0,052; 5) y P2 (0,015; 1,4), que pasan por la recta.

m = Y2 Y1 = 1,4 5 = 97,30 = B

X2 X1 0,015 0,052

Luego la relacin analtica viene dada por: V = 97,30IAl hacer el anlisis de la ecuacin de esta recta o relacin lineal nos damos cuenta que la pendiente de esta recta representa el valor de la resistencia, habr que encontrar el error de la resistencia encontrada grficamente. Tomaremos dos puntos que no pertenezcan a la recta, uno por encima y otro por debajo, el valor absoluto de la diferencia de las pendientes en estos dos puntos, este ser el error.

P1(0,010; 0,8); P2(0,0)

m1 = 0,8 0 = 80,00

0,010 - 0

P3(0,032;3,2); P4(0,0)

m2 = 3,2 - 0 = 100,0 0,032 - 0

Luego el error vendr dado por: E = |m2 m1| = 20 . Luego la expresin de la resistencia obtenida grficamente vendr dada por:

R = [97,3 +/- 20] determinando el valor de la resistencia empleando la ecuacin R = V .

I

la ecuacin R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|Vendr dada por V, I, los cuales vendrn dados por las apreciaciones de los respectivos instrumentos.

V = Ei = 0,2 V

I = Ei = 0,001 A

Proceso de medidas indirectas

Se vendra utilizando para el calculo de las derivadas parciales; luego indirectamente:

R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|

R = V - V . I = I(V) - V(I) .

I I2 I2

Colocndose los pares ordenados Vi, Ii en la esta ltima ecuacin escrita para hallar los valores de R

N

R = V ()

IR = |R|V + |R|I ()

|V| |I|ER% = R x 100%

R

196,671,721,78

296,431,851,92

396,151,992,07

493,622,262,41

597,142,943,03

6100,03,133,13

793,333,563,81

896,303,843,99

995,244,995,24

1093,337,117,62

1180,0012,015

Luego el valor medio total es: R = 94,38 El error absoluto total es: R = 4,13 El valor definitivo de la resistencia sera:

R = [94,38 +/- 4,130] RESULTADOS

Del experimento realizado la relacin obtenida entre el voltaje y la intensidad de corriente elctrica, mediante el mtodo grafico vino dada por: V = 97,30I

Los valores de las resistencias obtenidas por el mtodo grafico y empleando la ecuacin R = V / I son los siguientes:

Grficamente: R = [97,30 +/- 20,00] Por la ecuacin R = V / I : R = [94,38 +/- 4,130] La resistencia es un elemento Ohmnico, ya que se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometido a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, entre la tensin aplicada V y la corriente I es constante, lo cual se cumple a presentarse la lnea recta como relacin funcional entre la intensidad de corriente elctrica I y la diferencia de potencial aplicada V. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, bien expresada por la ecuacin R = I / V, ecuacin muy utilizada en este experimento.

Si queremos saber cual medida es mas precisa, calculamos el error relativo porcentual de cada una de las medidas de resistencia obtenidas, y aquella que tenga el error relativo porcentual menor, ser la medida mas precisa, y ese mtodo ser el mas exacto.

Grficamente: ER% = R . 100 %= 20,00 . 100 % = 20,55 %

R 97,30

Indirectamente: ER% = R . 100 %= 4,130 . 100 % = 4,376 %

R 94,38

Luego claramente se observa que la resistencia obtenida indirectamente es mas exacta, ya que el error relativo porcentual es mas pequeo, nos dicen que los clculos indirectos son mas precisos que observando la relacin funcional grficamente. La medida mas exacta

Los errores sistemticos son aquellos que cuando estn presentes en un proceso de medicin causan que las medidas obtenidas tiendan constantemente a ser o muy bajas o muy altas, entre estos errores encontramos los tericos, instrumentales, ambientales y de observacin; y de acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que la influencia de los errores sistemticos estuvieron presentes en este experimento, el error instrumental conjuntamente con el error de observacin en la lectura de los aparatos fue determinante para ello, y los errores sistemticos son constantes en valor y signo, no se pueden eliminar, solo se pueden reducir, de all nuestros resultados. Por ejemplo, la sensibilidad de N voltmetro es un factor importante al momento de medir en circuitos altamente resistivos, ya que si la sensibilidad del voltmetro es pequea, el medidor reducira la resistencia equivalente indicando una tensin menor de la que existe entre esos distintos puntos del circuito sin el instrumento, a menos de que este fuera ideal.

