potencia en un resistor
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INDICE
INTRODUCCION ..................................................................................................... 2
EXPERIMENTO Nº 05 ............................................................................................ 3
LEY DE OHM ...................................................................................................... 3
I. OBJETIVOS ............................................................................................... 3
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS. .................................................................... 3
III. PROCEDIMIENTOS ................................................................................ 4
IV. CONCLUSION. ....................................................................................... 7
V. RECOMENDACIONES: .............................................................................. 8
EXPERIMENTO Nº 06 ............................................................................................ 9
POTENCIA EN UN RESISTOR ............................................................................ 9
I. OBJETIVOS. .............................................................................................. 9
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS ..................................................................... 9
III. MATERIALES ........................................................................................ 9
IV. PROCEDIMIENTO ................................................................................ 10
V. CUESTIONARIO. ..................................................................................... 11
VI. CONCLUSION. ..................................................................................... 12
VII. BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................... 13
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INTRODUCCION
La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que
circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada e
inversamente proporcional a la resistencia del mismo", por tanto, si el voltaje
aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito
aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de
la resistencia conectada al circuito se mantenga constante. Un conductor
cumple con la ley de ohm sólo si su curva V & I es lineal esto es si R es
independiente de Voltaje y de la corriente.
La ley de ohm se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:
Derivados: En esta práctica se comprobó experimentalmente
la ley de Ohm. Se usó el código de colores de resistencias para determinar el
valor del resistor. En otro método, se realizaron mediciones de corriente y
voltaje en una conexión serie de un resistor desconocido y un amperímetro.
Estos datos se emplearon para realizar una gráfica V vs I, en donde el valor de
la resistencia desconocida estaba dada por la pendiente de la recta de dicha
gráfica.
En este capítulo II vamos a tratar diferentes conceptos relacionados con la
potencia. Veremos la disipación de potencia media en distintos elementos que
se ilustrará con una aplicación interactiva que muestra la disipación de energía
en un circuito RLC. Posteriormente se hablará sobre la potencia compleja, la
potencia activa y la reactiva.
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EXPERIMENTO Nº 05
LEY DE OHM
I. OBJETIVOS
Demostrar la ley de ohm mediante experimentalmente.
Determinar la resistencia a partir de valores medidos de tensión y corriente.
Determinar la corriente en un circuito a partir de la resistencia (leída mediante el código de colores) y de la tensión medida.
Determinar la tensión en un circuito, a partir de la resistencia (leída mediante el código de colores) y de la tensión medida con un amperímetro.
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS. LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por muchos tipos de materiales conductores 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) R = Resistencia en ohmios (Ω).
Esta 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.
Sin embargo, la relación:
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Sigue siendo la definición general de la resistencia de un conductor, independientemente de si éste cumple o no con la Ley de Ohm.
III. PROCEDIMIENTOS
1. Implementar el circuito de la figura 5.1
FIG: 5.1
2. Estudiamos y efectuamos los cálculos teóricos para los circuitos en la figura 5.1 utilizando los valores de la tabla 5.1.
3. Ajuste la tensión de la alimentación PS-1 A 0 V.
4. Ajuste el multímetro a amperímetro en la escala de 20Ma
5. Ajustamos la fuente de alimentación para que la corriente sea 0mA (el primer valor en la siguiente tabla).
V10
R15.6k
+8
8.8
mA
+88.8
Volts
5
V10.155
R15.6k
R23.3k
R31.2k
mA
+0
.20 m
A
+0
.02
mA
+0
.04
mA
+0
.13
Volts
+0.15
Volts
+0.15
Volts
+0.15
Figura: 5.2
fuente(v)
corriente en
20mA Tensión en R1 (V) Tensión en R2 (V) Tensión en R3(V)
