ley de ohm

5/17/2018 Ley de ohm - slidepdf.com

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FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y SISTEMAS

CURSO : LABORATORIO DE FISICA II

PROFESOR : SANTA CRUZ DELGADO, JOSE

TEMA : LEY DE OHM

INTEGRANTES :

Soria Amaringo, Rosa Luz

Sulca Ynoñan, Anggelo Adolfo

Trejo Pereda, Franklin Humberto

Uribe Portal, Michell Marìa

CICLO : I I I I I I

T T U U R R N N O O :: M M A A Ñ Ñ A A N N A A

AULA : C – 402

FECHA DE REALIZACIÓN : 14/12/11

FECHA DE ENTREGA : 28/12/11

2 2 0 0 1111



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Ley de ohm

1.- Objetivos:

- Comprobar la ley de ohm, que es demostrada con la ayuda de un alambre cromo

níquel y una resistencia.

- Medir resistencias eléctricas usando voltajes y corrientes.

- Determinar la resistividad de conductores óhmicos.

2.- MARCO TEORICO

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica positiva (o portadores de

carga positiva), cuya expresión está dada por:

Donde q es la carga de los portadores y t es el tiempo.

Además debemos tener en cuenta que, cuando un conductor este sujeto a un campo

eléctrico externo, los portadores de carga se mueven lentamente en la dirección

del campo con una velocidad que se conoce como velocidad de desplazamiento o de

arrastre.

Para encontrar una relación entre la corriente de un conductor y su carga,

consideremos un conductor cilíndrico como se muestra en la figura Nº 1.

supongamos que “v” es la velocidad de desplazamiento y por consiguiente en un

intervalo de tiempo Δt de tiempo, los “N” portadores de carga en este caso que

son realmente los electrones conductores es “n A Δ L”, donde “n” es el numero de

electrones por unidad de volumen, “A” es la sección transversal y “ΔL” es un

segmento de conductor; por lo tanto “A ΔL” es el volumen, luego la cantidad decarga en dicho volumen es:



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Donde e es la carga de carga electrón conductor conductor. Para un “Δt” tenemos

la corriente

La velocidad de desplazamiento de los electrones dentro del conductor es

por consiguiente:

Si definimos la densidad de corriente y seguidamente reemplazamos la corriente,

se tendrá:

Debemos aclarar que la densidad de corriente es una magnitud física vectorial y

esta orientada en la dirección del movimiento de los portadores de carga positiva o

sea la dirección de la velocidad de desplazamiento.

Como es común que la densidad de corriente J varia en función del radio r y la

corriente i depende la sección transversal (A), entonces:

Ahora, si tenemos diferentes materiales en forma de conductores cilíndricos

idénticos y les aplicamos la misma diferencia de potencial en sus extremos

podemos observar experimentalmente que sus corrientes eléctricas son

diferentes. Suponemos que el campo eléctrico dentro de cada conducto cilíndrico

es constante, de allí que los portadores de carga tengan una velocidad

desplazamiento, es decir, que tienen una cierta movilidad m en presencia del

campo, que es una propiedad del material. Debemos tener en cuenta que a un mayor

campo aplicado al conductor tenemos mayor corriente y por consiguiente una

velocidad de desplazamiento mas grande, por lo tanto, existe una relación directa



4

entre velocidad de desplazamiento y el campo, dependiendo de la movilidad de cada

material, esto es:

Sustituyendo la velocidad de desplazamiento en la ecuación tenemos:

Donde el producto n e m se llama conductividad σ del conductor y su valor

reciproco se conoce como resistividad y se representa por ρ lo tanto la ecuación

(5) lo podemos escribir e n magnitud como sigue:

Sabemos que la diferencia de potencial en función del campo eléctrico está dada

por la ecuación:

Despejando el campo eléctrico de (7) y remplazando en (6). Obtenemos:

Esta ecuación se escribe comúnmente como:

Que constituye la ley de Ohm, en este caso R se conoce como resistencia y su valor

es por tanto:



5

3.- Materiales:

-Fuente de poder regulable de 0 a 12 v

-Voltímetro analógico

-Amperímetro analógico



6

-Multimetro digital prasek premium PR-85

-Tablero de conecciones

-Seis puentes de conexión



7

-Un cerámico porta muestra para alambre conductor

-Tres conductores rojos de 25 cm



8

-Dos resistencias una de 100 y otra de 47

Un interruptor

Alambre de cromo níquel



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4.- PROCEDIMIENTO:

Asegurarse que el alambre de Nicrom, se encuentra enroscado en la porta-

muestra cerámica, y lo llamaremos R, según el circuito. Armar el circuito mostrado, el interruptor debe estar en 0 (off).