Experimento con una resistencia de 10

OBJETIVOS

Determinar la relacin funcional entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente en un elemento resistivo

Comprobar la ley de Ohm

Montar circuitos elctricos y realizar medidas con el ampermetro y el voltmetro.

FUNDAMENTOS TERICOS

El anlisis de circuitos se simplifica con el uso de las reglas conocidas como las leyes de kirchhoff, las cuales se deducen de la ley de conservacin de la carga y la ley de la conservacin de la energa. La otra ley que gobierna los circuitos elctricos, aunque no es fundamental, es la ley de Ohm, muy utilizada, ya que es vlida para la mayora de los conductores metlicos. Se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometidos a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, la razn entre la tensin aplicada V y la corriente I, es constante. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, expresada por la ecuacin R = V / I .

Los elementos que obedecen a la ley de Ohm, que son la mayora de los metales, son llamados elementos resistivos, los cuales permiten el paso de corriente a travs de ellos.

MATERIALES Y EQUIPOS

Batera: 6 V

Interruptor: Morse

Restato: alcance 320 Resistencia: 10 +/- 2 %

Ampermetro: alcance: 0,5 A; apreciacin: 5x 10-3 A

Voltmetro: alcance: 6 V; apreciacin: 0,1 V

ESQUEMA DE MONTAJE

PROCEDIMIENTO

1. Identificamos cada uno de los componentes del circuito, averiguamos la mxima corriente que puede soportar el restato, el ampermetro, el voltmetro y la resistencia, a fin de cuidar que la corriente que circula por ellos no alcance su valor mximo, los cuales ya sabemos.

2. Montamos el circuito que aparece en el diagrama de circuito, con el interruptor S abierto y el contacto mvil P de restato en N. No conectamos la fuente de tensin hasta que el profesor o el preparador nos reviso el circuito.

3. Cerramos el interruptor S y lemos los valores de tensin y de corriente.

4. aumentamos gradualmente la intensidad de corriente I deslizando el contacto mvil C del restato Rt hacia el punto M. Para cada valor de corriente Ii lemos el valor del voltaje Vi en la resistencia.

5. Graficamos los puntos experimentales (Ii, Vi) en papel milimetrado y determinamos la relacin funcional entre el voltaje V y la intensidad de corriente I.

DATOS Y MEDIDAS EXPERIMENTALES

Tabla de datos

Tensin de la fuente e (V)Apreciacin del ampermetro (A)Apreciacin del voltmetro (V)Resistencia ()Restato ()

65 x 10-30,110 +/- 2%320

Tabla de medidas

Corriente I (A)0,2350,1650,1500,1300,1100,0950,0850,0750,0600,0500,030

Voltaje V (V)2,31,61,51,21,00,90,80,70,60,50,3

Realizando el anlisis de la grafica del voltaje en funcin de la corriente podemos concluir que la tendencia de los puntos es la de seguir una recta, la cual es de la forma: Y = AX + B; si hacemos el cambio de variable adecuado, siendo Y = V, X = I. Para buscar los parmetros A y B no ubicamos en la grafica y observamos que el punto de corte de la recta en el eje de las ordenadas es el X0 (0,0), por lo cual B = 0. A es la pendiente de esa recta, la cual viene dada por la expresin de m:

Tomemos los puntos P1(0,075; 0,7) y P2 (0,165; 1,6), que pasan por la recta.

m = Y2 Y1 = 1,6 0,7 = 10,00 = B

X2 X1 0,165 0,075

Luego la relacin analtica viene dada por: V = 10,00.IAl hacer el anlisis de la ecuacin de esta recta o relacin lineal nos damos cuenta que la pendiente de esta recta representa el valor de la resistencia, habr que encontrar el error de la resistencia encontrada grficamente. Tomaremos dos puntos que no pertenezcan a la recta, uno por encima y otro por debajo, el valor absoluto de la diferencia de las pendientes en estos dos puntos, este ser el error.