R1, R2, R3 Calculado Medido Calculado Medido Calculado Medido
0 0 0 0 0 0 0 0
0,155 0,2 0,112 0,15 0,132 0,15 0,156 0,15
0,305 0,4 0,28 0,3 0,297 0,3 0,3 0,3
0,455 0,6 0,448 0,46 0,462 0,46 0,456 0,46
0,605 0,8 0,616 0,6 0,594 0,6 0,6 0,6
0,759 1 0,784 0,76 0,759 0,76 0,756 0,76
Tabla 5.1
6. Ajuste la salida de la fuente de alimentación a 10 v utilizando de DMM como voltímetro de CC.
7. Lleve el DMM al modo de amperímetro y seleccione la escala de 20 mA .conecte el circuitos como se muestre en la figura 5.2
8. Midamos las corrientes y registramos los valores obtenidos.
Corriente en R1 = 1.79 mA
R2 = 3.03 mA
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R3 = 8.33 mA
9. En los pasos 1 a 5 se vario la corriente y e anotaron los valores de tensión en los bordes de cada resistor. Utilizando los resultados de la tabla 5.1 de mediciones de la tensión,
dibujamos un grafico de la tensión en función de la corriente y
denominamos figura 5.3. Muestre los resultados de la misma grafica de
R1, R2 Y R3.
y = 0.8x - 0.0267 R² = 0.9967
y = 0.7586x - 0.001 R² = 0.9998
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 0.5 1 1.5
V(v
)
I(mA)
R1- 5.6 kΩ
tension calculado
tension medido
Lineal (tensioncalculado)
Lineal (tensionmedido)
y = 0.7637x - 0.0079 R² = 0.9989
y = 0.7586x - 0.001 R² = 0.9998
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.5 1 1.5
V(v
)
I(mA)
R2- 3.3kΩ
tension calculado
tension medido
Lineal (tensioncalculado)
Lineal (tensionmedido)
Figura 5.3
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Analisis de los graficos de la figura 5.3 En esta tabla se obtuvieron
gráficas que describen una función lineal con pendiente positiva, debido
a que la resistencia permaneció constante. Además, las variables
estudiadas, diferencia de potencial y corriente eléctrica, presentan una
relación directamente proporcional, lo que indica un comportamiento que
está de acuerdo con la Ley de Ohm para estos dos circuitos.
IV. CONCLUSION.
o Aplicamos técnicas de análisis gráfico aprendidas en el
laboratorio de física 1, para concluir que un elemento óhmico
presenta una resistencia constante, la variación de la diferencia
de potencial.
o Analizamos la proporcionalidad entre la corriente eléctrica y la
diferencia de potencial, en donde es directa para elementos
óhmicos e indirecta para elementos no óhmicos.
o Se puede concluir que la corriente fluye por un circuito donde la
cantidad de corriente que fluye por el mismo es directamente
proporcional a la fuerza aplicada. Esto puede ser visto en los
datos obtenidos en la primera parte del experimento donde a
medida que aumentaba el voltaje también aumentaba la corriente.
Sin embargo podemos decir que la cantidad de corriente es
inversamente proporcional a la resistencia, también observado en
los datos de la segunda parte.
y = 0.7526x + 0.0017 R² = 0.9999
y = 0.7586x - 0.001 R² = 0.9998
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.5 1 1.5
V(v
)
I(mA)
R3- 1.2kΩ
tension calculado
tension medido
Lineal (tensioncalculado)
Lineal (tensionmedido)
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V. RECOMENDACIONES:
Por lo tanto se puede concluir que aunque los porcentajes de error no
fueron los esperados, los datos obtenidos nos ayudaron a determinar y
comprobar la Ley de Ohm en un circuito.
Recomendaciones al realizar mediciones con el multímetro:
A) La escala de medición en el multímetro debe ser más grande que el
valor de la medición que se va a hacer. En caso de no conocer el
valor de la medición, se debe seleccionar la escala más grande del
multímetro y a partir de ella se va reduciendo hasta tener una escala
adecuada para hacer la medición.
B) Para medir corriente eléctrica se debe conectar el multímetro en serie
con el circuito o los
C) Para medir voltaje el multímetro se conecta en paralelo con el circuito
o los elementos en donde se quiere hacer la medición.
D) Para medir la resistencia eléctrica el multímetro también se conecta en paralelo con la resistencia que se va a medir.
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EXPERIMENTO Nº 06
POTENCIA EN UN RESISTOR
I. OBJETIVOS.
Al final esta experiencia Ud. Estará capacitado para determinar la
potencia en un resistor a partir de los valores medidos de corriente y de
tensión.
