laboratorio nro3 de fisica iii.docx

7/24/2019 Laboratorio Nro3 de fisica III.docx

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INTRODUCCION

$oseemos circuitos electrnicos en nuestra vida cotidiana ya sea en los televisores,radios, computadoras, microondas, celulares, etc. Estos son muc#o ms complejos quelos que estudiamos, pero con nuestro poco conocimiento podemos tener una referencia a

ello. %ada circuito est compuesto de un material conductor diferente, los cuales act&ande diferente forma ante la presencia de una diferencia de voltaje, #ay alunos que secomportan de una forma muy especial, como los conductores #micos y los diodos,elementos de los cuales a analizaremos su comportamiento y trataremos de entenderlos.

'e manera que mediante este experimento a realizar entenderemos el funcionamientoinicial de cualquier circuito elctrico, que se utilizan en diferentes aparatoselectrodomsticos, instrumentos de laboratorio, etc. Entonces, para el cual se utilizarandiferentes instrumentos como voltmetros y ampermetros que nos indicaran la medidaexacta del voltaje y corriente elctrica que utilizaremos, este trabajo ser realizado condependencia de corriente elctrica continua, es decir, la relacin existente entre voltaje y

corriente elctrica es proporcional, entonces mediante este razonamiento, podremosrealizar medidas exactas mediante raficas e identificar la forma o el funcionamiento delcircuito armado.

Entonces la aplicacin de circuitos elctricos es muy com&n e importante en la actualidad,podemos entonces decir entonces que el presente trabajo ayudara a entender muc#ascuestiones, como el concepto final de corriente elctrica, circuitos elctricos y aparatosque miden el voltaje y la corriente elctrica adems de la diferencia entre la corrienteelctrica continua con la corriente alterna, esto se verificara en la experimentacin ,adems se obtendrn de manera inmediata raficas de la experiencia ya que como se#aba mencionado con anterioridad, siempre existir una relacin entre el voltaje y la

corriente elctrica continua, entonces en consecuencia obtenemos las curvascaractersticas del voltaje y la corriente elctrica que tiene muc#o valor y contraste ya quedemuestra distintas consideraciones fsicas como la relacin existente entre ambasvariables entonces podemos decir que el manejo de conceptos previos nos ayudaran aentender mejor el presente trabajo experimental.


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FUNDAMENTO TEORICO

En muc#as mquinas y dispositivos, el comportamiento elctrico puede ser especificadopor medio de sus curvas caractersticas. (na correcta interpretacin de estas curvas

puede brindar abundante informacin acerca de su comportamiento en distintascondiciones de funcionamiento. )i se considera un flujo de portadores de caras a travsde una superficie se define la intensidad de corriente por*

I=dQ/dt

Donde:

dQ/dt: Diferencial de carga en un pequeo diferencial de tiempo

'ado que la velocidad de las caras que pasan por la superficie vara de un punto a otro,

es ms conveniente definir la intensidad de corriente + mediante la densidad de corrientecuya relacin es*

I=J.dSDonde:

J: densidad de corriente elctrica

dS: diferencial de supercie

donde ds es el elemento de supercie. s importante la notaci!n "ectorialporque permite tomar en cuenta aquellos casos en que el #rea considerada noes perpendicular a la direccin de flujo de la corrientepor lo tanto conduce al mismoresultado para la corriente siempre y cuando la superficie corte totalmente a la rein porla que fluyen las caras. )i la densidad de corriente es uniforme y la superficie se tomaperpendicular a la densidad de corriente entonces =JA dondeA es el rea de la seccintransversal del conductor. %onsideremos que la corriente es debida al movimiento deportadores de cara con una velocidad media v, llevando cada uno de ellos cara. )i eln&mero de portadores por unidad de volumen es n, entonces si consideramos el rea total

A determinaremos el flujo total por unidad de rea y por unidad de tiempo. n otrotiempo dt atra"esar# la supercie elegida un cilindro de carga de #rea A $

longitud vdt, su "olumen es Avdt $ contiene N=nAvdt portadores cargados.%ada portador lle"a una carga e& de tal forma que dq = nevAdt es el 'u(o decarga en el tiempo dt& por lo tanto:J = nev I = nevA.

v es la velocidad de arrastre. "a velocidad de los electrones es muy rande en un metal,pero completamente al azar sin un campo elctrico externo. Este movimiento azaroso es


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consecuencia de los c#oques elsticos entre los electrones e iones del metal. El tiempomedio entre dos c#oques se llama tiempo libre medio -/. 0l aplicar un campo elctrico,cada electrn sufre una desviacin de su trayectoria en la direccin de la fuerza producidapor el campo. En cada recorrido libre, el campo elctrico produce una aceleracin en ladireccin de la fuerza F=eE. %ada c#oque reduce a cero la velocidad acumulada por el

efecto del campo exterior lueo, la aceleracin provoca otro aumento de velocidad #astael siuiente c#oque. "a velocidad de arrastre es la medida de este movimiento y esmuc#o menor que la velocidad al azar de los electrones, esta velocidad es proporcional alcampo y como la corriente es proporcional a ella se concluye que i es proporcional a E, obien i es proporcional a eE, es decir i es proporcional a la fuerza ejercida sobre loselectrones por el campo elctrico como consecuencia de los c#oques entre los electronese iones. $ara un conductor de seccin transversal constante y lonitud L, si se aplica unaddp 1 entre sus extremos se oriina un campo elctrico E=V/L, por lo tanto podemos decirque la corriente es proporcional al voltaje, lo que se puede escribir como* V 2 IR donde laconstante de proporcionalidad R es la resistencia del material. Esta es la llamada ley de3#m en forma macroscpica y es vlida slo para conductores metlicos. 3tro factor que

debemos considerar es la temperatura, pues la resistencia no es constante, es funcin deella. )i consideramos una temperatura fija entonces dice que la relacin V vs. es lineal yR es constante, un material con estas caractersticas se llama #mico o lineal. (n materialque no siue la ley de 3#m se llama no #mico.