P1(0,110; 1); P2(0,0)

m1 = 1 0 = 9,09

0,110 - 0

P3(0,03;0,3); P4(0,0)

m2 = 0,3 - 0 = 10,0 0,03 - 0

Luego el error vendr dado por: E = |m2 m1| = 0,91 . Luego la expresin de la resistencia obtenida grficamente vendr dada por:

R = [10,0 +/- 0,91] Determinando el valor de la resistencia empleando la ecuacin R = V . I

la ecuacin R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|Vendr dada por V, I, los cuales vienen dados por los respectivos errores instrumentales de cada uno de los elementos; y se aplicaran las derivadas parciales para medir la resistencia por medio de las medidas indirectas.

V = Ei = 0,1 V

I = Ei = 0,005 A

Proceso de medidas indirectas

Se vendra utilizando para el calculo de las derivadas parciales; luego indirectamente:

R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|

R = V - V . I = I(V) - V(I) .

I I2 I2

Colocndose los pares ordenados Vi, Ii en la esta ltima ecuacin escrita para hallar los valores de R

N

R = V ()

IR = |R|V + |R|I ()

|V| |I|ER% = R x 100%

R

19,790,222,25

29,700,313,20

310,00,333,30

49,230,414,44

59,090,505,50

69,470,555,81

79,410,626,59

89,330,717,61

910,00,838,3

1010,01,0010

1110,01,671,67

Luego el valor medio total es: R = 9,64 El error absoluto total es: R = 0,65 El valor definitivo de la resistencia sera:

R = [9,64 +/- 0,65] RESULTADOS

Del experimento realizado la relacin obtenida entre el voltaje y la intensidad de corriente elctrica, mediante el mtodo grafico vino dada por: V = 10,0I

Los valores de las resistencias obtenidas por el mtodo grafico y empleando la ecuacin R = V / I son los siguientes:

Grficamente: R = [10,0 +/- 0,91] Por la ecuacin R = V / I : R = [9,64 +/- 0,65] La resistencia es un elemento Ohmico, ya que se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometido a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, entre la tensin aplicada V y la corriente I es constante, lo cual se cumple a presentarse la lnea recta como relacin funcional entre la intensidad de corriente elctrica I y la diferencia de potencial aplicada V. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, bien expresada por la ecuacin R = I / V, ecuacin muy utilizada en este experimento.

Si queremos saber cual medida es mas precisa, calculamos el error relativo porcentual de cada una de las medidas de resistencia obtenidas, y aquella que tenga el error relativo porcentual menor, ser la medida mas precisa, y ese mtodo ser el mas exacto.

Grficamente: ER% = R . 100 %= 0,91 . 100 % = 9,1 %

R 10,0

Indirectamente: ER% = R . 100 %= 0,65 . 100 % = 6,74 %

R 9,64

Luego claramente se observa que la resistencia obtenida indirectamente es mas exacta, ya que el error relativo porcentual es mas pequeo, nos dicen que los clculos indirectos son mas precisos que observando la relacin funcional grficamente. La medida mas exacta

Los errores sistemticos son aquellos que cuando estn presentes en un proceso de medicin causan que las medidas obtenidas tiendan constantemente a ser o muy bajas o muy altas, entre estos errores encontramos los tericos, instrumentales, ambientales y de observacin; y de acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que la influencia de los errores sistemticos estuvieron presentes en este experimento, el error instrumental conjuntamente con el error de observacin en la lectura de los aparatos fue determinante para ello, y los errores sistemticos son constantes en valor y signo, no se pueden eliminar, solo se pueden reducir, de all nuestros resultados. Por ejemplo, la sensibilidad de N voltmetro es un factor importante al momento de medir en circuitos altamente resistivos, ya que si la sensibilidad del voltmetro es pequea, el medidor reducira la resistencia equivalente indicando una tensin menor de la que existe entre esos distintos puntos del circuito sin el instrumento, a menos de que este fuera ideal.

