UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA VICERRECTORADO ACADÉMICO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y MATEMÁTICA UNIDAD CURRICULAR LABORATORIO DE FÍSICA
JERIC MONCADA.
C.I. 25167208
LEONARDO ORTIZ. C.I. 24820573 DIEGO ROA.
SEMESTRE 2015-1 JUNIO, 2015
C.I. 25463961
INTRODUCCIÓN La intensidad de corriente, es también conocida como corriente eléctrica, y se define, como el flujo de carga eléctrica, es decir, es el desplazamiento de cargas eléctricas a lo largo de un conductor. La corriente eléctrica es el flujo de cargas negativas que atraviesan un conductor, de manera que el mismo número de cargas que entran por uno de sus extremos, sale por el otro. La intensidad de una corriente eléctrica, o simplemente la corriente, es la cantidad de electricidad que atraviesa la sección del conductor en la unidad de tiempo. Se representa por
(I )
y es una
magnitud escalar. Si por un conductor ha circulado una carga
Q ¿ ) durante un tiempo
(t) ,
la intensidad de la corriente es: I=
Q t
En este informe, plasmaremos lo observado al llevar la teoria a la practica, en la cual trabajamos los circuitos de corriente electrica con cuatro resistencias; colocadas estas, en forma paralela, en serie y mixta, entendiendo por esta ultima, la combinacion de las dos primeras; despues de tener los circuitos armados; se procederá a medir el voltaje y los amperios en determinados puntos del circuito; para comprobar lo expuesto por la teoria, donde deben mantenerse o variar estas medidas, segun sea el caso. La practicá al igual que la teoria nos servirá para adquirir conocimientos de como armar o montar los tipos de circuitos formados anteriormente y su comportamiento; así como tambien la forma correcta del uso de los aparatos de medicion, como en este caso lo son el voltimetro y el amperimetro; para posteriormente proceder a realizar las instrucciones expuestas en la guia recomendada.
OBJETIVOS Conectar un circuito sencillo. Estudiar el código de colores para determinar los valores de resistencia y con ayuda de un Tester verificarlos. Utilizar un voltímetro para medir corriente continua, y un amperímetro para medir tensión continua. Verificar experimentalmente y analizar el comportamiento de las resistencias en los circuitos conectados en serie y paralelo. Determinar el efecto de un reóstato y de un ponteciometro en circuitos sencillos de corriente continua. Verificar experimentalmente la Ley de Ohm y las reglas de Kirchhoff mediante el montaje de circuitos básicos.
MARCO TEÓRICO INTENSIDAD Y DENSIDAD DE CORRIENTE: La intensidad de corriente, es la cantidad de electricidad o carga eléctrica (Q)
que circula o se desplaza a lo largo de un conductor en la unidad de (t) . Para denominar la intensidad se utiliza la letra
tiempo
es el Amperio I=
I
y su unidad
( A) , y viene dada por la ecuación:
Q t
Por otro lado, la magnitud que mide el movimiento promedio de las cargas en un material, es la densidad de corriente
(J ) . La densidad de corriente
eléctrica, se define como una magnitud vectorial que lleva la dirección de la corriente, y el sentido del campo eléctrico. La corriente eléctrica entre unidad de superficie, es decir, intensidad ( I )
entre unidad de área
( A) , es
conocida como densidad de corriente eléctrica y viene dada por la ecuación: J=
I A
RELACIÓN DE OHM: La relación de Ohm es un enunciado empírico que parte de la ley de Ohm, este enunciado define, que para la mayoría de los conductores metálicos, la densidad de corriente eléctrica
(J )
a través de una constante sigma
y el campo eléctrico (σ )
( E)
se relacionan
llamada conductibilidad, la cual es
característica de cada material conductor, y se puede expresar de la siguiente manera:
σ=
J E
Aquellos materiales cuya resistencia es constante entre unos límites de diferencia de potencial se conocen como lineales u óhmicos, mientras que aquellos donde no es constante se los denomina no lineales o no óhmicos. Los valores del reciproco de la conductibilidad reciben el nombre de resistividad
( ρ ) , la cual para muchas sustancias conductoras, la resistividad
a una temperatura ambiente es una constante independiente del campo electrico
( E) , este descubrimiento lo hizo el físico matemático Georg Simon
Ohm. La resistividad viene dada por la siguiente ecuación: ρ=
1 σ
La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica
(I )
que circula por un conductor, es directamente proporcional a la diferencia de potencial
(V )
aplicada. Se
expresa de la forma: V =R ∙ I
DONDE: I =¿ Intensidad de Corriente eléctrica. R=¿ Resistencia eléctrica del conductor. V =¿ Tension
eléctrica
o
diferencia
de
LEY DE JOULE: El movimiento de los electrones en un conductor debido a su aceleración por un campo eléctrico, es desordenado, esto provoca continuos choques inelásticos con los núcleos atómicos y como consecuencia una pérdida de energía cinética y un aumento de la temperatura en el propio conductor, por lo que se debe gastar eneregia eléctrica para hacer circular una corriente a través de la resistencia del conductor.
