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LEY DE OHM Y CARACTERISTCAS DE UNA LAMPARA INCANDESCENTE

1. OBJETIVOS:

Investigar la relación existente entre la tensión V aplicada y la

intensidad de corriente I de una resistencia a travesada por un

corriente.

Medir la corriente que fluye a través de una resistencia en relación al

voltaje aplicado para varios valores de resistencias.

Determinar las características de una lámpara incandescente.

2. EQUIPO A UTILIZAR

Componentes de los circuitos:

01 base de conexiones a presión

01 resistencia de 68 Ω, 2W, 5%.

01 resistencias de 82 Ω, 2W, 5%.

01 resistencias de 9.8 KΩ, 2W, 5%.

01 socket 57906 para lámpara incandescente

01 lámpara incandescente de 3.8 V , 0.7ª

Instrumentos de medición y accesorios:

01 voltímetro analógico de precisión.

01 amperímetro analógico de precisión.

Fuente de alimentación:

01 fuente de tensión estabilizada 0 a25 Vcc, 10 A

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Conectores y accesorios:

03 cables de conexión, rojo, 50cm.

03 cables de conexión, negro, 50cm.

01 set de 5 puentes.

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3. PROCEDIMIENTO

MEDIDA DEL FLUJO DE CORRIENTE A TRAVÉS DE UNA RESISTENCIA EN

RELACION AL VOLTAJE APLICADO PARA VARIOS VALORES DE RESISTENCIA.

Armamos el circuito como se muestra en la figura , utilizando la resistencia de

68 Ω. Asegurándose de que la polaridad de la fuente de voltaje y el voltímetro y

amperímetro sean los correctos y que el rango de medida haya sido

correctamente seleccionado.

Controle cuidadosamente, si todos los instrumentos de medición están

correctamente seleccionados.

Comenzamos con 0V, incrementando el voltaje de entrada a 10 V, en pasos de

1 V. mida la corriente en cada paso. No cambie el rango de medición del

voltímetro y amperímetro, se ha anotado los resultados en la tabla.

Se ha repetido los pasos anteriores para las resistencias de 150 Ω y 6.8 Ω

V(V)68 Ω 82 Ω 9,8 KΩ

I(mA) V I(mA) V I(mA) V

0 0 0 0 0 0 0

1 0.016 1.05 0.0126 1.1 0.119 0.99

2 0.03 2.0 0.245 1.99 0.39 1.96

3 0.044 3.07 0.0371 3.03 0.56 2.88

4 0.059 3.92 0.0485 3.92 0.77 3.83

5 0.074 4.96 0.0615 4.98 0.95 4.8

6 0.089 5.94 0.0739 5.95 1.15 5.72

7 0.104 6.90 0.0855 6.89 1.29 6.7

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8 0.119 7.8 0.0975 7.85 1.564 7.80

9 0.134 8.92 0.110 8.89 1.769 8.81

10 0.148 9.84 0.124 9.94 2 9.95

CARACTERISICAS DE UNA LAMPARA INCANDESCENTE

Armamos el circuito se muestra en la figura 2.tenga cuidado que la polaridad de

la fuente de voltaje y de los instrumentos de medición sean los correctos y que

el rango medida de los instrumentos haya sido correctamente seleccionado.

Comenzamos con 0 V, incrementando el voltaje en pasos de 0 V a 3.6 V , como

se muestra en la tabla 2. Leemos y registramos la corriente para cada nivel de

voltaje.

Para el siguiente cuadro un tiempo de 15 segundos

Voltaje

V(V)

Corriente

I(mA)

Lectura de

voltaje

V

Resistencia

R(Ω)

0 0 0 0 0 0

0.3 22.2 0.3 18.7 21.7 24.7

0.6 29.2 0.65 22 20 21.12

0.9 34.2 0.91 21.3 27.8 26

1.2 40.3 1.21 21 20.6 23.5

1.5 44.0 1.48 23.5 23.3 22.3

1.8 48.5 1.79 24 20.2 20.9

2.1 52.4 2.09 18.9 16.9 20.5

2.4 57.1 2.4 20 32.4 48.5

2.7 60.5 2.7 19.7 19.7 19.7

3.0 63.8 2.95 18.0 18.1 18.2

3.3 66.9 3.2 17.8 18.4 18.9

3.6 70.6 3.53 18.2 18.5 18.3

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4. CUESTIONARIO:

MEDIDA DEL FLUJO DE CORRIENTE A TRAVES DE UNA RESISTENCIA EN RELACION AL

VOLTAJE APLICADO PARA VARIOS VALORES DE RESISTENCIAS:

4.1 Fundamento teórico:

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un

conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada

e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar

matemáticamente en la siguiente ecuación:

Donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:

I = Intensidad en amperios (A)

V = Diferencia de potencial en voltios (V) ó (U)

R = Resistencia en ohmios (Ω).

Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la

temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y

el tiempo que esté circulando.

La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la

relación:

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es

independiente de V y de I.

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4.2 Trazado de los valores medidos en la gráfica corriente - voltaje para las tres

diferentes resistencias.

VR = 68 R = 82 R = 9.8 k

I (A) V (V) I (A) V (V) I (A) V (V)

0 0 0 0 0 0 0

1 0.016 1.05 0.0126 1.1 0.119 0.99

2 0.03 2 0.0245 1.99 0.39 1.96

3 0.044 3.07 0.0371 3.03 0.56 2.88

4 0.059 3.92 0.0485 3.92 0.77 3.83

5 0.074 4.96 0.0615 4.98 0.95 4.8

6 0.089 5.94 0.0739 5.95 1.15 5.72

7 0.104 6.9 0.0855 6.89 1.38 6.7

8 0.119 7.9 0.0975 7.85 1.564 7.8

9 0.134 8.92 0.11 8.89 1.769 8.81

10 0.148 9.84 0.124 9.94 2 9.95

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4.3 ¿Qué relación ha observado entre la corriente y el voltaje?

