La Ley De Ohm: 1. Objetivos

LA LEY DE OHM 1. Objetivos:  Operar los instrumentos y quipos utilizados en el laboratorio  Aplicar las normas de seguridad en manipulación de instrumentos para mediciones eléctricas (circuitos, fuentes, etc.)  Capacitar al estudiante en el conexionado de circuitos eléctricos simples  Verificar experimentalmente la ley de ohm.

2. Marco teórico Resistencia Eléctrica: La resistencia eléctrica se define como la capacidad de oposición de un material a la circulación o flujo de carga eléctrica, cuya unidad es el Ohm [Ω] El Óhmetro u Ohmímetro Instrumento destinado a la medición de valores de resistencias, al igual que los voltímetros y los amperímetros existen analógicos y digitales. Aspecto importante del óhmetro es que no se debe conectar a circuitos que se encuentran con energía eléctrica esto dañaría al instrumento. Corriente Eléctrica Movimiento de electrones desde un punto a otro conocido como corriente eléctrica. Existen 6,24 ∗ 1018 electrones en una carga coulomb[c], el coulomb es una cantidad estática de carga eléctrica. En electricidad nos interesa más la carga eléctrica en movimiento, y la corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas en un tiempo determinado. I[A] =

q[C] t[s]

Amperímetro Es un Instrumento para la medición de intensidad de corriente en DC o AC. el amperímetro se conecta en serie , es decir hay que abrir el circuito y conectar el instrumentó en la trayectoria de la corriente. Cuando no se puede abrir el circuito para medir la corriente que circula por el conductor, puede usarcé equipos de medición tipo pinza.

Voltaje Eléctrico: Voltaje o tensión es la fuerza o presión ejercida en los electrones. La unidad en la que se mide el voltaje es el voltio [V] Voltímetro: Instrumento para la medición de voltajes en DC o AC. Un voltímetro posee dos terminales de medición llamados “positivo” (rojo) y “negativo” (negro), el voltímetro se conecta en paralelo entre los dos puntos que se desea medir la tensión. Cuando se miden voltajes en DC se debe tener en cuenta que la posición del terminal “positivo” debe estar con la polaridad positiva del elemento. Multímetro (Polímetro) Digital: Este Instrumento de medición incorpora un amperímetro, voltímetro y óhmetro, entre otros. Debe tenerse especial cuidado con estos equipos ya que es muy fácil conducir los terminales eso los selectores cuando se va a realizar una medición Este instrumento tiene exclusivas y específicos pasos que se deben de seguir para utilizar bien este instrumento, ya sea para: Para la medición de corrientes Para la medición de voltajes Para la medición de resistencias La fuente de voltaje DC variable: En esta práctica se empleara una fuente de voltaje variable, El equipo consiste de dos módulos, el izquierdo, el mostrado en la figura es una fuente de voltaje variable; y el derecho una fuente de voltaje con ajuste de corriente máxima (corriente límite de salida) El procedimiento básico para operar con la fuente de voltaje es el siguiente  El circuito armado debe ser revisado por el docente a cargo, antes de eso no debe ser energizado el circuito  Antes de encender la fuente baje el valor de la perilla a 0%  Active el disyuntor principal del módulo si no está activado( activado=1; apagado=0)  Encienda la fuente con el interruptor de encendido, este se iluminara indicando que está encendida  Gire la perrilla lentamente hasta alcanzar el valor de voltajes requerido  Una vez realizadas las lecturas, gire lentamente la perilla de la fuente hasta 0% y proceda en apagarla con el interruptor.

La convención pasiva de signos La convención que establece la dirección del flujo de corriente con respecto al movimiento de electrones en un conductor. 150 años después se descubrió que las cargas negativas: se mueven en sentido opuesto; es decir; que los electrones fluyen de la terminal negativa de la fuente hacia la positiva La ley de Ohm: En 1827 George Ohm publico la ley que lleva su nombre, esta expresa la relación matemática entre el voltaje, intensidad de corriente y la resistencia. “el voltaje instantáneo a través de una resistencia es directamente proporcional a la corriente que lo atraviesa V[𝐕] = R [Ω] x I [𝐀] Ahora se puede expresar la resistencia mediante su inverso, conocido como la conductancia [𝑮]y sus unidades están en siemens [𝐬], se puede escribir la ley de ohm en función de la conductancia G, que no es más que el inverso de la resistencia eléctrica. 𝐈[𝐀] = 𝐆[𝐒] ∗ 𝐕[𝐕] Otra consideración al respecto de los materiales, es tolerancia física para las magnitudes eléctricas que se puede aplicar. Por lo general se determina por la potencia de un material 𝐏[𝐖] = 𝐕[𝐕] ∗ 𝐈[𝐀] =