La energía que se convierte en calor por unidad de tiempo, se denomina Potencia
( P)
y su unidad es el Watt
(W ) . La ley de Joule se obtiene
aplicando la relación de Ohm a la siguiente ecuación expresada en función de la resistencia del conductor: P=I 2 ∙ R ELEMENTOS DE UN CIRCUITO:
RESISTENCIAS: Las resistencias eléctricas son un componente usado normalmente en los circuitos eléctricos y dificultan el avance de la corriente eléctrica. El valor nominal de una resistencia en ohmios, se determina a través de un grupo de bandas que posee cada resistencia alrededor de su cuerpo. Una resistencia posee cuatro bandas, de las cuales tres están agrupadas en uno de sus extremos y según su coloración sabremos el valor de la resistencia; las primeras dos bandas representan una cifra significativa cada una, la tercera banda representa el factor multiplicador, y la cuarta banda representa la tolerancia o limite de la precisión del valor de la resistenca. Las cifras significativas y el factor multiplicador, se determinan a través del código de colores:
PRIMERA BANDA SEGUNDA BANDA TERCERA BANDA CUARTA BANDA (Factor Multiplicador) (Tolerancia) (Cifra Significativa)(Cifra Significativa)
COLOR
CIFRA SIGNIFICATIVA
FACTOR MULTIPLICADOR
NEGRO MARRÓN ROJO NARANJA AMARILLO VERDE AZUL VIOLETA GRIS
0
100
1
10
2
102
3
103
4
104
5
10
6
10
7
107
8
108
1
5
6
PILAS: Las pilas son un tipo de generador que se utiliza como fuente de electricidad en un circuito electrico.
CIRCUITOS SIMPLES: Un circuito eléctrico simple se define como la inteconexion de tres o mas elementos que contienen una trayectoria cerrada. Existen tres elementos esenciales en un circuito eléctrico simple: una fuente de corriente, la cual provee energía al circuito; un cableado que se encargara de llevar la energía a la carga; y, una carga eléctrica la cual usa la energía suministrada por los elementos anteriores. Tipos de ciruito:
CIRCUITO SERIE: Es aquel en el que dos o mas resistencias están conectadas de forma que exista solo una trayectoria para la corriente. El valor total o equivalente en un circuito simple con resistencias conectadas en serie, se halla con la siguiente expresión: RT =R1 + R2 + R3 +…+ Rn
La misma intensidad de corriente
(I )
circula a través de cada una
de las resistencias, y se calcula a través de la siguiente expresión: I=
V1 V2 V3 = = R 1 R 2 R3
En los extremos de cada resistencia hay una diferencia de potencial (V )
que depende de los valores óhmicos de la resistencia
R ( V =IR ) .