Determinacin de la relacin funcional entre el voltaje y la corriente en un diodo.

OBJETIVOS

Determinar la relacin funcional entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente en un elemento resistivo

Comprobar la ley de Ohm

Montar circuitos elctricos y realizar medidas con el ampermetro y el voltmetro.

FUNDAMENTOS TERICOS

El anlisis de circuitos se simplifica con el uso de las reglas conocidas como las leyes de kirchhoff, las cuales se deducen de la ley de conservacin de la carga y la ley de la conservacin de la energa. La otra ley que gobierna los circuitos elctricos, aunque no es fundamental, es la ley de Ohm, muy utilizada, ya que es vlida para la mayora de los conductores metlicos. Se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometidos a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, la razn entre la tensin aplicada V y la corriente I, es constante. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, expresada por la ecuacin R = V / I .

Los elementos que obedecen a la ley de Ohm, que son la mayora de los metales, son llamados elementos resistivos, los cuales permiten el paso de corriente a travs de ellos.

MATERIALES Y EQUIPOS

Batera: 6 V

Interruptor: Morse

Restato: alcance 320 Diodo: 1 A

Ampermetro: alcance: 0,3 A; apreciacin: 0,01 A

Voltmetro: alcance: 1 V; apreciacin: 0,01 V

ESQUEMA DE MONTAJE

PROCEDIMIENTO

1. Identificamos cada uno de los componentes del circuito, averiguamos la mxima corriente que puede soportar el restato, el ampermetro, el voltmetro y el diodo, a fin de cuidar que la corriente que circula por ellos no alcance su valor mximo, los cuales ya sabemos.

2. Montamos el circuito que aparece en el diagrama de circuito, con el interruptor S abierto y el contacto mvil P de restato en N. No conectamos la fuente de tensin hasta que el profesor o el preparador nos reviso el circuito.

3. Cerramos el interruptor S y lemos los valores de tensin y de corriente.

4. aumentamos gradualmente la intensidad de corriente I deslizando el contacto mvil C del restato Rt hacia el punto M. Para cada valor de corriente Ii lemos el valor del voltaje Vi en el diodo.

5. Graficamos los puntos experimentales (Ii, Vi) en papel milimetrado y determinamos la relacin funcional entre el voltaje V y la intensidad de corriente I.

DATOS Y MEDIDAS EXPERIMENTALES

Tabla de datos

Tensin de la fuente e (V)Apreciacin del ampermetro (A)Apreciacin del voltmetro (V)DiodoRestato ()

60,010,011 A320

Tabla de medidas

Corriente I (A)0,180,140,070,060,030,01

Voltaje V (V)0,760,750,720,710,690,66

Segn la grafica # 3 en el papel milimetrado podemos notar que los puntos siguen la tendencia de una curva potencial, luego podemos concluir que la resistencia del diodo no es constante, es dinmica, por lo cual no es un elemento que obedece a la ley de Ohm, ya que la relacin a temperatura constante entre una diferencia de potencial variable a la que es sometida y una intensidad de corriente elctrica I que circula por el, no el lineal, o sea, no es constante, la resistencia vara para cada valor de la corriente. Luego sabemos que se puede utilizar la ecuacin R = V / I solo para cada punto de la respectiva curva potencial, ya que la resistencia es dinmica.

Utilizaremos la ecuacin anteriormente citada para calcular la resistencia del diodo indirectamente, de:

I

R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|La cual vendr dada por V, I, los cuales vienen dados por los respectivos errores instrumentales de cada uno de los elementos; y se aplicaran las derivadas parciales para medir la resistencia por medio de las medidas indirectas.

V = Ei = 0,01 V

I = Ei = 0,01 A

Proceso de medidas indirectas

Se vendra utilizando para el calculo de las derivadas parciales; luego indirectamente:

R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|

R = V - V . I = I(V) - V(I) .

