Conductores eléctricos y ley de Ohm

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Unidad Profesional Interdisciplinaria

de Biotecnología

Laboratorio de Física de la Energía Aplicada

Reporte: Práctica 5 

Conductores eléctricos y ley de Ohm

Grupo: 2MM1

Número de equipo: 7

Profesoras:

• Velia Palmira Ascencio Rasgado
• María Guadalupe Martínez López
• María Rita Villanueva Rodríguez

Integrantes del equipo:

• Granados Vargas Santiago
• Ochoa Ledezma Carlos Alonso
• Pintor Fernanda
• Prado Roesner Fernando

 Fecha de entrega: 14/03/2019

INTRODUCCIÓN

La ley de Ohm es una herramienta con la que nos apoyaremos para la resolución de circuitos sencillos, y así poder obtener teóricamente el voltaje, intensidad de corriente y resistencia que existe en un elemente dentro de nuestro circuito. Esta se define matemáticamente de la siguiente forma

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Donde I es la intensidad de corriente, V el voltaje y R la resistencia. Es importante mencionar que este es un modelo que intenta explicar el comportamiento de ciertos materiales, pero no de toda la materia.

En el laboratorio, es decir, en la vida real sabemos que los componentes electrónicos, así como la fuente de poder tienen un nivel de error y no nos brindan el 100% del valor que nos indican. Esto significa que es muy importante tomar nota de con cuánto estamos trabajando, y para poder hacer esto haremos uso de un medidor indispensable, el multímetro. Este aparato de medición ya se ha explicado con anterioridad en las prácticas pasadas, pero no se ha comentado sobre cómo medir con él; pues saber cómo colocarlo es de vital importancia porque si no lo hacemos, podremos dañar nuestro instrumento.

Para medir voltaje, utilizaremos la propiedad de los circuitos en paralelo que no es más que el voltaje será el mismo para los componentes que estén arreglados de forma paralela. Basta con poner la punta común del multímetro en la pata o pin del componente que va a tierra y la punta del multímetro que mide corriente en mA, el voltaje y la resistencia en el pin del componente que se requiere medir el voltaje. El mismo procedimiento se utiliza para medir la resistencia.

Para medir corriente, se necesita abrir el circuito. Si queremos medir la corriente de un componente debemos conectar la punta que mide corriente (ya sea mA o 10 A) en el pin que iría orientado o polarizado a tierra y cerrar el circuito con la otra punta del multímetro, la común. Es como si el multímetro fuera otra resistencia dentro del circuito. Como se sabe, la corriente en un arreglo en serie es constante.

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El diodo es un componente que se caracteriza por estar hecho de material semiconductor. Los semiconductores son justamente eso, un material que permite el paso de la corriente eléctrica cuando la fuerza de esta (la corriente) supera el umbral del material. Dentro de estos están los de silicio (0.7) y germanio (0.3). El diodo tiene una polaridad debido a que tiene un ánodo (positivo) y un cátodo (negativo). Cuando está conectado de manera directa, el ánodo esté alimentado y el cátodo esté conectado a tierra, conducirá cuando se sobrepase el umbral y no permitirá el regreso de la corriente por la misma polaridad que posee; esta propiedad es la principal característica y el gran uso que se le da en la electrónica. Cuando está conectado de manera inversa no permitirá el paso de la corriente eléctrica. [pic 5]

OBJETIVOS

General:

• Demostrar experimentalmente la ley de Ohm macroscópica y encontrar los límites de validez de esta.

 Particulares:

• Establecer experimentalmente la relación V vs. i para un conductor óhmico.
• Explicar el concepto de resistencia a partir de resultados experimentales.
• Determinar experimentalmente la resistividad de algunos conductores y la dependencia de los parámetros geométricos de los mismos.
• Investigar la relación existente entre voltaje e intensidad de corriente eléctrica para un material no óhmico.

MATERIALES

1 protoboard

1 potenciómetro de 5k

Resistencias

1 diodo

4 cables Dupont

4 puntas para multímetro

2 multímetros

2 cables banana – caimán

2 cables caimán - caimán

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Experimento 1

Para el experimento 1 armamos el siguiente circuito:

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Aumentamos el voltaje de medio volt en medio volt, de 0 a 5 V y medimos la intensidad de corriente eléctrica con el multímetro.

Debido a que la resistencia está conectada en paralelo con la fuente de alimentación el voltaje de la fuente es el mismo que el de la resistencia.

La corriente medida fue la siguiente:

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Experimento 2: Resistencia vs Longitud

En este experimento medimos la resistencia de un alambre de 0.625mm de grosor, y observamos que la resistencia aumentaba conforme aumentaba la longitud del alambre.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

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