La diferencia de potencial total se calcula a través de la
siguiente expresión: V =V 1 +V 2 +V 3
CIRCUITO PARALELO: Es aquella conexión donde los puertos de entrada de las resistencias conectadas coinciden entre si, al igual que los terminales de salida. El valor total o equivalente en un circuito simple con resistencias conectadas en paralelo, se halla con la siguiente expresión: 1 1 1 1 1 = + + + …+ R T R 1 R 2 R3 Rn
La intensidad de corriente total que fluye por el circuito es: I =V ∙
[
1 1 1 + + R1 R 2 R 3
]
Donde la diferencia de potencial siguiente expresión: V =I 1 ∙ R1=I 2 ∙ R2=I 3 ∙ R3
(V )
se puede calcular con la
REDES DE RESISTENCIAS: Son resistencias conectadas en paralelo y en serie en un solo circuito.
ANÁLISIS DE CIRCUITOS: La redes de resistencias, pueden analizarse reduciendo los circuitos a simples combinaciones serie-paralelo, pero cuando no es posible esto, deben utilizarse métodos analíticos más poderosos, como las reglas de Kirchhoff, el puente de Wheatstone, entre otros. ELEMENTOS DE UNA RED:
NUDO: Se llama nudo a todo punto donde convergen tres o más conductores. RAMA: Una rama está compuesta por los elementos comprendidos entre dos nudos adyacentes, por lo que la intensidad de corriente será la misma
en cada uno de los elementos que integran una rama. MALLA: Es cualquier camino cerrado que puede ser recorrido volviendo al punto de partida sin pasar dos veces por el mismo elemento.
REGLAS DE KIRCHHOFF:
PRIMERA REGLA DE KIRCHHOFF: La suma algebraica de las intensidades de corriente que concurren en un nudo cualquiera es nula; es decir, la corriente se mantiene continua, lo que puede considerarse, como una consecuencia del
principio de la conservación de la carga eléctrica. SEGUNDA REGLA DE KIRCHHOFF: La suma algebraica de las diferencias de potenciales a lo largo de una malla completa de una red cualquiera es siempre nula, esto en consecuencia del principio de conservación de la energía, es decir cualquier carga que se mueva en torno a cualquier circuito cerrado debe ganar tanta energía como la que se pierde.
PUENTE DE WHEATSTONE:
Se emplea para medir resistencias desconocidas, y el análisis de la red usada puede simplificarse mediante el empleo de las corrientes circulantes de Maxwell CORRIENTES CIRCULANTES DE MAXWELL: El análisis de redes complejas puede simplificarse mediante el empleo del método de Maxwell, que aplica simultáneamente las dos reglas de Kirchhoff. POTENCIÓMETRO: Para comparar dos diferencias de potencial, se usa el potenciómetro, el cual es un instrumento de medida de comparación que determina el valor de la diferencia de potencial desconocida en función a la diferencia de potencial entre los terminales de una pila patrón. La tensión desconocida se sustituye por una pila patrón fuerza electromotriz conocida. Una resistencia variable de dos terminales recibe el nombre de reóstato.
EXPERIMENTO MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:
Fuente de alimentación. Cuatro resistencias. Interruptores. Cables conectores. Voltímetro. Amperímetro. Tester. Reóstato.
Lámpara de filamento. Resistencias patrones.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: Al realizar los diferentes montajes asegurarse del buen o de los cables. 1. Circuito en serie: Para el montaje de este circuito se necesitan: 3 resistencias, interruptor, fuente de alimentación y cables conectores. Procedimiento: Se conecta el extremo de un cable al lado positivo de la fuente de alimentación y el otro extremo al interruptor, luego de debe conectar el interruptor con el extremo de la primera resistencia (R1), que a su vez llevara un cable adicional conectando sus dos extremos; tomando otro cable se debe conectar el segundo extremo de la primera resistencia (R1) con el primero de la siguiente resistencia (R2), así mismo se repite el procedimiento hasta llegar a la tercera resistencia (R3), la cual llevara un cable que se debe conectar en el lado negativo de la fuente de alimentación. Tal y como se muestra en la figura:
Una vez se haya montado correctamente el circuito, se deben llenar las tablas dadas en la práctica, con los siguientes datos: Valor de las resistencias dadas, de acuerdo al código de colores. Medir con el tester cada resistencia dada y luego en los extremos "a" y "b" de la resistenciala. Aplicar 5V DC entre los extremos “a” y “b”. Determinar las tensiones que aparecerán. Medir la intensidad de la corriente que circula por cada uno de los elementos del circuito, intercalando el amperímetro en los puntos “a”, “x”, “y” y “b” sucesivamente. 2. Circuito en paralelo: Utilizar el mismo equipo y material.
