Electricidad Y Magnetismo Ley De Omh

E5, Ley de Ohm

Ingeniería en Biotecnología, Departamento Ingeniería Química.

Resumen:

Durante la quinta experiencia, se trabajó con un circuito eléctrico, en el cual se midió la resistencia eléctrica y se estableció la relación entre voltaje y corriente. Utilizando el mismo experimento, se midió la resistencia en una ampolleta, lo que nos entregó la correspondencia entre la ley de Ohm y el tipo de material presente en la resistencia.

Objetivos:

1. Establecer la relación voltaje – corriente eléctrica para conductores metálicos y no-metálicos.

2. Verificar la ley de Ohm en circuitos de corriente continua.

1.- Introducción:

La Ley de ohm establece que la diferencia de potencial ΔV existente entre los extremos de

un conductor, es directamente proporcional a la corriente I que circula por él, esto es:

V = R I

Donde R es la constante de proporcionalidad en la ecuación anterior y representa la Resistencia que el conductor ofrece al flujo de cargas eléctricas a través de él. En un circuito se representa a la resistencia de un material con el símbolo:

Las unidades serán:

(R) = (ΔV) => ohm = Voltios

(I) ampere

Si los extremos de la resistencia A y B están a los potenciales Va y Vb respectivamente, si el

valor de la resistencia es R y la intensidad de corriente es I entonces:

Vab = R I

La densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie, es decir, intensidad por unidad de área. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como:

J = i (A/m2)

A

• I : corriente eléctrica [A]

• J : densidad de corriente [A•m-2]

• A : superficie de estudio [m²]

Los materiales conductores difieren entre sí en el valor de J, establecido para un campo

eléctrico dado. La razón de la densidad de corriente J a la intensidad E del campo eléctrico se denomina conductividad eléctrica del material considerado.

La conductividad de un material homogéneo varía con la temperatura. Para los metales, la conductividad es independiente del campo eléctrico aplicado.

2.- Diseño del Experimento:

En el práctico se medirá una resistencia en dos tipos de circuitos. El primero será un circuito común y el segundo tendrá una ampolleta. Se necesitarán cables eléctricos, una fuente de poder, la resistencia misma dentro del circuito o una ampolleta, la interfase que actuará como óhmetro, amperímetro y voltímetro.

Los valores de la interfase se ingresan automáticamente al programa de trabajo, pero debemos agregar los datos de las mediciones de corriente (I) de manera manual, para luego general un gráfico V vs I que está descrito por una recta que corta en el origen.

De este gráfico lineal perfecto, se puede calcular la pendiente de la curva, lo cual vendría a representar al valor de R (resistencia).

Figura1: montaje completo del experimento

3.- Desarrollo del Experimento:

Primero se debe programar el data estudio como sensor de voltaje y seleccionar el canal que ocuparemos de la interfase. Luego armaremos el circuito sin la ampolleta, y conectaremos la fuente continua al circuito.

Se colocará un amperímetro en serie y paralelo a la resistencia, se encuentra la interfase.

De esta manera, experimentalmente obtenemos diez puntos y los cuales se graficaran como la relación de V vs I.

Luego desplazamos el circuito tal cual, desde la resistencia hacia la ampolleta, para obtener 10 nuevas mediciones que

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