Al observar los gráficos notamos claramente que ambas magnitudes tienen una

relación lineal, es decir que para cada valor de corriente existe una pendiente, cuyo

producto nos da el voltaje al cual estamos trabajando.

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4.4 Determine los cocientes V/I para los valores medidos en la tabla y coloque los

resultados en la columna correspondiente

.

68

V (V) I (A) V/I ()

0 0 E

1.05 0.016 65.625

2 0.03 66.6666667

3.07 0.044 69.7727273

3.92 0.059 66.440678

4.96 0.074 67.027027

5.94 0.089 66.741573

6.9 0.104 66.3461538

7.8 0.119 66.3865546

8.92 0.134 66.5671642

9.84 0.148 66.4864865

82

V (V) I (A) V/I ()

0 0 E

1.1 0.0126 87.3015873

1.99 0.0245 81.2244898

3.03 0.0371 81.671159

3.92 0.0485 80.8247423

4.98 0.0615 80.9756098

5.95 0.0739 80.5142084

6.89 0.0855 80.5847953

7.85 0.0975 80.5128205

8.89 0.11 80.8181818

9.94 0.124 80.1612903

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9.8 k

V (V) I (mA) V/I (k)

0 0 E

0.99 0.119 8319.32773

1.96 0.39 5025.64103

2.88 0.56 5142.85714

3.83 0.77 4974.02597

4.8 0.95 5052.63158

5.72 1.15 4973.91304

6.7 1.38 4855.07246

7.8 1.564 4987.21228

8.81 1.769 4980.21481

9.95 2 4975

4.5 Represente la relación entre corriente I, tensión V y resistencia eléctrica R en

forma de una ecuación. ¿Qué observación no debe faltar?

Para la primera resistencia (68)

y = 66.33x + 0.028

Para la segunda resistencia (82)

y = 80.091x + 0.0428

Para la tercera resistencia (9.8k)

y = 4.8767x + 0.1358

Notamos que el coeficiente de la variable “x” correspondiente a la corriente I, es casi

igual al valor de la resistencia empleada experimentalmente, a excepción del último

caso en que el coeficiente es aproximadamente la mitad del valor real.

Teóricamente al comparar la forma de la ecuación que enuncia la Ley de Ohm y la

ecuación de la curva (que en este caso es una recta) notamos que ambos valores,

deben ser exactamente iguales.

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4.6 Tome la gráfica para la corriente de 50 mA, los valores correspondientes de la

tensión para las resistencias de 100 y 150, y calcule por medio de ellos R1 y R2

Si ubicamos el punto correspondiente a 50 mA y trazamos una perpendicular notamos

que interseca a las rectas correspondientes a 100 y 150 en los valores de tensión

de 5V y 7.5V respectivamente.

CARACTERISTICAS DE UNA LAMPARA INCANDESCENTE

4.7 Calcule la resistencia para cada valor de voltaje y corriente y registre estos

valores en la siguiente tabla:

Voltaje (V)

Corriente

(mA)

Resistencia ()

Valor

teórico

(referencial)

Valor

experimentalValor teórico

Valor

experimental

(promediado)

0 0 0 0 0

0.3 0.3 22.2 1.35135E-05 21.57

0.6 0.65 29.1 2.23368E-05 21

0.9 0.91 34.2 2.66082E-05 25.03

1.2 1.21 40.3 3.00248E-05 22.4

1.5 1.48 44 3.36364E-05 22.93

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1.8 1.79 48.5 3.69072E-05 21.7

2.1 2.08 52.4 3.96947E-05 18.77

2.4 2.4 57.1 4.20315E-05 33.63

2.7 2.7 60.5 4.46281E-05 19.53

3 2.95 63.8 4.62382E-05 18.1

3.3 3.3 66.9 4.93274E-05 18.1

3.6 3.53 70.6 0.00005 18.23

4.8 Trazar la corriente como una función del voltaje aplicado en un gráfico , con los

valores de la tabla 2.

4.9 Trazar la resistencia como una función del voltaje aplicado en un gráfico, con los

valores de la tabla 2.

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La siguiente gráfica muestra el comportamiento teórico de una curva de Tensión vs.

Resistencia:

Esta, se obtuvo con los datos experimentales:

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4.10 Dibuje la curva correcta de corriente para el caso del que se use una resistencia

fija de 50 en lugar de una lámpara incandescente en el gráfico obtenido en el punto

4.8

5. OBSERVACIONES:

- A lo largo del desarrollo de la presenta practica de laboratorio se cometieron errores

de medición, los cuales se vieron reflejados en la representación gráfica de las curvas

características. Muchos de estos errores se cometieron al parecer por la mala selección

de escalas en los instrumentos de medición, específicamente del ohmímetro.

- Como pudimos notar por experimentación el comportamiento de las resistencias

varía con respecto a la Temperatura, la cual se incrementa por el flujo continuo de

corriente, por lo tanto, se recomienda desarrollar gráficas en las que se muestre cuan

considerable es esta manifestación.

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6. CONCLUSIONES:

- Concluimos principalmente en que es posible mostrar las relaciones

matemáticas que definen la Ley de Ohm.

- Los métodos gráficos dan un soporte de mucha consideración para el

entendimiento de la ley de Ohm.

7. BIBLIOGRAFIA:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_circuito/af_circuito_2.htm

http://profesormolina2.webcindario.com/tutoriales/circ_elec.htm

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/enciclopedia/

index.html