I I2 I2

Colocndose los pares ordenados Vi, Ii en la esta ltima ecuacin escrita para hallar los valores de R

Corriente

I (A)Voltaje

V (V)Resistencia

R ()R = |R|V + |R|I ()

|V| |I|

0,180,764,22-0,18

0,140,755,36-0,31

0,070,7210,3-1,33

0,060,7111,8-1,81

0,030,6923,0-7,33

0,010,6666,0-65

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

Podemos concluir que la resistencia en este elemento Ohmico es independiente de voltaje aplicado en sus extremos.

Los puntos siguen una tendencia continua, mas no lineal, sigue una tendencia mas bien parecida a la de una curva potencial, de lo que se puede concluir que la resistencia del diodo no es constante, deduciendo as que el diodo no es un elemento Ohmico, lo que significa que no cumple con la ley de Ohm (R = V / I), lo cual significa que a temperatura constante al aplicarle al diodo una diferencia de potencial variable y una corriente I que por el circula, la relacin entre estos dos elementos no es lineal, no es constante.

Se lee en la tabla de la obtencin de la resistencia del diodo, que esta es totalmente independiente del voltaje, de lo que se puede deducir que en un elemento no Ohmico su resistencia no depende del voltaje

CONCLUSIONES

De los experimentos anteriormente hechos podemos concluir que el valor de la resistencia obtenido por el mtodo grafico fue de R = [97,30 +/- 20,00] y el valor de la resistencia utilizando la ecuacin R = V / I fue R = [94,38 +/- 3,930] Tambin podemos concluir que el valor de la resistencia obtenido por el mtodo grafico fue de R = [10,0 +/- 0,91] y el valor de la resistencia utilizando la ecuacin R = V / I fue R = [9,64 +/- 0,65]

En el experimento utilizamos una resistencia de 100 y 10 respectivamente, por lo tanto se puede concluir que el mtodo mas exacto si se comparan ambos fue el de la resistencia obtenida indirectamente por la ecuacin de resistencia, ya que se acerca mas hacia el valor exacto de la resistencia utilizada.

Se puede concluir que la resistencia es un elemento Ohmico, ya que se dice que un elemento obedece a la ley de Ohm si al ser sometido a una diferencia de potencial variable, a temperatura constante, la relacin entre la tensin entre sus extremos y la corriente que por el circula es lineal, es decir, entre la tensin aplicada V y la corriente I es constante, lo cual se cumple a presentarse la lnea recta como relacin funcional entre la intensidad de corriente elctrica I y la diferencia de potencial aplicada V. Esta constante es el valor de la resistencia elctrica R del conductor, bien expresada por la ecuacin R = I / V, ecuacin muy utilizada en este experimento.

La relacin funcional de un elemento no Ohmico de intensidad contra potencial, esta dada por una ecuacin potencial creciente en todo su dominio, mientras mas es la diferencia de potencial aplicada a un elemento no Ohmico la intensidad de la corriente aumenta, tomando en cuenta que su resistencia no es constante, la intensidad de corriente no estara faltando a la ley de la conservacin de energa.

Los resultados obtenidos en esta parte de la prctica son bastantes precisos ya que como se observo que el mayor error obtenido fue de 0,91 , lo cual es real; ya que el experimento se hizo con un instrumento de apreciacin muy pequea.

POSTLABORATORIO:

1. Determine la relacin funcional entre el voltaje y la corriente en la resistencia del experimento # 1, aplicando el mtodo de los mnimos cuadrados. Compare con el valor obtenido por el mtodo grfico.

Completando la siguiente tabla:

AiViAi2AiVi

0,0605,80,348

0,0565,10,286

0,0525,00,260

0,0474,40,207

0,0353,40,119

0,0323,20,102

0,0302,80,084

0,0272,60,070

0,0212,00,042

0,0151,40,021

0,0100,80,008

Ai = 0,385Vi = 36,5Ai2 = 0,016 AiVi = 1,547

Resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones:

m Ai ao Vi

Ai Ai2 a1 AiVi

Resolviendo el sistema matricial:

ao = -0,42 y a1 = 106,7

Luego la relacin funcional entre V y I es: V = 106,7 I 0,42Al igual que el mtodo grfico, el trmino que acompaa a la variable independiente es la pendiente, la cual es la resistencia, y se puede observar segn esta ecuacin que hay un poco de diferencia de potencial entre los extremos de la resistencia al no haber paso de corriente. Tambin podemos concluir que este mtodo es mas exacto que el grfico, ya que este se acerca mas al valor verdadero de la resistencia, que es de 100 .

