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Informe: LEY DE OHM

(ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALInstituto de Ciencias FISICAS)

(Informe: LEY DE OHM)

OBJETIVOS

a) Comprobar la ley de Ohm y determinar la curva V I para los resistores hmicos.

b) Utilizar el cdigo de colores para la obtencin del valor de una resistencia.

RESUMEN:

En esta prctica se comprob experimentalmente la ley de Ohm.

Se us el cdigo de colores de resistencias para determinar el valor del resistor.

Observamos cmo funcionan los resistores en un circuito al estar conectados en serie y en paralelo.

Adems aplicando el puente de Wheatstone podremos determinar el valor de una resistencia desconocida, a partir de una resistencia patrn y un alambre conductor de longitud, seccin transversal y resistividad determinadas. Realizando mediciones de longitud cuando la corriente a travs del puente era cero, se calcul la resistencia desconocida en funcin de la resistencia patrn y las longitudes del alambre.

En otro mtodo, se realizaron mediciones de corriente y voltaje en una conexin serie de un resistor desconocido y un ampermetro. Estos datos se emplearon para realizar una grfica V vs I, en donde el valor de la resistencia desconocida estaba dada por la pendiente de la recta de dicha grfica.

ABSTRACT

This practice proved experimentally Ohm's law.We used the color code to determine the resistance value of the resistor.We observe how the resistors in a circuit when connected in series and in parallel.Additionally applying the Wheatstone bridge can determine the value of an unknown resistance, resistance from a conductive pattern and a wire length, cross section and specific resistivity. Making measurements of length when the current through the bridge was zero, the resistance was calculated based on the unknown pattern and the resistance wire lengths.In another method, were measured current and voltage in a series connection of a resistor and an ammeter unknown. These data were used to perform a graph V vs. I wherein the unknown resistance value was given by the slope of the line of said graph.

INTRODUCCIN

Corriente elctrica

Siempre que se desplazan cargas del mismo signo, se dice que existe una corriente. Con objeto de definir la corriente con ms precisin, supngase que las cargas se desplazan en sentido perpendicular a una superficie de rea A. La corriente es la razn a la que la carga fluye a travs de esta superficie. Si es la cantidad de carga que pasa a travs de sta rea en un intervalo de tiempo , la corriente, , es igual al cociente de la carga entre el intervalo de tiempo:

(Formula 1.)

La unidad del SI de corriente es el ampere (A):

As pues, 1 A de corriente equivale a 1 C de carga que pasa a travs del rea de seccin transversal en un intervalo de tiempo de 1 s.

Cuando fluyen cargas a travs de una superficie, pueden ser positivas, negativas o ambas cosas. Por convencin, se asigna a la corriente la misma direccin que tiene el flujo de carga positiva.

La corriente convencional siempre va de un potencial alto a un potencial bajo.

Resistencia y Ley de Ohm

Cuando se aplica un voltaje (diferencia de potencial) entre los extremos de un conductor metlico, se encuentra que la corriente en el conductor es proporcional al voltaje aplicado; es decir, I V. Si la proporcionalidad es exacta, podemos escribir V=IR , donde la constante de proporcionalidad R recibe el nombre de resistencia del conductor. De hecho, definimos esta resistencia como la razn del voltaje entre los extremos del conductor a la corriente que el mismo transporta:

(Formula 2.)

La resistencia tiene unidades SI de volts por ampere, llamados ohms (). Por tanto si una diferencia de potencial de 1 V entre los extremos de un conductor produce una corriente de 1 A, la resistencia del conductor es de 1 .

Un resistor es un conductor que proporciona una resistencia especfica en un circuito elctrico. El smbolo de resistor en los diagramas de circuitos es una lnea en zigzag.

(Ilustracin 1. Resistencias)

Cdigo de colores de resistencias

La mayor parte de los resistores lineales, es decir aquellos que se someten a la ley de Ohm, normalmente se codifican con colores para dar el valor de su resistencia en ohmios.

(Ilustracin 2. Cdigo de colores de resistencias)

EQUIPOS Y MATERIALES

Fuente regulable de voltaje DC

Voltmetro

Ampermetro

Interruptor

Resistores

Cables de Conexin

Puente de Wheatstone

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Verificacin de la Ley de Ohm

(Figura 1: circuito 1)

Armar el circuito de la figura 1. Luego ajuste por lo menos 5 valores diferentes de voltaje de la fuente y mida en cada paso el voltaje y la corriente en el resistor R.

Registre sus datos en la hoja de informes de esta prctica.

Luego proceda a graficar los datos obtenidos en una curva voltaje (V) vs. Corriente (I). La pendiente de la recta representa el valor de la resistencia utilizada en el circuito.

