ley ohm

Gua No 4

Ley de Ohm

Nombres:

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RESUMEN

4.1 OBJETIVOS

Aprender a caracterizar resistencias electricas a traves del codigo de colores.

Determinar la relacion matematica entre la corriente, la diferencia de potencial y la resistencia encircuitos simples.

Comparar la diferencia de potencial vs. la corriente a traves de una resistencia o de una bombillade luz.

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4.2 FUNDAMENTO TEORICO

Una declaracion de la ley del Ohm es que la corriente que pasa a traves de una resistencia es proporcional

al voltaje a la que esta conectada la misma. En este experimento usted probara la exactitud de esta

ley en diferentes circuitos utilizando un sistema de medidas de voltaje y corriente con uso de una

computadora.

Estas cantidades electricas pueden ser difciles de entender, porque estas no pueden ser observadas

directamente. Para aclarar estos terminos, algunas personas hacen la comparacion entre los circuitos

electricos y un lquido que fluye a traves de una tubera. A continuacion tenemos un cuadro de las tres

unidades electricas que estudiaremos en este experimento.

Magnitud electrica Descripcion Unidades Analoga con el agua

Voltaje o diferencia de

potencialUna medida de la energa

por unidad de carga entre

dos puntos de un circuito.

Voltio (V) Presion hidrostatica

Corriente o Intensidad

de corrienteUna medida del flujo de la

carga en un circuito.

Amperio

(A)Cantidad de agua fluye o

atraviesa una seccion.

Resistencia Una medida de la difi-

cultad que experimenta la

corriente al fluir en un cir-

cuito.

Ohmio

()Una medida de la dificultad

que experimenta el agua al

fluir a traves de una tu-

bera.

Las resistencias electricas comerciales tienen un marcado con bandas de colores, que nos indican su

valor en ohms, as como su tolerancia (exactitud garantizada por parte del fabricante). El codigo de

colores consiste en una serie de bandas de color impresas en cada resistencia, a cada una de las cuales se

le asocia un numero. En la Figura 5.1 se muestra una resistencia con su codigo de colores. Tome nota

que las bandas estan ubicadas hacia un extremo de la resistencia.

Figura 4.1: Codigo de colores - Resistencia electrica

Manual de Laboratorio de Fsica 3 25 Departamento de Ciencias

Colores 1 Cifra 2 Cifra Multiplicador Tolerancia

Negro 0 100Marron 1 1 101 1%

Rojo 2 2 102 2%Naranja 3 3 103Amarillo 4 4 104

Verde 5 5 105Azul 6 6 106

Violeta 7 7 107Gris 8 8 108

Blanco 9 9 109Oro 101 5%

Plata 102 10%Sin color 20%

Por ejemplo si tenemos una resistencia como la

mostrada en la figura adjunta, cuyos colores son:

(Amarillo - Rojo - Negro - Plata)

4 2 100 5%Su valor en ohmios es: R = 42 5% o bien: R = 42 2

4.3 MATERIALES Y EQUIPOS

01 PC con Windows y software LoggerPro.

01 Interfaz.

01 Sensor Diferencia de Tension.

01 Sensor de Corriente.

01 Multitester (opcional)

01 Fuente de poder ajustable DC.

01 Protoboard

05 Resistencias.

01 Bombilla de luz (6.3 V).

Cables.

4.4 PROCEDIMIENTO

1. Con la ayuda del codigo de colores proporcionado en el fundamento teorico proceda a identificar

los valores de cada resistencia electrica para completar la Tabla 6.1.


2. Conecte la interfaz a la PC y al fluido electrico. Ahora conecte ambos sensores (diferencia de tension

y de corriente) a la interfaz en sus respectivos canales. Abra el programa LoggerPro.

3. Abrir el archivo 25 Ley de Ohm de la carpeta Physics with Computers. Una grafica de potencial

vs. corriente sera visualizada.

Figura 4.2: Circuito N1

4. Con la fuente de poder apagada, conectar la resistencia de 10 y la fuente, utilizando cables y

conectores, como se muestra en circuito N1 de la Figura 6.2. Tenga cuidado que el extremo positivode la fuente y el terminal rojo de la sonda de voltaje y corriente este conectado como es mostrado

en la Figura 6.2. Nota: Conecte los conectores rojos al extremo o conector positivo de la

fuente de poder. ANTES DE ENCENDER LA FUENTE EL PROFESOR DEBERA

DAR EL VISTO BUENO DEL CIRCUITO ENSAMBLADO

5. Asegurese que la fuente esta colocada en 0 V. Haga click en para comenzar con la recoleccion

de datos. Observe los valores del voltaje y la corriente. Cuando las medidas dejen de cambiar, haga

click en (mantener).

6. Aumente el voltaje de 0.5 en 0.5 V. Cuando las medidas dejen de cambiar haga click en .

Repetir este procedimiento hasta alcanzar un voltaje de 5.0 V.

7. Haga click en y coloque la fuente de vuelta en 0 V.

8. Haga click en el boton de regresion lineal y registre la pendiente y el punto de interseccion en el eje

y de la lnea de regresion en la Tabla 6.2, junto con sus unidades correspondientes.

