Variación de la temperatura con la resistencia.

VARIACIÓN DE RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA

1. INTRODUCCIÓN:

En el incremento de la temperatura sobre la mayoría de los materiales provoca un efecto importante en las características eléctricas y físicas de los cuerpos. En particular una variación de la temperatura ocasiona una variación en la resistencia eléctrica.

En las resistencias la variación de temperatura hace que ésta aumente o disminuya su valor. Esta variación de resistencia puede ser calculada mediante una fórmula.

Todos los materiales, en mayor o menor grado y dependiendo de su naturaleza, de sus características o del medio en el que vayan a trabajar, ofrecen una resistencia al paso de la corriente. Más adelante se mostrara la formula con que la resistencia puede ser calculada además de demostrar los objetivos planteados.

1. OBJETIVOS:

• Determinar la relación funcional entre la resistencia eléctrica y su temperatura.
• Encontrar el coeficiente de resistencia de temperatura del cobre.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Es por variación de la resistencia de un material con la temperatura, que un circuito o sistema que contenga estos elementos, debe funcionar en ambientes donde la temperatura sea normal y constante. Si no fuera así y la temperatura en el lugar donde está el elemento, varía a una temperatura que se conoce, se puede obtener el nuevo valor de resistencia. Este nuevo valor de resistencia a una nueva temperatura, conociendo el valor de resistencia a una temperatura dada se obtiene utilizando la siguiente fórmula:                    

                                               R = Ro x [1+ α (t - to)]

Dónde:

R= resistencia final a la temperatura t, en ohmios

Ro = resistencia inicial a la temperatura to, en ohmios

α = coeficiente de temperatura

t = temperatura final en °C

to = temperatura inicial en °C

Coeficiente de temperatura.-

El coeficiente determina el aumento o disminución de la resistencia eléctrica de acuerdo con la variación de temperatura y la naturaleza de cada material. Este coeficiente se denomina con la letra α y se encuentra en la fórmula de la resistencia dependiendo del cambio de temperatura.

[pic 1]

El coeficiente de temperatura es una propiedad intensiva de los materiales que cuantifica la relación entre la variación de la propiedad física de un material y el cambio de temperatura. Por tanto, es el cambio relativo de una propiedad física cuando la temperatura se cambia un 1 K. Este coeficiente se expresa según el Sistema Internacional de Unidades en 1/K. Su expresión matemática toma la forma:

[pic 2]

donde:

α es el coeficiente de temperatura, que puede variar con la temperatura

R (T) es la magnitud de la propiedad física del material a la temperatura T

R (T0) es la magnitud de la propiedad física del material a la temperatura de referencia T0

Si el coeficiente de temperatura es prácticamente constante en el intervalo de temperaturas entre T1 y T, es decir, la magnitud física depende linealmente de la temperatura, entonces puede realizarse la siguiente aproximación:

[pic 3]

1. MATERIALES:

Los materiales que se utilizaron en la experimentación fueron los siguientes:

• Cables de conexión
• Calefactor (hornilla)
• Ohmímetro
• Vaso
• Agua
• Soporte universal
• Placa de Arduino
• Pila de 9 [v]
• Sensor de temperatura digital
• Placa de pruebas

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. una idea de cómo será nuestro esquema es el siguiente:

[pic 4]

2.- colocar agua en vaso.

3.- el vaso debemos ponerlo sobre la hornilla.

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