(Ilustracin 3. Circuito1 armado)

b) Puente de Wheatstone

(Figura 2: circuito 2)

Para determinar Rx por el mtodo de Wheatstone, arme el circuito de la figura 2, ya que R=(L/A) y observando que el alambre es de seccin (A) constante, se tiene que R es proporcional a la longitud del alambre, entonces se puede establecer que la relacin R1/R2 es equivalente a la relacin L1/L2 y as la expresin matemtica es la siguiente:

(Formula 3.)

(Ilustracin 4. Circuito2 armado)

DATOS Y RESULTADOS

a) Verificacin de la Ley de Ohm

a1) Anote en la siguiente tabla los resultados obtenidos al utilizar la ley de Ohm.

Voltaje(V)

Intensidad de corriente(mA)

Intensidad de corriente(A)

4

30 x

( 3.00.1 )x

5

38 x

( 3.80.1 )x

6

45 x

( 4.50.1 )x

7

52 x

( 5.20.1 )x

8

59 x

( 5.90.1 )x

9

67x

( 6.70.1 )x

10

74 x

( 7.40.1 )x

a2) Grafique los datos obtenidos en una curva voltaje vs Corriente

(P2) (P1) (*) (y) (x) (VOLTAJE (V) VS CORRIENTE (I)) (Grfica1:)

Sean P1(4.2 , 5.6) y P2(6.2 , 8.4), procedo a hallar la pendiente de la grfica.

m = Rx= =

m = Rx = (140.0 2.4)

(%Error = % Error = % Error = 6.7 %)

b) Puente de Wheatstone

Rp = (150.0 5%)

L1 = (586.0 0.1) mm

L2 = (414.0 0.1) mm

(%Error = % Error = % Error = 3.5 %)

DISCUSIN

En si la practica no tuvo mayores inconvenientes , fue realizada con xito y los valores fueron los mas esperados.

En la primera parte de la practica medimos la intensidad de corriente para distintos voltajes donde aquellos datos nos sirvi para construir el grafico V vs I donde su respectiva pendiente es el valor de la resistencia desconocida, cuyo valor es de 140 , el valor terico de esta resistencia es de 150, valor que nos asegura que existe un error cuyo porcentaje es de 6.7%.

La segunda parte de la prctica calculamos el valor de la misma resistencia usando otro mtodo que es el denominado Puente de Wheatstone, donde aquel valor resulto ser 212.3 , comparndolo con su valor terico de 220 , presenta un 3.5% de error.

ANALISIS

1. Cul es el porcentaje de error entre el valor de R obtenido en la parte a en este experimento y su valor teorico?

% Error =

1. Cul es la resistencia de un resistor cuyos colores son caf, negro, rojo, oro?

(10x102) = 1k

1. De acuerdo al cdigo, Cules son los colores de una resistencia de 350?

Naranja, verde, caf

CONCLUSIONES

Se comprob la ley de Ohm experimentalmente la cual dice que La diferencia de potencial aplicada a los extremos de un conductor es directamente proporcional a la corriente que pasa a travs de l.

Al determinar la curva V vs I para los resistores hmicos, se obtuvo una recta con pendiente positiva, entonces V es proporcional a I, y R es el valor de dicha pendiente.

Tambin se comprob por el mtodo de Wheatstone que R=p(L/A) y por tanto que R1/R2 es equivalente a L1/L2

Se utiliz el cdigo de colores para la obtencin del valor de una resistencia (Rx terico), la cual nos dio 1505%

Se obtuvo el valor de la resistencia mediante la pendiente del grafico V vs I dando como resultado Rx =(140.02.4) y al comparar con el Rx terico nos dio un porcentaje de error de 6.7%, el cual me indica que el experimento se realizo con xito.

Se calcul el valor de la resistencia por el mtodo del puente de Wheatstone obteniendo como resultado RX=(212.310.7), y comparando con el Rx terico nos dio un error porcentual de 3.5%, el cual me indica tambin que el experimento fue realizado con xito.

RECOMENDACIONES

Se requiere tener bien hechas las conexiones antes de encender los equipos.

Tener cuidado con el trato de los equipos y materiales.

BIBLIOGRAFIA

Gua de Laboratorio de Fsica C. ICF - ESPOL. Revisin IV

SERWAY, Raymond. Fsica, Edic. 5, Pearson Educacin, Mxico, 2001.

SERWAY, Raymond A, Fsica, vol II. Edit. McGraw-Hill, tercera edicin revisada, 1993.

Voltaje(V)33.84.55.25.96.77.445678910

Corriente(A)

Voltaje (V)