Hacer un chequeo minucioso de todos los instrumentos de medición y que

estos hayan sido correctamente conectados.

Cerrar el interruptor (S) del circuito.

Activar la fuente y seleccione un nivel de voltaje U, anote este valor en la

tabla Nro. 1.

Mida con el Voltímetro la caída de potencial (el voltaje a través de

resistencia), anote su resultado en la tabla Nro. 1.

Mida la corriente con el amperímetro que circula por la resistencia anote

sus resultados en la tabla Nro. 1.

Repita los pasos (6) y (7) para varias lecturas de U, anote sus resultados en

la tabla.

En una hoja de papel milimetrado coloque los valores de Voltaje (V) en el eje

de las ordenadas y las corrientes (I) en las abscisas.

Ponga el voltaje a cero y desactive la fuente.

Reemplace en el circuito de la figura Nro. 2, la porta-muestra cerámica de

resistencia R, con una resistencia de valor conocida por ejemplo de 100Ohmios.

Active la fuente y repita todas las lecturas anteriores en la tabla Nro. 2



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TABLA Nro. 1.(Nicrom)

Datos: #= pi

l = 204cm = 2.04m

ρ nicròm = 100*10-8

Ωm

Ø = 0.25mm = 2.5*10-4

A = #r2 = (#/4) Ø2 = (#/4) (2.5*10-4)2 = 4.909*10-8

TABLA Nº1:

DE mA a A: ρ= R (A/l):

(1) A =mA/1000 (1) 27.943*(4.909*10-8 /2.04) = 6.724x10-7

A =70.5/1000 (2) 25.242*(4.909*10 -8 /2.04) = 6.074x10-7

A1 = 0.0705(A) (3) 24.503*(4.909*10 -8 /2.04) = 5.896x10-7

(2) A =mA/1000 (4) 24.685*(4.909*10-8 /2.04) = 5.940x10-7

A =154.9/1000 (5) 23.014*(4.909*10 -8 /2.04) = 5.538x10-7

A2= 0.1549 (A) (6) 22.978*(4.909*10 -8 /2.04) = 5.529x10-7

(3) A =mA/1000

A =241.6/1000 %Error:(ρ nicròm- ρexp/ ρ nicròm)*100

A3 = 0.2416 (A)

(4) A =mA/1000

A =317.2/1000

A4 = 0.3172 (A)

U V A R=V/A ρ= R (A/l) E (%)

2V 1.97 0.0705 A 27.943 Ω 6.724x10-7 48.721%

4V 3.91 0.1549 A 25.242 Ω 6.074x10-7

64.636%

6V 5.92 0.2416 A 24.503 Ω 5.896x10-7 69.607%

8V 7.83 0.3172 A 24.685 Ω 5.940x10-7 68.350%

10V 9.85 0.428 A 23.014 Ω 5.538x10-7 80.571%

12V 11.65 0.507 A 22.978Ω 5.529x10-7 80.865%



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Càlculos para la Resistencia:

(1) R =V/I

R =1.97/0.0705

R1 = 27.943 (Ω)

(2) R =V/I

R =3.91/0.1549

R 2=25.242 (Ω)

(3) R =V/I

R =5.92/0.2416

R3 =24.503 (Ω)

(4) R =V/I

R =7.83/0.3172

R4 = 24.685 (Ω)

(5) R =V/I

R =9.85/0.428

R5 = 23.014 (Ω)

(6) R =V/I

R =11.65/0 .507

R6 = 22.978 (Ω)



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TABLA Nro. 2. (47 Ohmios)

DE mA a A: %Error:(RTeò- Rexp/ RTeò)*100

(1) A =mA/1000 (1) (47-50.919 / 47)*100 = 8.338%

A =38.1/1000 (2) (47- 50.126/ 47)*100 = 6.651%

A1 = 0.0381(A) (3) (47- 51.691/ 47)*100 = 9.981%

(2) A =mA/1000 (4) (47-49.531 / 47)*100 = 5.385%

A =79.4/1000 (5) (47- 47.476/ 47)*100 = 1.013%

A2= 0.0794 (A) (6) (47-47.410/ 47)*100 = 0.087%

(3) A =mA/1000

A =115.4/1000

A3 = 0.1153(A)

(4) A =mA/1000

A =159.9/1000

A4 = 0.1599 (A)

U V A R=V/A E (%)

2 1.94 0.0381 A 50.919 8.338%4 3.98 0.0794 A 50.126 6.651%

6 5.96 0.1153 A 51.691 9.981%

8 7.92 0.1599 A 49.531 5.385%

10 9.78 0.206 A 47.476 1.013%

12 11.90 0.251 A 47.410 0.087%



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(1) R =V/I

R =1.94/0.0381

R1 = 50.919 (Ω)