Procedimiento: Para montar un circuito paralelo se debe conectar el extremo de un cable al lado positivo de la fuente de alimentación y el otro extremo al interruptor, luego se unen mediante un cable el interruptor con la primera resistencia (R1), seguido de esto deben ser conectados lo extremos de las resistencias (R1,R2 y R3) formando “un solo cable”. En la última resistencia (R3) se deben conectar ambos lados de la misma como en un circuito en serie, al otro lado se deben conectar las resistencias (R1, R2 y R3) formado de nuevo “un solo cable”, el cual deberá ir directamente al lado negativo a la fuente de alimentación.
Una vez se haya montado correctamente el circuito, se deben llenar las tablas dadas en la práctica, con los siguientes datos: Medir la resistencia en los extremos “a” y “b”. Aplicar una tensión de 5V DC y medir la intensidad de corriente que circula por cada uno de los elementos. 3. Circuito Serie – Paralelo: Para el montaje de este circuito se necesitan: 4 resistencias, interruptor, fuente de alimentación y cables conectores. Procedimiento: Para montar un circuito serie-paralelo se debe conectar el extremo de un cable al lado positivo de la fuente de alimentación y el otro extremo al interruptor, luego se conectan los extremos de dos resistencias en forma paralela (R1 y R3), de una de ellas (R1) debe salir un cable que se conecte en forma de serie con una tercera resistencia (R2), esta se une a la resistencia sobrante (R3), posteriormente se conecta con la última resistencia (R4) en forma de serie, de esta última debe salir un cable que se conecte con el lado negativo de la fuente de alimentación.
Se debe determinar y anotar los valores en las tablas de la practica con los siguientes datos: se debe medir la resistencia (R12), medir la resistencia comprendida en “a” y “y” (R123), y medir la resistencia en “a” y “b”. Aplicar tensión de 5V DC entre los puntos “a” y “b”. Medir la tensión en cada una de las resistencias, también la existente en los extremos de las distintas agrupaciones de resistencias. Medir la intensidad de corriente que circula por cada una de las resistencias y agrupaciones de resistencias. 4. COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL DE LA RELACIÓN DE OHM: Parte A: Para el montaje de este circuito se necesitan: Fuente de alimentación, reóstato, amperímetro, voltímetro, resistencia y cables conectores. Procedimiento: Para montar este circuito se debe conectar el extremo de un cable al lado positivo de la fuente de alimentación y el otro extremo al reóstato. De este debe salir un cable al amperímetro conectándolo en el lado negativo, y del positivo debe salir un cable a la resistencia, luego se debe conectar el otro extremo de esta al reóstato en el punto en que puede variar. Del extremo sobrante del reóstato debe salir un cable que se conecta al lado negativo de la fuente de alimentación. Una vez terminado se debe montar el voltímetro en paralelo a la resistencia.
Variando la posición del cursor del reóstato, tomar 10 valores de voltaje e intensidad de corriente a través de R. Parte B: Para el montaje de este circuito se necesitan: Fuente de alimentación, amperímetro, voltímetro, lámpara y cables conectores.
Procedimiento: Para montar este circuito se debe conectar el extremo de un cable al lado positivo de la fuente de alimentación y el otro extremo al amperímetro. Conectar el otro lado del amperímetro a la lámpara en el lado positivo. La salida negativa de la lámpara debe ir conectada al lado negativo de la fuente de alimentación. Una vez terminado se debe montar el voltímetro en paralelo a la lámpara.