)*+,I*-S )0I%S: stos materiales son denominados asi si el "olta(eaplicado a sus e1tremos es proporcional a la intensidad de corriente que circulapor el& la constante de proporcionalidad reci2e el nom2re de resistenciaelctrica& entonces 3=I., entonces la graca de 4I5 3.S 435 es una recta con

pendiente positi"a. sta denici!n es "#lida para la corriente continua $ para lacorriente alterna cuando se trate de elementos resisti"os puros. De e1istirestos componentes reacti"os& la oposici!n presentada a la circulaci!n decorriente.

)*+,I*-S 0 )0I%S: %uando el "olta(e depende de la intensidad decorriente $ no de una simple relaci!n constante de 3/I& entonces el material esno o6mnico& es decir las le$ de o6m $a no es "alida para este tipo demateriales& $ la graca $a no ser# una recta sino una cur"a.


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OBJETIVOS

3btener las rficas de corriente4 voltaje para los elementos resistivos

Estudiar las caractersticas de las rficas de corriente4voltaje

'emostrar experimentalmente la ley de 3#m para un material resistivo

0rmar un circuito elctrico que nos ayude a explicar la ley de o#m, explicada en la

metodoloa de la experimentacin

1erificar por simple inspeccin cuales son elementos o#mnicos y cuales no


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METODOLOGIA

$ara armar el circuito elctrico*

. Empezaremos por requerir de una fuente para lueo se conectara al restato, paraempezar a armar el circuito

Imagen 1 : Fuente elct!ca Imagen ": Fuente c#necta$a al e%&tat#

6. 0 continuacin se conectara el restato al ampermetro a fin de medir la intensidad de

corriente elctrica, lueo se conecta el ampermetro a los elementos, junto con el restato.

Imagen ' : Se c#necta a un am(e)met# Imagen * : am(e)met# c#necta$#


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7. 8inalmente el circuito se cierra al conectar cada instrumento como se menciono

Imagen + : F!nalmente &e c!ea el c!cu!t# elct!c#


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RESULTADOS

1, Ga-!ca& I.-/V0 c#n l#& al#e& #2ten!$#& /ADJUNTO AL FINAL0", 3En cu4l $e l#& element#& &e cum(le la le5 $e O6m 5 en cuale& n#7

4"a ley de 3#m se cumple en elemento* 9E)+)39, y en los elementos* 83%3 y'+3'3, no se cumple la ley de 3#m.Esto se debe a que se&n las rficas de 1 v.s +, la rfica del 9E)+)39 es unarecta, y por lo tanto es un material #mico, entonces cumple con la ley de o#m, encambio el 83%3 y '+3'3, las rficas de 1 v.s + no son rectas, entonces nocumplen con la ley de 3#m.

', 8aa una $!-eenc!a $e 9, #lt!#&; 3cu4le& n la& e&!&tenc!a& $e l#& te&element#&7

$ara la rfica del elemento* 9E)+)39, se sabe que es una recta, entonces"a resistencia elctrica es *92 :,!; :,:G

:,; :,::,;6 :,6:

:,;5 :,7::,;> :,!:

:,G :,>:*, An4l!&!& $e e#:

El error, se encontr en las mediciones realizadas por el ampermetro , entoncesno podemos realizar una experiencia exacta.

1oltaje 0plicado-en 1oltios/

%orriente-en 0mperios/

:,: :,: :,:6,: :,:66,5 :,:6

7,: :,:77,5 :,:7=,: :,:==,5 :,:=5,: :,:5!,: :,:!

1oltaje 0plicado-en 1oltios/

%orriente-en 0mperios/

:,: :,: :,=

6,: :,66,5 :,677,: :,657,5 :,6G=,: :,7=,5 :,76

5,: :,7=! :,7G


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0dems los instrumentos de medida todos tienen un cierto error de medicinincluyendo al voltmetro.

0l inicio del experimento el restato no funcionaba como deba de funcionarentonces no se pudo completar debidamente la experiencia.

"os errores no se pueden cuantificar con exactitud ya que son pocos, entonces alanalizar el error en todos los instrumentos de medicin todos llean a conclusionessemejantes a las descritas con anterioridad, entonces para mejorar la realidad dela experiencia se necesita otro tipo de material que realice el mismo trabajo.


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y TEXTIL

REA ACADMICA DE CIENCIAS BSICAS

INFORME N 3

LABORATORIO DE FISICA III

+8+9-: %9,3*S %*,*%+,IS+I%*S 3-+*J7%,,I0+

ALUMNOS: .. NOTA

NOTAPROFESORES: .

....

PERIODO ACADMICO: 2015-2

REALIZACIN DEL LABORATORIO: . !..!.

ENTREGA DEL INFORME: . !..!.

LIMA" PER#


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