VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE OHM

VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE OHM

Experimental verification of Ohm’s Law

OBJETIVOS

• Comprobar experimental mente la ley de Ohm, mediante el análisis de las diferencias existentes entre elementos lineales y no lineales.

• Aplicar técnicas de análisis gráfico y ajuste de curvas a los datos obtenidos en la práctica.

• Expresar de manera correcta la incertidumbre en medidas eléctricas.

1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

La relación entre la corriente (I), voltaje (V) y resistencia (R), esta relación se llama Ley de Ohm. Ohm hallo que, cuando la resistencia se mantiene constante, la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje. Mientras mantenía la resistencia constante, Ohm vario el voltaje en los extremos de la misma y midió la corriente que pasaba a través de ella. En cada caso, al dividir el voltaje por la corriente, el resultado era el mismo. La ley de Ohm puede expresarse como, “La corriente es directamente proporcional  al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia”. [1]

La ley de Ohm es una relación empírica variada solo para ciertos materiales. Los materiales que obedecen a la ley de Ohm y que, por tanto, tienen una resistencia constante, se califican como óhmicos. Los materiales que no obedecen la ley de Ohm son no óhmicos. [2]

Los materiales óhmicos tienen una relación corriente-voltaje lineal con amplios límites de voltajes aplicados. Los materiales no óhmicos tienen una relación corriente-voltaje no lineal. [2]

La gran parte de los dispositivos electrónicos modernos, contienen relaciones corriente-voltaje no lineal; su funcionamiento depende del voltaje específico como violan la Ley de Ohm. [2]

1. PROCEDIMIENTO

• Estudio de elementos óhmicos

Se instaló el circuito de la figura 2.1

[pic 1]

Figura 2.1 Circuito 1

Se seleccionó un reóstato de 330 Ω de valor nominal de resistencia y luego se midió con el óhmetro Fluke y se consignó su valor, en la parte superior externa de la tabla 3.1. En el circuito de la figura 2.1 se tuvo en cuenta la correcta conexión de los equipos de medida considerando su polaridad y la escala adecuada de trabajo.

Se encendió la fuente y se verifico que marcara el valor mínimo, posteriormente desde su dial se aumentó la tensión de volt en volt a partir de 1,0 volt o un valor cercano, hasta llegar a 10,0 volt y luego en forma descendente, desde 9,5 volt disminuyendo hasta regresar a cero volt. Se tomaron también las lecturas respectivas en el amperímetro y se consignaron los datos en la tabla 3.1.

• Estudio de un elemento óhmico como variación de la figura 2.1

En el circuito de la figura 2.1 se instaló  la siguiente variación: el reóstato situado entre los puntos a y b, se conectó entre los terminales variables y el cursor en una posición intermedia, se midió el valor de R con el óhmetro y se repitió el procedimiento descrito en el numeral anterior. Los datos se consignaron en la tabla 3.2

• Estudio de un elemento no óhmico

Se instaló el circuito de la figura 2.2

[pic 2]

Figura 2.2 Circuito 2.

En esta ocasión el elemento conectado entre los puntos a y b, es un bombillo B que tenía unas especificaciones suministradas por el fabricante las cuales no debían ser sobrepasadas.

Se midió la resistencia de la lámpara antes de insertarla en el circuito y se ajustó la escala del amperímetro a una más adecuada. Se repitió el procedimiento de los numerales anteriores y se consignaron los datos en la tabla 3.3.

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

• Estudio de elementos óhmicos

Tabla 3.1 Calculo de corriente con variación en el voltaje.

• Estudio de un elemento óhmico como variación de la figura 2.1

Tabla 3.2 Cálculo de corriente con variación en el voltaje en un elemento óhmico.

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