INFORME LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO

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INFORME LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO

PRACTICA DE LABORATORIO NO 1:

TUTOR DE LABORATORIO

ING. ADRIANA PILAR NOGUERA TORRES

AUTOR

CRISTIAN CAMILO MARTINEZ AGUILAR

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

MARIQUITA TOLIMA

 NOVIEMBRE DE 2020

INTRODUCCIÓN

El área de Electromagnetismo es una ciencia fundamental que estudia y describe el comportamiento de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro universo.

Es una ciencia basada en observaciones experimentales y en mediciones. Su objetivo es desarrollar teorías físicas y electromagnéticas, basadas en leyes fundamentales, que permitan describir el mayor número posible de fenómenos naturales con el menor número posible de leyes físicas y electromagnéticas. Estas leyes se expresan en lenguaje matemático, por lo que para entender sin inconvenientes el tratamiento del formalismo teó-rico de los fenómenos electromagnéticos se debe tener una apropiada formación en matemáticas.

El presente trabajo se encuentra basado en la unidad 1, del módulo del curso de electromagnetismo, donde analizaremos temas como el campo electrostático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia, con el fin de medir Corriente eléctrica y voltaje en cada una de las resistencias conectadas en serie y paralelo correspondientes al valor asignado en la guía de actividades.

MARCO TEORICO

CORRIENTE ELECTRICA: Al producirse una diferencia de potencial entre los extrema de un conductor las cargas negativas del mismo tienden a moverse en sentido contrario al campo.

SENTIDO DE LA CORRIENTE: contrario al sentido del movimiento real de los electrones.

INTENSIDAD DE CORRIENTE: Cantidad de corriente que pasa por una sección del conductor en unidad de tiempo i = ΔQ/Δt obteniéndose como unidades [i] = 1C/1s = 1 Amperio y submúltiplos 1mA = 10-3 A 1μA = 10-6 A.

FUENTES DE CORRIENTE ELECTRICA: las fuentes o generadores son dispositivos capaces de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor.

POTENCIA DE UN GENERADOR: es el trabajo realizado por unidad de tiempo P = W/t = εQ/t = εi P=εi

Ley de Mallas: Establece que la suma algebraica de las tensiones en una trayectoria cerrada en una red plana es cero. Esta ley es una consecuencia de la ley de la conservación de la energía.

Ley de Nodos: Establece que la suma algebraica de las corrientes que concurren a cualquier nodo de una red plana o no plana es cero. Esta ley expresa simplemente que la carga eléctrica no se acumula en ningún punto de la red.

El capacitor: Es un dispositivo que almacena carga eléctrica. Una forma antigua de un capacitor es el recipiente de Leyden, Los capacitores están integrados por dos placas conductoras separadas por aire u otro material aislante, conocido como dieléctrico. La capacitancia, o capacidad de un capacitor, depende de la naturaleza del material dieléctrico, el área de las placas y la distancia entre ellas.

PROCEDIMIENTO

Práctica No. 1: Campo electrostático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia, corriente y resistencia

Las figuras 1 y 2 muestran, respectivamente, los circuitos que se usan para cargar y descargar un condensador a través de una resistencia. Con cualquiera de estos circuitos se puede medir experimentalmente el tiempo característico τ = RC, utilizando un voltímetro y un reloj común, siempre y cuando RC sea mayor que unas pocas decenas de segundos. Para RC más pequeños, se necesita un instrumento con el que se puedan medir intervalos de tiempo menores que 0,1 s. Tal instrumento puede ser un osciloscopio. Efectivamente, en la pantalla de un osciloscopio se puede observar como varía el voltaje a través de las placas del condensador mientras se carga y descargar a condición de que se tenga un interruptor que se pueda abrir y cerrar alternada y rápidamente. Tal interruptor se puede lograr alimentando el circuito con una señal cuadrada, figura 3, de alta frecuencia.

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Figura 1: Circuito para cargar un condensador a través de una resistencia.

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Figura 2: Circuito para descargar un condensador a través de una resistencia.

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Figura 3: Señal cuadrada de alta frecuencia.

Observe que durante medio periodo se proporciona un voltaje continuo y durante el medio periodo siguiente el voltaje es cero, es decir la señal actúa como si se tuviera un interruptor que permite alimentar y suprimir la alimentación del circuito. Este tipo de señal se puede obtener del generador de funciones con el que trabajo cuando empezó a familiarizarse con el uso del osciloscopio, y si elige adecuadamente la frecuencia de la señal podrá ver en la pantalla del osciloscopio cómo se carga y descarga el condensador.

Tomado y adaptado de: E. Bautista et al. Electromagnetismo (Guías de laboratorio II. Electromagnetismo). Universidad Nacional De Colombia. Bogotá, 2001

Descripción de la práctica:

Experimento 1: Montaje de circuitos serie, paralelo y mixto, medición de corriente y diferencia de potencial, comprobación de la ley Kirchhoff en un circuito.

Experimento 2: Circuito RC, alimentación con la señal de onda cuadrada proveniente del generador, a través de cuya resistencia interna RG se carga y descarga el condensador. El voltaje entre placas del condensador se aplica al osciloscopio

Experimento 3: Circuito RC, medición de la carga eléctrica y el tiempo que tarda en almacenarse la energía en un capacitor.

Experimento 1: Montaje de circuitos serie, paralelo y mixto, medición de corriente y diferencia de potencial, comprobación de la ley Kirchhoff en un circuito.

Circuito en serie:

1.        Realizar el montaje en serie asignando diferentes valores para las resistencias R1, R2 y R3, asuma un valor para V (ejemplo: 12V).

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Figura 4: Circuito en serie

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2.        Determine manualmente los colores de cada resistencia usando “el código de colores para resistores” (investigar).

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