3. Materiales o o o o

1 fuente de voltaje DC variable 1 multímetro digital 3 resistencias: 250, 500 y 1kΩ 1 resistencia variable

4. Diagramas

𝐕𝟐 = 𝐈𝟐 ∗ 𝐑 𝐑

5. Procedimiento 1. Registre los valores nominales de las tres resistencias fijas asignadas a su mes de trabajo 2. Empleando el multímetro en la función de óhmetro , mida y registre en la tabla 3. Ajuste el valor de la resistencia variable: perilla de ajuste grueso G=1 y la de ajuste fino F=0, realice la medición de valor de la resistencia y registre el resultado 4. Repita este mismo procedimiento para las diferentes posiciones de las perillas indicados 5. Ajuste el valor de la resistencia variable: perilla de ajuste grueso G=1 y la de ajuste fino F=0 6. Conecte el circuito mostrado 7. Solicite la autorización del docente antes de encender la fuente V.

8. Enciende la fuente V, ajuste el valor de la fuente a los indicados, registre las lecturas de la corriente I y el voltaje V para cada caso. recuerde seleccionar la escala de los instrumentos para obtenerlas mejores lecturas

9. Reduzca el voltaje de la fuente V a cero y proceda a apagarla

6. tablas de resultados resistencia etiqueta medición ohmetro

grande[Ω] 250Ω 248

mediana[Ω] 500Ω 520

pequeña[Ω] 1000Ω 1.035

Medición de resistencias de valor fijo [Ω]

F0

F10

F20

F30

F40

F50

F60

F70

F80

F90

F100

G1

745

628

518

426

332

389

231

203

170.9

146.8

128.2

G2

121,6

117.7

112.6

105,9

104.9

96.4

87.4

84.2

84.7

74.4

74.3

Medición de resistencia variable

N°

𝑽𝟏 [V]

TEORICO 𝑰𝟏 [A]

SIMULACION 𝑰𝟏 [mA]

LABORATORIO 𝑽𝟏 [V] 𝑰𝟏 [mA]

1

0

0

0,00

0,01

0,00

2

10

13,33

13,33

10,34

13,74

3

20

26,66

26,67

20,2

27,2

4

30

40

40,00

30.3

40.6

5

40

53,33

53,33

40,1

53.8

6

50

66,67

66,67

50,1

67,1

7

60

80

80,00

60,2

80.6

8

70

93,33

93,33

70,3

94,2

9

80

106,67

106,7

80.3

107.6

10

90

120

120,0

90,4

121.5

11

100

133,33

133,3

100,3

134.3

12

110

146,67

146,7

110.3

147,7

13

120

160

160,0

120,2

160.9

14

130

173,33

173,3

130,3

174.4

15

140

186,67

186,7

140,0

187,3

16

150

200

200

150,3

200

La ley de Ohm

7. cuestionario 1. ¿Qué cuidados hay que tener para emplear un amperímetro digital? R. instalar el amperímetro después de armar el circuito y el cuidado que hay que tener es de conectarlo al mismo sentido que la corriente (I). 1.2 (a)utilizando los resultados de la tabla (para el voltaje V, y corriente I) grafique la curva 𝑰 = 𝑽⁄𝑹; (b)empleando el método de regresión lineal , calcule las constantes “A” y “B” de la ecuación lineal , también el coeficiente de correlación "𝒓𝟐 "; (c)¿Qué significado tienen los valores de las contantes “A” y “B” obtenidos ¿; m(d) ¿Cuál es el valor de la resistencia R empleada?

a) 250 200 150

100 50 0

1 I1 = [ ] V1 𝑅 Y= A+B∗X b) A = 0,36 B = 1,33 r = 0,99 c) A = distancia que pasa por el origen B = pendiente de la recta es la inclinación de la recta respecto al eje de las abscisas “X y Y ” d) R= 0,748