ElectromagnetismoMartin Eduardo Manrique Arriola

Reporte de laboratorio 5

7 de marzo de 2015

1. Objetivo

1. Investigar si los siguientes elementoselectricos son ohmicos o no:- Una resistencia comercial.- Un diodo rectificador.

2. Material

1. Dos multımetros.2. Dos cables para cada multımetro.3. Dos cables con caimanes.4. Una resistencia comercial cuyo valoreste comprendido entre 50 y 100 Ω.5. Diodo rectificador (1N5404). de 400 voltsy 3 amperes.6. Fuente de DC ajustable de 0-20 volts y 2amperes.7. Base para armar circuitos.8. Resistencia limitadora de 500 Ω.

3. Marco teorico

La ley de Ohm nos indica la relacion queexiste entre el voltaje y la intensidad y que larazon de cambio de la primera con respectode la otra es igual a la resistencia al paso dela corriente electrica que presenta el materialcon respecto a los cambios en el voltaje. Seexpresa:

∆V = IR (1)

Se dice que un material presenta compor-tamiento ohmonico cuando sigue la relacionanterior. Si un material no sigue dicho com-portamiento, entonces se dice que es no oh-monico.

4. Procedimiento

Nota: Todas las observaciones y medicionesque realice sobre los fenomenos estudiados,anotelas en las hojas que se anexan en laseccion llamada Bitacora.Primer objetivo.Resistencia comercial.1. En la base para armar circuitos conecte laresistencia comercial y la fuente electrica, talcomo se muestra en la figura 1, cerciorandosede que se encuentre apagada y con la perillareguladora en cero volts.2. Ponga uno de los multımetros en el modode medicion de corriente directa (amperıme-tro), seleccionando la escala de corrientemayor para no exceder su capacidad.3. Bajo las condiciones indicadas, conecte elamperımetro en serie como se muestra en lafigura 1.4. Enseguida, coloque el segundo multımetroen el modo de medicion de voltaje (voltıme-tro) y seleccione la escala de 0-20 volts.

1

Observe que este medidor debe conectarseen paralelo con la resistencia, tal como semuestra en la figura numero 1.

5. Una vez revisadas todas las conexionesdel experimento encienda los medidores pri-mero y, posteriormente, la fuente de voltaje.6. A continuacion, mediante la perilla de lafuente, aumente el voltaje hasta un volt ymida la corriente que pasa por la resistencia,usando el amperımetro, en tanto que elvoltaje mıdalo con el voltımetro. No tome encuenta la lectura que marca la caratula dela fuente ya que no son exactos los valoresque indica. Si la corriente que pasa por laresistencia es tan pequena que el medidorpracticamente no la registra, use la siguienteescala menor hasta que esta pueda medirsesin dificultad.7. Incremente el voltaje a 2 volts y lleve acabo las mediciones descritas en el paso 6.8. Incremente el voltaje a 3, 4, 5,..., 10 volts,midiendo para cada valor las cantidadesindicadas en el paso 6.9. Terminadas las mediciones, apague lafuente, desconecte los medidores y apaguelos.

Figura 1: Figura 1.

Nota importante: Sı se utiliza un solomultımetro debe de tenerse presente queantes de hacer la medicion del parametroque corresponda, tiene que revisar que elmedidor este en el modo de la funcion que

corresponda (amperımetro o voltımetro), yaque de lo contrario pueden cometerse erroresque posiblemente danen el aparato. Diodorectificador.1. Para el diodo rectificador, arme el circuitoque se muestra en la figura numero 2, el cualcontiene una fuente, un diodo y la resistencialimitadora (RL), que servira de proteccionpara los dispositivos. Tenga el cuidado de queinicialmente la fuente se encuentre apagaday que la perilla reguladora del voltaje de lamisma se encuentre en cero.

2. Seleccione la escala de 0-20 volts para elvoltımetro y conectelo en paralelo al diodotal como se indica en la figura 2.3. Ponga el amperımetro en la escala mayory coloquelo en el circuito en serie con loselementos del mismo. Es indistinto el lugardonde lo coloque.4. Una vez revisadas todas las conexionesdel experimento, encienda los medidoresprimero, y posteriormente, la fuente devoltaje.5. Mueva el boton de ajuste de la fuentehasta que el voltımetro (conectado al diodo)marque 0.1 volt aproximadamente. No tomeel cuenta el voltaje que indica la caratulade la fuente. Bajo esas condiciones, mida lacorriente en el amperımetro.

