Ley de Ohm (trabajo práctico)

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Informe sobre Laboratorio N°1

Resumen[pic 3]

La Ley de Ohm establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Para verificar esto se realizaron los siguientes experimentos; en el primero se estudió la relación entre la corriente eléctrica y la diferencia de potencial, manteniendo fija la resistencia. En el segundo se analizó la corriente y la resistencia del circuito, manteniendo fija la diferencia de potencial. Además se realizó un tercer experimento para verificar la relación resistencia-longitud de un conductor. Cumpliéndose en los tres experimentos dicha ley.

Palabras clave: Ley de Ohm, Circuito eléctrico, Diferencia de potencial, Corriente eléctrica, Resistencia.

Marco teórico

Como los siguientes experimentos se basan en la verificación de la Ley de Ohm, se procederá a contextualizar y definir algunos términos y variables, con el fin de facilitar su comprensión.

La Ley de Ohm establece relaciones entre potencial eléctrico, corriente eléctrica y resistencia. Ésta dice que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia de este mismo. Esta ley se puede expresar matemáticamente con la siguiente fórmula:

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Donde I es la intensidad de la corriente eléctrica, que corresponde a la cantidad de electricidad o carga eléctrica que circula por un circuito en una unidad de tiempo (se mide con un amperímetro y tiene de unidad los Amperes), V es el potencial o voltaje, éste representa en este caso, el trabajo que se debe realizar para traer una carga unitaria desde el infinito a una distancia r del manantial (se mide con un voltímetro y su unidad son los Volts) y por último R que corresponde a la resistencia, que es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones (se mide en Ohms lo que se representa con el siguiente símbolo: Ω)

La resistencia además puede calcularse de acuerdo a la siguiente fórmula:  [pic 5]

Dónde p es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, es la longitud del conductor y S el área de la sección de éste.[pic 6][pic 7]

Con esta fórmula se puede deducir que R y son directamente proporcionales, esto quiere decir que si la longitud del conductor aumenta, también aumentará su resistencia.

Procedimiento experimental

Experimento N°1:

En este experimento se mantuvo fija la resistencia del circuito, esto con el fin de estudiar la relación que hay entre la corriente eléctrica y la diferencia de potencial, una indicada en el amperímetro y otra en el voltímetro, respectivamente.[pic 8]

Para esto, se necesitaron los siguientes materiales:

-Fuente de poder

-Cables conductores

- Resistencia (en este caso fue de 100 Ω)

-Voltímetro

-Amperímetro

Con estos materiales se armó un circuito como el de la imagen de arriba.

Para esto se debió conectar un cable desde la salida positiva de la fuente de poder hacia la resistencia, además se utilizó otro cable para unir esta conexión al voltímetro (lado positivo). Después se unió la salida negativa de la fuente de poder y el amperímetro (conexión COM) con otro cable, luego desde el amperímetro hacia la resistencia se realizó otra conexión, y de esta misma se unió el voltímetro, en el lado negativo (COM).

Una vez armado este circuito, se fue variando el voltaje desde la fuente de poder, y a partir de esto se registraron los valores dados por el voltímetro (mismo valor dado por la fuente de poder) y el amperímetro, que corresponden al potencial y la intensidad de corriente, respectivamente.

Los valores obtenidos fueron los siguientes:

Según la tabla de resultados, al aumentar el voltaje, aumenta también la intensidad de la corriente, y según la fórmula que se presentó anteriormente (I=V/R), se calculó la resistencia, la cual resultó ser siempre la misma (constante), que además coincidió con la que se le había puesto al circuito inicialmente.

Los datos obtenidos en este experimento se dispondrán en el siguiente gráfico:

(Insertar aquí gráfico de la tabla: donde x es  voltaje e y es intensidad )

Experimento N°2:

En este experimento se mantendrá la diferencia de potencial fija, y se estudiará la intensidad de la corriente en función de la resistencia del circuito.

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Los materiales que se utilizaron fueron los mismos que en el experimento anterior, pero ahora como se debe variar la resistencia se utilizaran más de éstas con distintos valores o iguales, ya que se pueden disponer en serie. Y además no será necesario utilizar un voltímetro ya que la diferencia de potencial se mantendrá fija.

El circuito se armó de la misma manera que el anterior pero no se utilizó el voltímetro, y además se fueron cambiando las resistencias (ya que habían de 10Ω, 50Ω y 2 de 100Ω) poniendolas en serie.

Los valores obtenidos fueron los siguientes:

(Se utilizó un voltaje alto para que se pudiera apreciar bien la intensidad de corriente, ya que si éste hubiera sido menor, los valores hubieran sido muy cercanos a cero y no se observaría la disminución de la corriente)

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