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS
La potencia en un resistor es le producto de la caída de tensión por la
corriente normalmente se mide en vatios (w)
La ecuación para el cálculo de la potencia eléctrica es: donde
la p= potencia en (w) v=tensión (en v) I= corriente (en A)
Podemos combinar la ecuación de la potencia y de la ley de ohm para
obtener la relación entre potencia y la resistencia.
Las Lámparas brillan debido a la conversión de la energía eléctrica en
energía lumínica. En esta experiencia, Ud. Observara como la potencia
es dada por el producto de la caída de tensión y la corriente.
Se utilizaran dos lámparas de diferentes resistencia para para comparar
las intensidad con la que brillan. Cuando las respectivas potencias sean
iguales, el brillo será lo mismo.
III. MATERIALES
Dos lámparas de 12V y 24V.
Dos fuentes.
Protoboard.
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IV. PROCEDIMIENTO
1. Implemente el circuito de la figura 6.1.
2. Estudie el circuito de la figura 6.1, que contiene las lámparas L1 y
L2:
3. Lleve las tensiones de PS-1 y PS-2 a 0V.
4. Ahora aumente la tensión de salida de PS-2 hasta que el brillo de la
lámpara L2 iguale al de la lámpara L1.
Mida la tensión en bornes de l2 y la corriente que circula por dicha
lámpara.
Registre sus candidatos: v= 24V
I= 0.001Ma.
Calcule la potencia. Registre el valor calculado en la tabla:
Lámpara 1
V(volt) I(mA) P(mv)
12 500 6000
Tabla 6.1
5. Ajuste la tensión en la lámpara L1 de acuerdo con los valores
indicados en la tabla. Ajuste la tensión de la lámpara L2 para hasta
igualar los brillos de L1 y L2. En cada paso registre la corriente la
corriente en L1 y en L2, y la tensión en L2. Registre sus resultados
en la siguiente tabla.
V10
L112V
V20
L224V
Amps
0.00
Amps
0.00
Figura 1
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L1 L2
V(volt.) I(mA) P(mW) V(volt.) I(mA) P(mW)
5 625 3125 5 417 2085
6 750 4500 6 500 5000
7 917 6419 7 625 5000
8 1000 8000 8 667 5336
9 1130 10170 9 750 6750
10 1250 12500 10 833 8330
Tabla 6.2
Figura 2
V. CUESTIONARIO.
Cuando las lámparas es la misma, brillarán con la misma
intensidad. Si las dos bombillas están en paralelo, la diferencia de potencial entre sus extremos es la misma para los dos e igual
a la tensión a la salida de la fuente.
Siendo I1 la corriente que circula por una bombilla (que al ser las dos
iguales, será idéntica a la que pasa por la otra).
La tensión a la salida de la fuente no es igual a la f.e.m., por no ser la
fuente ideal, sino que hay una caída de tensión en la resistencia interna
Siendo
V15
L112V
V25
L224V
mA
+625
mA
+417
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Nos queda entonces que la corriente que va por cada bombilla es
y la potencia consumida en las dos bombillas es
La potencia inyectada por la fuente en el sistema es, en este caso,
y la consumida en la propia fuente
Cumpliéndose como antes que
En un resistor se disipan 500mW. La corriente es conocida y vale 25mA
.la tensión aplicada al resistor es…20v….
VI. CONCLUSION.
A mayor intensidad de corriente y menor voltaje la eficiencia es
mayor, pero la potencia es menor.
Cada vez el voltaje es más cerca de 12 y 24 voltios el brillo de
foco disminuye
L1 y L2 no tienen la igualdad de brillo en el mismo voltaje;
siempre varia el voltaje
Para lo que si utilizamos el principio de Ohm y de gran manera,
fue para darnos cuenta que la relación entre el Voltaje y la
Resistencia Eléctrica es directamente proporcional; por lo que se
afirmó que conforme aumentaba el voltaje aumenta también la
resistencia del filamentos en el foquito
En oposición “Potencia eléctrica versus Resistencia eléctrica”, ya
que en esta caso la relación es inversamente proporcional y
directamente proporcional a la vez, al observar que: Así que la
gráfica resultará de dos maneras diferentes dependiendo del caso
que se adopte.
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VII. BIBLIOGRAFÍA.
Wiliam h. Hyt, jr- análisis de circuitos de ingeniería.
Dorf svoboda. Circuitos eléctricos.
M. Kuznetsov fundamentos de electrotecnia