6. Enseguida, suba el voltaje a 0.2 volts ymida la corriente correspondiente, tal comose indico en el paso 5.7. A continuacion suba el voltaje a 0.3,0.4, 0.5 volts, etc., y mida las corrientescorrespondientes a cada voltaje. El maximovalor de voltaje aplicado debera ser un pocomas alla del voltaje de codo, que es cuandola intensidad de la corriente se dispara. Paraque quede claro este aspecto, consulte a suprofesor.8. Terminadas las mediciones, apague lafuente, desconecte los medidores y apague-los. Nota importante: Sı se utiliza un solo

medidor, debe de tenerse presente que antesde hacer la medicion del parametro quecorresponda, debe revisar, previamente, queel medidor este en el modo de funcion quecorresponda para la medicion del mismo, delo contrario pueden cometerse errores quedanen al medidor, a la fuente de voltaje.

5. Resultados y conclusio-

nes

Resistencia comercial.1. Con cada pareja de valores de voltaje ycorriente, obtenga el valor de la resistenciacomercial.2. Obtendra tantos valores de resistenciacomo parejas de corriente y voltaje hayamedido.3. Con todos los valores de resistencia,calcule:- la resistencia promedio.- la desviacion promedio.- el error porcentual.

Voltaje (V) Intensidad (mA) Resistencia (Ω)1.061 19.40 54.690722.044 37.47 54.55033.118 56.46 55.22494.04 74.7 54.08295.71 93 61.39786.07 111.6 54.39067.07 130.1 54.34288.02 147.8 54.26259.09 168.3 54.010610.12 187.6 53.9445

Cuadro 1: Rsistencia comercial.R=55.08976 Ω, δR = 2.24799 Ω, ε=1.6254 porciento.

Diodo.1. Con las parejas de valores de voltaje y

corriente para el diodo, obtenga la resistenciadel material.2. Obtendra tantos valores de resistenciacomo parejas de corriente y voltaje hayamedido.3. Con todos los valores de resistencia,calcule:- la resistencia promedio.- la desviacion promedio.- el error porcentual.

Voltaje (V) Intensidad (mA) Resistencia (Ω)0.106 0.010 10,6000.203 0.019 10,684.210.305 0.023 13,260.860.408 0.070 5,828.570.506 .720 712.670.600 6.190 96.93050.709 6 ∃ trono

Cuadro 2: Diodo. R=6863.87465 Ω, δR =5552.93881 Ω

6. Preguntas

1. En base al analisis de los resultadosobtenidos para la resistencia comercial y eldiodo ¿se puede considerar constante el valorde su resistencia electrica a pesar de quevarıan el voltaje y la corriente y que por lotanto son ambos materiales ohmicos? Vea elcuadro de datos en la seccion de Resultados.R= No podemos concluir tal cosa, o por lomenos en el caso del diodo, por que para laresistencia comercial el valor de la resistenciaobtenida mediante la observacion y la teorıavario de manera muy pequena (tal vez esasvariaciones se deban a errores de medicionque el observador comete).

2. ¿Como se puede saber, por el tipo degrafica, si una determinada resistencia es

ohmica o no?R= Cuando algun materia tiende a tenercomportamiento ohmonico la grafica tenderıaa ser una recta (razon de cambio constante),mientras que aquellos que no presenten dichocomportamiento su grafica tendera a tenerun crecimiento exponencial.

3. ¿Que tipo de grafica obtuvo para laresistencia comercial y para el diodo? ¿Cualde ellas, segun el tipo de grafica, es ohmica ono?R= Claramente se puede observar que eldiodo no tiene un comportamiento ohmonicomientras que la resistencia comercial si.

4. ¿Que representa la pendiente de la grafi-ca del voltaje en funcion de la corriente?R= Fısicamente, representa la resistencia quepresenta el material al paso de la corrienteelectrica cuando se aumenta o disminuye elvoltaje.

Figura 2: Figura 2.

Figura 3: Grafica que muestra el voltaje enfuncion de la intensidad; como se puede ob-servar, esta representa una recta.

Figura 4: Grafica que muestra el voltaje enfuncion de la intensidad; como se puede ob-servar el crecimiento es exponencial.