Curvas Caracteristicas Voltaje De Corritente

OBJETIVO.

Realizar la medición de voltaje y corriente a través de distintos elementos resistivos, para así obtener sus gráficas y estudiar sus características.

Comprobar si los elementos resistivos cumplen o no la ley de Ohm.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO.

Corriente eléctrica

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Conducción eléctrica

Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.

Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de un alambre. Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a través del alambre es:

Aquí q está dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la equivalencia es:

Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando incrementos finitos de tiempo se puede definir como:

Si la intensidad es variable la fórmula anterior da el valor medio de la intensidad en el intervalo de tiempo considerado.

Resistencia

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. La resistencia de cualquier objeto depende únicamente de su geometría y de su resistividad, por geometría se entiende a la longitud y el área del objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.

La ecuación matemática que describe esta relación es:

Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω).

DIODO

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. I aumenta de forma exponencial con el incremento de V; para potenciales negativos, la corriente es extremadamente pequeña. Así, una diferencia de potencial positiva V ocasiona que la corriente fluya en la dirección positiva, pero una diferencia de potencial negativa origina poca o ninguna corriente.

Resistores

Son dispositivos electrónicos que poseen un valor específico de resistencia. Según el material del cual están hechos pueden ser:

Resistores de alambre: alambre de nicromo enrollado alrededor de un núcleo aislante.

Resistores de carbón: Se construyen de carbón o de grafito granulado que se encierra en un tubo de plástico endurecido.

Además existen resistores que pueden varían el valor de su resistencia, estos se denominan resistencia variable.

Potenciómetro: cuando se conecta en serie a un circuito eléctrico, mediante este es posible regular el voltaje.

Reóstato: Se conecta en paralelo a un circuito eléctrico de tal manera que regula la corriente que pasa por él.

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y DATOS OBTENIDOS.

3.1. Equipos y materiales:

Una fuente de corriente continua (6V)

Un reóstato que es utilizado como potenciómetro

Un amperímetro de 0 – 1 A

Un voltímetro de 0 – 10 V

Una caja con tres elementos y dos resistencias de valores dados

Ocho cables

Un transformador 220/6V, 60 Hz

3.2. Procedimiento experimental.

3.2.1. Determinación de las curvas usando voltímetro y amperímetro.

Primero identificamos los elementos incógnita cuyas curvas características nos proponemos a investigar; un foco, un diodo y una resistencia.

Luego armamos el circuito como se muestra en la figura regulando la fuente para que entregue 6V.

Giramos el cursor del reóstato a fin de que el voltaje medido sea nulo.

Al tener el sistema listo, conectamos los puntos “a” y “b” al foco a fin de averiguar el comportamiento de la resistencia de su filamento.

Variamos el cursor del reóstato para medir la intensidad de corriente que circula por el filamento del foquito cuando la diferencia de potencial va de 0 a 6V así llenando

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