(2) R =V/I

R =3.98/0.0794

R 2=50.126 (Ω)

(3) R =V/I

R =5.96/0.1153

R3 =51.691 (Ω)

(4) R =V/I

R =7.92/0.1599

R4 = 49.531(Ω)

(5) R =V/I

R =9.78/0.206

R5 = 47.476(Ω)

(6) R =V/I

R =11.90/0.251

R6 = 47.410 (Ω)



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TABLA Nro 3. (100 Ohmios)

DE mA a A: %Error:(RTeò- Rexp/ RTeò)*100

(1) A =mA/1000 (1) (100-109.031 / 100)*100 = 9.031%

A =18.16/1000 (2) (100- 102.676/ 100)*100 = 2.676%

A1 = 0.01816(A) (3) (100- 101.701/ 100)*100 = 1.701%

(2) A =mA/1000 (4) (100-102.972 / 100)*100 = 2.972%

A = 38.86/1000 (5) (100- 100.612/ 100)*100 = 0.612%

A2= 0.03886 (A) (6) (100-101.795/ 100)*100 = 1.795%

(3) A =mA/1000

A =58.8/1000

A3 = 0.0588(A)

(4) A =mA/1000

A =77.4/1000

A4 = 0.0774 (A)

U V A R=V/A E (%)

2 1.98 0.01816 A 109.031 9.031%

4 3.99 0.03886 A 102.676 2.676%6 5.98 0.0588 A 101.701 1.701%

8 7.97 0.0774 A 102.972 2.972%

10 9.86 0.098 A 100.612 0.612%

12 11.91 0.117 A 101.795 1.795%



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(1) R =V/I

R =1.98/0.01816

R1 = 109.031 (Ω)

(2) R =V/I

R =3.99/0.03886

R 2=1021.676 (Ω)

(3) R =V/I

R =5.98/0.0588

R3 =101.701 (Ω)

(4) R =V/I

R =7.97/0.0774

R4 = 102.972(Ω)

(5) R =V/I

R =9.86/0.098

R5 = 100.612(Ω)

(6) R =V/I

R =11.91/0.117

R6 = 101.795(Ω)



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5.-Cuestionario

1. ¿Cómo cambia la corriente I a través de un alambre (Nicrom) si se triplica

el voltaje?

Gracias a la formula: podemos darnos cuenta que si triplicamos el voltaje

va a quedar así: . La corriente está representada por el símbolo I por lo

tanto si se ha triplicado el voltaje la corriente también se triplicara ya que R en el

alambre de nicrom es constante

3.- ¿Qué condición debe satisfacer el valor de R en el alambre de Nicrom,

sometido al ensayo eléctrico?

Las condiciones que debe satisfacer el valor de R en el alambre de nicrom se

asumirán de la formula de la resistencia.

R = J x L/A donde:

“J ” es la resistividad del material (Microm) de tablas

“L “es la longitud del alambre

“A” es el área transversal del alambre

Entonces las condiciones del alambre se reducen a la igualdad de las siguientes

ecuaciones: V=RI Y R=V/I de donde obtenemos

la relación L/A q debería cumplir nuestro alambre.

4. La relación entre la corriente I, voltaje V y resistencia eléctrica R,

Represéntelos como una ecuación, ¿es lineal o cuadrática?

V = R.I

Es una ecuación lineal.

5. De la experiencia de este laboratorio .opine usted; ¿Qué significa

resistencia eléctrica?

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un

circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las

cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un

circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la

circulación de la corriente eléctrica.



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6. Observaciones:

Vemos que para medir las determinadas escalas eléctricas debemos usar elVoltímetro y Amperímetro con su respectivo indicador de voltaje para

cada caso.

Las tablas que nos dan, en donde vamos a trabajar; tienen varios orificios en

donde nosotros colocaremos las diferentes resistencias a medir.

La determina regulación para determinados voltajes (fuente de poder) debe

de ser exacta, para una buena toma de valores a hallar.

7. Conclusiones:

Al hallar las diferentes medidas de voltajes, podemos hallar también su

relación (resistencia).

Las diferentes resistencias que nos dan: Alambre de cromo Níquel y

Alambre de Nicrom. Nos permite hacer un buen trabajo a la hora de hallar

sus respectivas cantidades de voltaje e intensidad.

El desarrollo de este Laboratorio nos sirve de ayuda para entender mejor el

funcionamiento de lo maravilloso que es la electricidad, que es lo que ocurreen un circuito eléctrico, como fluye, en que medio se encuentra y sobre

todo su uso importante para el desarrollo de la persona.

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