Medición de diferencia de potencial, corriente y resistencia

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Medición de diferencia de potencial, corriente y resistencia

Córdoba  Adrian1, Meza Katerin1, Mieles Ornella1, Ortiz Luis Fernando1, Valdelamar Artajerjes1 Melo Jaimes Edil.2

Resumen

Durante el desarrollo de la  práctica experimental se emplearon materiales de carácter fundamental, tanto para la construcción como para las respectivas mediciones en materia de circuitos eléctricos; como por ejemplo resistencias, multímetros, y fuentes de corriente directa. El objetivo de la experiencia fue lograr la aprehensión de las técnicas empleadas para realizar mediciones en el laboratorio, así como también conocer la correcta utilización de los instrumentos empleados para ello, con el fin de obtener resultados requeridos de la forma más acertada posible es decir, con un margen de error respectivo mínimo de lo cual se deduce el éxito de la practica. Se  realizaron conexiones y mediciones bajo las normas planteadas por el docente y siguiendo paso a paso la guía de laboratorio No. 2, al final se obtuvo las magnitudes correspondientes a la corriente en un circuito, ohmeaje de 3 resistencias distintas y voltaje suministrado por una fuente de corriente directa; esto por medio del uso de un multímetro digital y uno analógico; así como también se realizo el cálculo teórico por medio de la aplicación de la formula de la ley de Ohm.

Palabras clave – fuente de corriente directa, Ley de Ohm,  multímetro, potencial eléctrico. 

I. INTRODUCCION

Diariamente, las personas hacen uso de aparatos cuyo funcionamiento es a base de energía requerida para alimentar el circuito eléctrico interno del aparato respectivo. Al abordar experiencias relacionadas con física eléctrica, se hace necesario que el ‘practicante’ se apropie de algunos términos que son fundamentales para el desarrollo de cualquiera de ellas, como lo son: La corriente eléctrica, diferencia de potencial y resistencia. Esta experiencia tiene como finalidad afianzar los conocimientos previos obtenidos de forma teórica, aplicándolos en el laboratorio; esto es interno del aparato respectivo. Al abordar experiencias relacionadas con física eléctrica, se hace necesario que el ‘practicante’ previos obtenidos de forma

1Estudiante, Facultad de Ingeniería. Física Eléctrica. Universidad Tecnológica de Bolívar.

2 Profesor, Facultad de Ingeniería. Física Eléctrica, Ciencias Básicas. Universidad Tecnológica de Bolívar.

teórica, aplicándolos en el laboratorio; esto es posible con la ayuda de aparatos métricos que nos brindan las magnitudes de los términos mencionados anteriormente y a su vez son  corroborados teóricamente con la aplicación de formulas matemáticas obtenidas en clase.

II. ASPECTO TEORICO

En muchos circuitos simples, como los de linternas de mano o los taladros eléctricos inalámbricos, la dirección de la corriente siempre es la misma; a esto se le llama corriente directa. Pero, los aparatos electrodomésticos, tales como: refrigeradores, tostadores y televisores utilizan corriente alterna, lo que significa que la corriente cambia continuamente de dirección.

La corriente directa (CD) fluye en la misma dirección en un circuito eléctrico. Los electrones fluyen continuamente en el circuito del terminal negativo de la batería al terminal positivo. Los tomacorrientes en nuestros hogares proporcionan corriente alterna (CA). De forma más simple, la corriente directa siempre fluye en una sola dirección mientras que la corriente alterna fluye en direcciones opuestas cambiando rápidamente la dirección.

Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación, un ejemplo de esto sería la corriente eléctrica, la cual, es un flujo de cargas eléctricas (usualmente electrones) a través del seno de un material más o menos conductor, que se recorre en una unidad de tiempo. En el SI, se expresa en C/S (coulomb/segundos), unidad que se denomina amperio, para realizar la medida de una corriente se utiliza el amperímetro, el cual se conecta de la forma dicha anteriormente (serie). Antes de conectar un amperímetro en un circuito, se debe estimar el valor aproximado de la corriente que circula por el mismo, ya que en caso de que este sea superior a la máxima que puede detectar, el instrumento se puede dañar. A diferencia de la corriente, se tiene el voltaje o diferencia de potencial, que se define como la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica sobre los electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo en una corriente eléctrica. La unidad en el sistema internacional es el joule/coulomb, unidad que se denomina voltio. El instrumento utilizado para medir la diferencia de potencial es el voltímetro, el cual se debe conectar en paralelo con el elemento al que se quiere determinar el voltaje con la polaridad adecuada. Antes de conectar el voltímetro, al igual que en el caso del amperímetro, se debe estimar el valor aproximado del voltaje que vamos a medir, ya que en caso que sea superior al máximo voltaje que pueda detectar el instrumento se puede dañar.

La resistencia eléctrica de un objeto es la medida de oposición al paso de corriente, la resistencia tiene un parecido conceptual a la fuerza de fricción en física mecánica y su unidad en el S.I es el ohmio. El dispositivo electrónico que mide la resistencia de un componente electrónico o circuito, se llama ohmímetro, el cual, se compone de una escala gobernó con una aguja de indicador o pantalla digital, un selector de rango y dos sondas. A raíz de estos conceptos se llegó a la ley de Ohm, llamada así en honor a su descubridor, el físico alemán George Simon Ohm, este afirma que la corriente de un conductor eléctrico es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. Y su ecuación matemática es la siguiente: I=V/R.

III. ASPECTO EXPERIMENTAL

Tabla 3.1 – Medición de Voltaje

En la práctica, se prosiguió primeramente a medir 2 voltajes obtenidos a través de la regulación de la fuente de corriente directa hasta el punto en que arrojara el potencial requerido, los datos consignados en la tabla anterior se obtuvieron con la utilización de los multímetros digital y analógico. Es evidente que los resultados obtenidos y los requeridos poseen una leve diferencia que representa el error relativo y el error absoluto de la medición, este debe ser encontrarse en un rango inferior al 30% para establecer el éxito de la práctica.

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