9. Utilizando las resistencias de 10 y 50 ensamble el circuito N2 mostrado en la Figura 6.3 yrepita los pasos del 5 al 8. Registre el valor enla Tabla 6.3. ANTES DE ENCENDER LA

FUENTE EL PROFESOR DEBERA DAR EL VISTO BUENO DEL CIRCUITO EN-

SAMBLADO

10. Utilizando las resistencias de 50 y 100 ensamble el circuito N3 mostrado en la Figura 6.4y repita los pasos del 5 al 8. Registre el valor enla Tabla 6.2. ANTES DE ENCENDER

LA FUENTE EL PROFESOR DEBERA DAR EL VISTO BUENO DEL CIRCUITO

ENSAMBLADO

11. Finalmente reemplace la resistencia del circuito N1 (Figura 6.2) por una bombilla de luz de 6.3V. Repita los pasos del 5 al 8, pero esta vez aumentando el voltaje de 0.1 en 0.1 V hasta alcanzar

los 5 V. ANTES DE ENCENDER LA FUENTE EL PROFESOR DEBERA DAR EL

VISTO BUENO DEL CIRCUITO ENSAMBLADO


12. Para comparar la pendiente en diferentes partes de la curva de datos , primero haga click y arrastre

el mouse sobre los 3 primeros puntos de datos. Haga click en el boton de regresion lineal, y registre

el valor de la pendiente en la Tabla 6.2. Asegurese de colocar las unidades por cada pendiente.

13. Haga click y arrastre el mouse sobre los ultimos 10 puntos de la grafica. Utilize el boton de regresion

lineal y registre el valor de la pendiente en la Tabla 6.2.

Figura 4.3: Circuito N2Figura 4.4: Circuito N3

4.5 OBTENCION DE DATOS

Tabla 4.1:Ri Resistencia( ) Tolerancia

R1

R2

R3

R4

R5

Tabla 4.2:Circuito Pendiente de la lnea

de regresion ( )

Punto de interseccion con

el eje Y de la lnea de re-

gresion ( )

N1

N2

N3Bombilla (primeros 3

puntos)

Bombilla (primeros 10

puntos)


4.6 DISCUSION

1. Utilizando los valores de Tolerancia, exprese los valores de resistencia de la Tabla 6.1 de la forma:

R = 35 5

Tabla 4.3:Ri Resistencia

R1

R2

R3

R4

R5

2. Utilizando los valores de resistencia de la Tabla 6.1 y las definiciones para resistencia equivalente

de resistencias en serie y paralelo, calcule las resistencias equivalentes para los circuitos N2 y N3.Complete la Tabla 6.4.

Tabla 4.4:Cicuito Req( )

N2N3

3. Cuando el potencial a traves de la resistencia es aumentado, la corriente a traves de la misma

tambien aumenta. Si el cambio en la corriente es proporcional al voltaje, los datos deben estar en

una lnea recta y deben cruzar el cero. Para el caso de los Circuito N1, N2 y N3, Que tancerca interceptan los valores del eje y al punto cero? Hay una relacion proporcional entre voltaje

y corriente? Si es as, escriba la ecuacion correspondiente que las relaciona de la forma: potencial

= constante corriente (Use un valor numerico para la constante). Complete la Tabla 6.5.

Tabla 4.5:Cicuito Ecuacion

N1N2N3

4. Compare el valor de cada una de las constantes en cada una de las ecuaciones con los valores de

las resistencias utilizadas (compare el valor con las resistencias equivalentes para los circuitos N2y N3).


5. La Resistencia, R, es definida por R = V/I donde V es el potencial a traves de la resistencia, e I

es la corriente. R es medida en ohmios (), donde 1 = 1 V/A. La constante que determinamos

en cada ecuacion debe ser igual (o similar) al valor nominal de cada resistencia. Sin embargo, las

resistencias son fabricadas con cierto rango de variacion llamado tolerancia. Para la mayora de las

resistencias utilizadas en el laboratorio, la tolerancia es del 5 o del 10. Calcular el rango de valores

para cada resistencia utilizada. La constante en cada ecuacion se ajusta dentro del intervalo de

valores para cada resistencia?. Calcular el error relativo.

6. Las resistencias utilizadas siguen la Ley de Ohm? Fundamente la respuesta con los datos experi-

mentales.

7. Describe que ocurre con la corriente a traves de la bombilla cuando se aumenta el potencial. Fue

una variacion lineal? Ya que la pendiente de la lnea de regresion lineal es una medida de la

resistencia, describa lo que le sucedio a la resistencia cuando el voltaje aumento. Ya que la bombilla

se puso mas brillante cuando se puso mas caliente, Como la resistencia varia con la temperatura?

8. La bombilla sigue la ley de Ohm? Fundamenta la respuesta con los datos experimentales.


4.7 CONCLUSIONES

4.8 CUESTIONARIO

1. Investiga la ley de Ohm para cuando invertimos el sentido de la corriente en las resistencias. Es

la corriente a traves de la resistencia proporcional al voltaje?

2. Investiga que son elementos Ohmicos y no Ohmicos. Mencione algunos ejemplos de materiales no

Ohmicos.

3. Cual es la importancia de la Ley de Ohm?


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