DATOS Y REGISTROS:
TABLA I, VALOR DE LAS RESISTENCIAS: R1
R2
R3
R4
47
100
130
430
54,8
121,3
129,5
428
Valor Nominal
(Ω) Valor Medido
(Ω)
TABLA II, CIRCUITO EN SERIE: R1
R2
R3
R123
47
100
130
277
54,8
121,3
129,5
305,6
0,8
2
2
4,8
Valor Nominal
(Ω) Valor Medido
(Ω) Tensión
(volts )
Intensidad 16,5
(mA )
16,5
16,5
49,5
TABLA III, CIRCUITO EN PARALELO: R1
R2
R3
R123
47
100
130
277
54,8
121,3
129,5
305,6
5
5
5
15
170
80
40
290
Valor Nominal
(Ω) Valor Medido
(Ω) Tensión
(volts )
Intensidad
(mA )
TABLA IV, CIRCUITO EN SERIE-PARALELO: R1
R2
R3
R4
R12
R123
R1234
47
100
130
430
147
277
707
54,8
121,3
129,5
428
176,1
305,6
733,6
0,6
0,4
0,2
4,4
0,8
0,8
5,2
4,5
4,5
10
10
10
10
10
Valor Nominal
(Ω) Valor Medido
(Ω) Tensión
(volts ) Intensidad
(mA )
TABLA V, COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL DE LA RELACIÓN DE OHM: Parte A:
Tensión 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,1
0,19
0,28
0,38
0,48
0,58
0,68
0,78
0,88
0,98
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,01
0,07
0,11
0,14
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,28
(volts ) Intensidad
( A)
Parte B: Tensión
(volts ) Intensidad
( A)
TABLA VI, REGLAS DE KIRCHHOFF:
Elemento o rama Nº
1
2
3
69
100
390
71,5
100
392
Resistencia valor Nominal
(Ω) Resistencia valor Medido
(Ω) Fem. valor Nominal
(V )
1,5
3
9
Fem. valor Medido
(V )
1,5
3
5
5,8 ×10−3
3,4 ×10−3
3,8 ×10−3
0,4
0,1
1
Intensidad
( A)
Tensión en cada resistencia
(V )
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: PUNTO 1, Validando propiedades:
Modo de Conexión en Serie:
V =I ∙ RValor Medido V 1=904,2 V 2=2001,45 V 3=2136,75
La intensidad de corriente
(I )
que circula a través de las
resistencias es la misma: I=
V1 V2 V3 = = R1 R 2 R3
I=
(904,2) (2001,45) ( 2136,75) = = (54,8) (121,3) ( 129,5)
I =16,5=16,5=16,5
Modo de Conexión en Paralelo: I=
V R Valor Medido
I 1 =0,091 I 2=0,041 I 3 =0,038 La diferencia de potencial es la misma: V =I 1 R1 =I 2 R2=I 3 R3 V =( 0,091 ) ( 54,8 )=( 0,041 )( 121,3 )=( 0,039 )( 129,5 ) V =5=5=5
PUNTO 2, Calculo de las intensidades de corriente, las diferencias de potencial y las resistencias totales en los circuitos usados:
Modo de Conexión en Serie:
La intensidad de corriente
I=
(I )
total es:
(904,2) (2001,45) ( 2136,75) = = (54,8) (121,3) ( 129,5)
I =16,5=16,5=16,5 La diferencia de potencial total es: V =V 1 +V 2 +V 3= ( 904,2 )+ ( 2001,45 )+ ( 2136,75 ) V =5042,4
El valor de la resistencia equivalente es: Req =R1 + R2 + R3=( 54,8 ) + ( 121,3 ) +(129,5) Req =305,6
Modo de Conexión en Paralelo: La diferencia de potencial total es: V =( 0,091 ) ∙ (54,8 )=( 0,041 ) ∙ ( 121,3 ) =( 0,039 ) ∙ ( 129,5 ) V =5=5=5 La Intensidad de corriente es: I =V ∙
[
] [
1 1 1 1 1 1 + + = (5 ) ∙ + + R1 R2 R3 ( 54,8 ) ( 121,3 ) ( 129,5 )
I =( 0,091 ) + ( 0,041 ) + ( 0,039 ) I =0,171 El valor de la resistencia equivalente es:
]
1 1 1 1 = + + R eq R 1 R2 R3 1 1 1 1 = + + =0,034 R eq ( 54,8 ) ( 121,3 ) ( 129,5 ) Req =29,41
PUNTO 3, Haciendo uso de la tabla V-Parte A, graficamos
y a
(R) .
