CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE UN ALAMBRE DE NICROM USANDO LA LEY DE OHM

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE UN ALAMBRE DE NICROM USANDO LA LEY DE OHM

RESUMEN:

En esta práctica de laboratorio se ha estudiado la ley de ohm para poder determinar y calcular la resistencia eléctrica de un alambre de nicrom y al mismo tiempo poder deducir la resistividad del material del que está fabricado dicho alambre que es justamente nicromo o nicrom.

El sistema utilizado para este estudio estaba comprendido principalmente por una fuente de voltaje, un reóstato, un amperímetro, un voltímetro y también el alambre. Todos estos elementos se conectaron formando un circuito mediante el cual circulaba la corriente eléctrica, cantidad que podía ser modificada usando el reóstato.

Al poner el sistema en funcionamiento se tomaron los datos teniendo en cuenta lo que se estaba estudiando que es la ley de Ohm, es decir la relación entre intensidad de corriente y voltaje donde gracias a esta relación surge una constante llamada resistencia eléctrica.

Usando el reóstato puede ser controlada la cantidad de voltaje que se envía al circuito, entonces se tomaron los datos para distintos voltajes, y a cada uno de estos le correspondía cierta cantidad de corriente.

Con los datos obtenidos se pudo hallar una ecuación empírica, la cual expresa la misma relación que la ley de Ohm y a partir de esta ecuación se pudo encontrar lo que se buscaba. La ecuación empírica encontrada fue:

V = 0.0139 I + 0.0679

• Palabras Clave: Resistencia eléctrica, resistividad, ley de Ohm, intensidad de corriente, voltaje.

INTRODUCCIÓN:

La importancia de este tema de estudio lo podemos encontrar en que es una de las maneras más sencillas para adentrarse en el mundo de la electricidad desde el punto de vista en que lo veía Georg S. Ohm, también para poder conocer más a fondo una de las leyes clásicas de la física como es la ley de Ohm, conocer cómo es que se conecta un circuito y usar un reóstato para poder hacer variar el voltaje que se envía al circuito, y como consecuencia, hacer variar la intensidad de corriente eléctrica que circula y la resistencia eléctrica correspondiente.

MARCO TEÓRICO:

• Nicromo:

El nicromo o nicrom es una aleación de níquel y cromo. La aleación tipo está compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosión, con un punto de fusión cercano a los 1400 °C. Por su gran resistividad y su difícil oxidación a altas temperaturas, es muy utilizado en la confección de resistencias para elementos telefónicos como chips de teléfonos móviles o cubiertas de motores de tractores. La resistividad de este material es 1.00 x 10-8 Ω.m

• Reóstato:

El reóstato es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función reostato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma; se puede realizar de dos maneras equivalentes: La primera conectando el cursor de la resistencia variable a la carga con uno de los extremos al terminal de la fuente; la segunda, conectando el cursor a uno de los extremos de la resistencia variable y a la carga y el otro a un borne de la fuente de energía eléctrica, es decir, en una topología, con la carga, de circuito conexión serie. Ver fig.1.

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Fig. 1: Reóstato

• Ley de Ohm:

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley básica de los circuitos eléctricos. Establece que la diferencia de potencial que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre potencial e intensidad.

                                       (1)[pic 2]

La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la ley de Ohm, y en la misma V corresponde a la diferencia potencial, R a la resistencia e I a la intensidad de corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A). Ver fig.2.

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Fig. 2: Parámetros de la ley de Ohm

• Resistencia eléctrica:

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

                                      (2)[pic 4]

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, L es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.

La resistencia se representa de dos formas en un circuito (Ver fig.3).

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Fig. 3: Representación de resistencia en un circuito

• Resistividad:

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm•metro (Ω•m). Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que un valor bajo indica que es un buen conductor.

MATERIAL Y MÉTODOS:

• Objeto de estudio:

El objeto de estudio en esta práctica de laboratorio fue el alambre de nicrom ya que sobre este se midió el amperaje y voltaje que circulaba para la toma de datos. El alambre tenía 1 metro de longitud y su sección transversal un diámetro de 0.35 mm.

• Variable Dependiente:

Diferencia de potencial (V).

• Variable Independiente:

Intensidad de corriente eléctrica (I).

• Instrumentación:

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Fig. 4: Instrumentos usados

• Métodos y técnicas:

1. Se dispuso el equipo como se muestra en la fig.5 para la experimentación.

[pic 7]

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