2. Determine la relacin funcional entre el voltaje y la corriente en el diodo (experimento # 2), aplicando el mtodo de los mnimos cuadrados.

Completando la siguiente tabla:

AiViAi2Ai3Ai4AiViAi2Vi

0,180,760,035,83x10-31,05x10-30,140,02

0.140,750,012,74x10-33,84x10-40,117,50 x10-3

0,070,724,90x 10-33,43x10-42,40x10-50,053,53 x10-3

0,060,713,60x10-32,16x10-41,30x10-50,042,56 x10-3

0,030,699,00x10-42,70x10-58,10x10-70,026,21 x10-4

0,010,661,00x10-41,00x10-61,00x10-86,60 x10-36,60 x10-5

Ai =

0,49Vi =

4,29Ai2 =

0,06Ai3 =

9,16x10-3Ai4 =

1,47x10-3 AiVi =

0,37Ai2Vi =

Resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones:

6 ao + 0,49a1 + 0,06a2 = 4,29

0,49 ao + 0,06a1 + 9,16x10-3 a2 = 0,37

0,06 ao + 9,16x10-3 a1 + 1,47x10-3 a2 = 0,03Luego los valores de los coeficientes: ao = 3,96

a1 = -94,54

a2 = 448,1

Luego la relacin funcional entre V y I es:

V = 3,96 - 94,54I + 448,1 I2

Luego claramente observamos que este mtodo no da una relacin lineal, significa que este no es un elemento Ohmico, ya que no cumple con dicha ley, significa que la resistencia es distinta en cada uno de los puntos de dicha curva.

3. Determine la pendiente en cada uno de los puntos experimentales de la curva obtenida en el experimento # 2. compare con los valores obtenidos en la tabla # 2.

La pendiente en cada uno de los puntos de la curva es la derivada de la funcin evaluada en los puntos en los que queramos obtener la pendiente. Luego la derivada de la anterior funcin obtenida es:

V` = R = - 94,54 + 896,2 I

Corriente Ii (A)Pendiente en Ii

R = -94,54 + 896,2IResistencia de la tabla n 2

0,1866,784,22

0.1430,935,36

0,07-31,8110,3

0,06-40,7711,8

0,03-67,6523,0

0,01-85,5866,0

Luego observamos claramente que las resistencias fluctan mas calculando la pendiente pos medio de la derivada que por la medida indirecta R = V / I, la cual se observa que es mas exacta, ya que da valores que se ajustan mejor a la curva en cuestin.

4. En un experimento de laboratorio se realizaron medidas de la diferencia de potencial y de la corriente en un elemento del circuito. Determine si el elemento es una resistencia.

Corriente (A)1,02,03,04,05,06,07,08,09,0

Tensin (V)2,02,83,54,04,54,95,35,76,0

Si observamos la grafica, tenemos:

Luego podemos concluir que esta grfica es parecida a la de un elemento que no obedece a la ley de Ohm, ya que a temperatura constante la relacin entre la diferencia de potencial (V) y la corriente I no es lineal.

_1109028326.bin

_1109029663.bin

_1109020358.xlsGrfico1

Corriente (A)

2

2.8

3.5

4

4.5

4.9

5.3

5.7

6

Tensin (V)

Intensidad de Corriente (A)

Voltaje (V)

Diferencia de potencial - Corriente

Hoja1

Corriente (A)123456789

Tensin (V)22.83.544.54.95.35.76

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

&A

Page &P

Tensin (V)

Intensidad de Corriente (A)

Voltaje (V)

Diferencia de potencial - Corriente

Hoja2

Hoja3