partir de ella hallamos el valor de la resistencia Tomando en cuenta los puntos
V =f ( I ) ,
P2=(0,58 ; 6)
y
P1=( 0,19 ; 2 )
de la
grafica; y que el modelo matematico es un modelo lineal: V =R ∙ I Sabemos que, según esta expresión, el resultado de la pendiente será el valor de la resistencia: m=R=
6−2 =10,26 Ω 0,58−0,19
Usando la tabla V-Parte A, calculamos el valor de la resistencia a partir de la expresión: R=
T I
Tensión
(volts )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,1
0,19
0,28
0,38
0,48
0,58
0,68
0,78
0,88
0,98
10
10,53
10,71
10,53
10,42
10,34
10,29
10,26
10,23
10,20
Intensidad
(mA ) Resistencia
(Ω)
Hallando el promedio de la resistencia: ¿ R1≥10,351 Ω
Podemos observar que el valor de la resistencia promedio de la pendiente de la grafica La grafica
¿ R>¿ ¿
y el valor
V =f ( I ) , son valores muy cercanos.
V =f ( I ) , posee tendencia lineal por lo que se cumple la
Relación de Ohm. PUNTO 4, Usando la tabla V-Parte B, calculamos el valor de la resistencia a partir de la expresión: R=
T I
Tensión
(volts )
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,01
0,07
0,11
0,14
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,28
0
14,3
18,2
21,4
23,5
26,3
28,6
30,4
32
33,3
35,7
Intensidad
(mA ) Resistencia
(Ω)
Hallando el promedio de la resistencia: ¿ R2≥23,972 Ω
Podemos observar que el valor de la resistencia promedio
valor de la resistencia promedio
¿ R2 >¿ ¿
¿ R1 >¿ ¿
y el
son valores muy alejados. Haciendo
uso de la tabla V-Parte B, trazamos la grafica
V =f ( I ) , la cual da como
resultado una curva característica, la cual no posee tendencia lineal, debido a esto, podemos concluir que no cumple con la Relación de Ohm. PUNTO 5, Calculando el valor de la resistencia para
V =5 V
y para
V =10 V :
R5 V =26,3 Ω R10 V =35,7 Ω Las resistencias no son iguales, debido a que la lámpara es una resistencia no lineal, esto es observado en la grafica
V =f ( I )
de la tabla VI la cual es
representada por una curva. PUNTO 6, Dibujamos nuevamente el circuito del montaje para la comprobación de las reglas de Kirchhoff, indicando el sentido de las intensidades:
SW =¿
Interruptor.
E=¿ Fuente de poder (Pilas). R=¿
Resistencia.
I =¿
Intensidad de
Corriente.
PUNTO 7, Determinamos el número de nudos, ramas y mallas independientes que aparecen en el circuito anterior, y con ello comprobamos la siguiente igualdad: Nº de mallas ¿ Nº de ramas −¿ (Nº nudos −1 ) En el circuito observamos:
2 Nudos,
3 Ramas y
2 mallas.
2=3−( 2−1 ) 2=2 PUNTO 8, Validando las reglas de Kirchhoff a partir del montaje del circuito anterior, haciendo uso de la tabla VI:
La primera regla de Kirchhoff, establece que la suma algebraica de las intensidades de corriente
(I)
que concurren en un nudo
cualquiera es nula: Para el Nudo A: I 2 + I 3−I 1=0
( 3,4 ×10−3 )+ ( 3,8 ×10−3 ) −(5,8 ×10−3 )=1,4 × 10−3=0,0014 Para el Nudo B: I 1 −I 2−I 3=0
( 5,8 ×10−3 ) −( 3,4 ×10−3 ) −( 3,8 ×10−3 ) =−1,4 ×10−3=−0,0014 Ambos resultados son valores despreciables, debido a que están muy cercanos al 0, y la diferencia debe ser causada por los errores sistemáticos del experimento.
