[LABORATORIO DE FSICA 3]

[LABORATORIO DE FSICA 3][UNMSM]

I. OBJETIVOS

Conocer el manejo de instrumentos y materiales de uso corriente en los experimentos de electricidad y magnetismo.

Conocer el rea de operacin de los instrumentos y determinar sus lecturas.

Aprender amontar circuitos sencillos y medicin de Tensin y corriente elctrica.

Identificacin de los valores de resistencia.

Verificar experimentalmente la Ley de Ohm.

Obtener los datos de voltaje y corriente elctrica en elementos resistivos con el fin de iniciar el estudio de circuitos simples.

Disear y montar circuitos elctricos con resistencias en serie y paralelo.

II. MATERIALES VISTOS EN CLASE

Tablero de resistencia

Reostato

Caja de resistencia

Ampermetro

Sistema Unitr@in

PRIMERA PARTE: INSTRUMENTACIN

I. FUNDAMENTOS TERICOS

Corriente ElctricaLos electrones se pueden mover con mayor velocidad mientras mayor sea la intensidad de la tensin y menor sea la resistencia que la red de tomos oponga a su paso. La intensidad de corriente se define como la carga que fluye por unidad de tiempo a travs de una seccin transversal del conductor, esto es:

La unidad con la que se designa la intensidad de la corriente es el amperio (que se abrevia A).

II. PROCEDIMIENTOEXPERIENCIA 1ACircuito sencillo de corrienteEn el siguiente experimento se debe mostrar, en primer lugar, que una corriente puede circular cuando el circuito de corriente se encuentra cerrado. Para ello se emplear el circuito que se encuentra en la parte superior de la tarjeta de Circuito de resistencias SO4203-6A, cuya fuente de tensin continua de 15V se activa automticamente una vez que la tarjeta se ha insertado en el experimentador. Una lmpara incandescente servir como carga de este circuito. El circuito de corriente se puede abrir o cerrar por medio de la insercin de diferentes conectores.Medicin de TensinLa tensin elctrica se mide con el voltmetro. La siguiente representacin muestra el smbolo grfico de un voltmetro.

EXPERIENCIA 1BMedicin directa de la corriente elctricaLa corriente elctrica se mide con un ampermetro.

Medicin indirecta de corrienteSi no se tiene a disposicin un ampermetro, sino nicamente un voltmetro, se puede determinar tambin de manera indirecta la intensidad de la corriente por medio de una medicin de tensin. Para ello se aprovecha la relacin que existe entre la corriente y la tensin en una carga esto es, la Ley de Ohm. La intensidad de corriente que nos interesa se obtiene entonces a partir de la ecuacin:

Siendo:R (resistencia)V (tensin elctrica)

EXPERIENCIA 1CEjecucin del experimento con la resistencia de medicin y el instrumento virtualMonte el circuito experimental representado a continuacin como muestra nuestra gua.

Resistencia elctricaSi una corriente elctrica circula a travs de un conductor, los portadores de cargas libres (electrones libres) se mueven entre los tomos de la red. En este caso siempre se producen colisiones entre los tomos, por lo cual, los electrones libres se ven rechazados y, de esta manera, se frena su movimiento. El conductor opone una resistencia a la corriente elctrica que debe ser vencida por la tensin.

La constante de material indica la resistencia especfica del material conductor en la unidad , es la longitud del conductor, en , y la seccin transversal del conductor en .

Diseos de las resistenciasLas imgenes siguientes muestran los smbolos grficos de diferentes tipos de resistencias.Resistencia con Contacto Deslizante

Resistencia VariableResistencia Comn

Codificacin por colores de las resistencias El siguiente ilustra la codificacin.

La banda 1 indica la primera cifra.La banda 2 indica la segunda cifra.La banda 3 indica el factor.La banda 4 indica la tolerancia.

La codificacin de colores para las cifras, factores y tolerancia est indicada en la siguiente tabla:Color1ra cifra2da cifraFactorTolerancia

Plata------

Dorado------

Negro---01---

Marrn11

Rojo22

Naranja33---

Amarillo44---

Verde55

Azul66

Violeta77

Gris88---

Blanco99

Llenar la Tabla 1 con los valores de las resistencias del tablero de resistencia con sus respectivas tolerancias.

Tabla 11 Banda2 Banda3 Banda4 BandaValor de R

1 (C)NaranjaBlancoNegroDorado

2 (B)NaranjaNaranjaNegroDorado

3 (D)AmarilloVioletaNegroDorado

4 (E)GrisRojoNegroDorado

5 (F)MarrnRojoMarrnDorado

6 (A)No se realiz debido a que estaba quemado

SEGUNDA PARTE: LEY DE OHM

I. FUNDAMENTOS TERICOS Si se quiere resumir por medio del clculo los procesos electrnicos que ocurren en un circuito sencillo de corriente, o en circuitos ms complejos, es necesario conocer, por una parte, la dependencia que existe entre la intensidad de corriente y la resistencia . Esta dependencia est descrita por la Ley de Ohm, que debe su nombre al famoso fsico alemn. Para ello se observar, en primer lugar, el circuito sencillo de corriente representado anteriormente Ley de Ohm:

La intensidad de corriente aumenta si aumenta la tensin y disminuye si aumenta la resistencia Aqu, la intensidad de corriente vara proporcionalmente a la tensin y de manera inversamente proporcional a la resistencia.

La Ley de Ohm se puede entonces expresar por medio de la siguiente frmula:

o y Nota: Las resistencias para las que es vlida la ley de Ohm (esto es, la proporcionalidad entre la corriente y la tensin) se denomina resistencias hmicas. Los conductores metlicos son, por lo general, resistencias hmicas, mientras que, por ejemplo, las resistencias de fluidos conductores no cumplen con la Ley de Ohm.

II. PROCEDIMIENTOLos siguientes componentes son necesarios, para la ejecucin de los experimentos expuestos dentro del marco de este curso: La tarjeta insertable Circuitos de resistencias.

La tarjeta insertable UniTrain-I de Circuitos de resistencias SA4203-6A permite el anlisis de circuitos de corrientes sencillos. Para ello, la tarjeta se ha dividido en seis sectores.

1. Circuito sencillo de corriente con tensin continua y lmpara incandescente con carga resistiva.2. Circuito en serie compuesto por un mximo de tres resistencias.3. Circuito en paralelo compuesto por un mximo de tres resistencias. 4. Un mximo de seis resistencias conectadas en grupo.5. Condensadores con resistencia de carga.6. Bobina de resistencia a carga. COMPROBACIN ANALGICA DE LA LEY DE OHM

Variacin de voltaje y corriente manteniendo la resistencia constanteTabla 1Voltaje ()

Intensidad ()

Variacin de corriente y resistencia manteniendo el voltaje constanteTabla 2Resistencia ()

Intensidad ()

Variacin de diferencial de potencial y resistencia manteniendo la corriente constanteTabla 3Resistencia ()

Voltaje ()