La segunda regla de Kirchhoff, establece que la suma algebraica de las diferencias de potencial
(V )
a lo largo de una malla completa
de una red cualquiera es siempre nula: Para la malla ABBA: E1 + I 1 R1 + I 2 R2−E 2=0 1,5+ ( 5,8 ×10−3 ) ( 71,5 ) + ( 3,4 × 10−3 ) (100 )−3=−0,75 Para l malla BAAB: I 3 R3−E 3+ E2−I 2 R2 =0
( 3,8 ×10−3 ) ( 392 )−5+3−( 3,4 × 10−3 ) (100 )=−0,85 Ambos resultados son cercanos a 0, y la diferencia puede ser causada por los errores sistemáticos del experimento. CUESTIONARIO: 1. ¿Que se requiere para mantener una corriente constante en un conductor? Es necesario que exista una diferencia de potencial constante entre los terminales del conductor, para que de esta manera, pueda circular a través de él una corriente eléctrica constante, respecto a su sentido y magnitud. Por ejemplo al conectar una pila o batería a los terminales del conductor tendrás una corriente eléctrica continua circulando por él. 2. ¿Cuáles son los factores que afectan la resistencia de un conductor? La resistencia de un conductor depende en forma directa del tipo de material y de su longitud, además depende en forma inversa de su
sección transversal, es decir, que mientras mayor conductividad, mayor resistencia; a mayor longitud, mayor resistencia y a mayor sección transversal, menor resistencia. De allí que la fórmula para la resistencia es:
R= ρ∙
DONDE:
L A
ρ=¿
Es la resistividad del material.
L=¿
Longitud del conductor.
3. La misma corriente pasa por A=¿ Sección transversal.
dos alambres semejantes de áreas desiguales. ¿Cuál se calentara mas y porque?
4. ¿Qué puede suceder cuando una corriente es tan grande que la disipación de potencia en una resistencia a través de la cual pasa, es mayor que la potencia nominal de la resistencia? 5. ¿Es válida universalmente la relación de Ohm o es de aplicación limitada? 6. ¿Cómo debe cambiar la diferencia de potencial (d.d.p.) en un conductor para que se duplique la corriente? ¿Cómo se ve afectada la potencia? ERRORES: DONDE: ε =|x i−x
|
o
x i−x o| | e= xo
|x −x o| (100) e= i xo
x 0=¿
Valor Nominal-Teorico-Verdadero.
x i=¿ Valor Medido-Experimental-Estimado. ε =¿ Error verdadero absoluto. e=¿ Error verdadero relativo.
PARA LA TABLA I:
Para
R1
:
Para
R2
:
Para
R3
:
ε =7,8
ε =21,3
ε =0,5
e=0,166
e=0,213
e=3,85 ×10−5
Para
R4
:
ε =2
e=4,65× 10−3 PARA LA TABLA VI: Para
R1
:
Para
R2
:
Para
R3
:
ε =2,5
ε =0
ε =2
e=0,036
e=0
e=5,1 ×10−5
Para
Fem1
:
Para
Fem2 :
Para
Fem3 :
ε =0
ε =0
ε =4
e=0
e=0
e=0,44
CONCLUSIONES En la práctica obtuvimos el resultado esperado y deseado, ya que este nos arrojaba datos similares a los teóricos; la variación que se presentó fue dada
por el desgaste de las resistencias y otros objetos, como el voltímetro y el amperímetro, que impidieron arrojar resultados más acertados, sin embargo en algunos si logramos exactitud con los mismos.
BIBLIOGRAFÍA Páginas Web:
Laplace, Departamento de Física Aplicada II: http://laplace.us.es/wiki/index.php/Densidad_e_intensidad_de_corrient e_%28GIE%29#Densidad_de_corriente
Wikipedia, la enciclopedia libre: http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corriente http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad) http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joule
Electrotecnia: http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/tema 1.2/contenidos/01d569940f0a8ba01.html
RENa: Red Escolar Nacional: http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/Tema17a.html
eHow, en español: http://www.ehowenespanol.com/definicion-circuito-simplehechos_302691/
Definición.de: http://definicion.de/circuito-electrico/
Material de apoyo de Laboratorio de Física.