Circuitos Electricos I

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHM

A. OBJETIVO:

- Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en un elemento puramente resistivo “R” de un circuito eléctrico, verificando así la ley de Ohm; utilizando el método indirecto del voltímetro y amperímetro.

- Conocer el funcionamiento de un puente de diodos.

B. MARCO TEÓRICO:

- LEY DE OHM

• Entre las tres variables o magnitudes que encontramos en un circuito existe una estrecha relación, ya que si se modifica una de ellas influirá en las otras dos, esta relación esta definida por la Ley de Ohm, su enunciado es el siguiente: “La corriente eléctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia”

• Donde:

 E: tensión

 I: corriente

 R: resistencia

• La corriente o amperaje que atraviesa un determinado circuito será mayor cuanto mayor sea su voltaje, pero disminuirá si en dicho circuito o camino se encuentra con una resistencia que dificulte su paso.

- En consecuencia:

• Si se eleva la tensión, aumentara la corriente.

• Si se disminuye la tensión, disminuirá la corriente.

• Si se eleva la resistencia, disminuirá la corriente.

• Si se disminuye la resistencia, se elevará la corriente.

- Esto es aplicable en forma práctica, si conocemos en un circuito cual es la resistencia y cuál es la tensión aplicada podremos saber cuál es la corriente que circulara por él, y en consecuencia dimensionar los conductores.

- La función de la resistencia es convertir la diferencia de potencial en corriente. La diferencia de potencial puede verse como un desnivel eléctrico, similar al que existe en el lecho de un río, que hace fluir el agua desde un sitio alto hacia uno bajo. Cuando decimos que una batería es de 1.5 V implicamos que su terminal positivo está 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel eléctrico de 1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el más alto. Si conectamos una resistencia entre los terminales de la batería, el desnivel eléctrico hace que una corriente fluya del terminal positivo al negativo a través de la resistencia.

C. ELEMENTOS A UTILIZAR:

• 01 Resistencia Variable 0-44 ohmios, 4.4amp.

• 1 Amperímetro c.c., analógico, 0-1-5 amp.

• 1 variac monofásico

• 02 Multímetro digitales

• 1 Puente de diodos.

• conductores de conexión.

D. ACTIVIDADES:

a. Calibrar la resistencia a 44 ohmios

b. Armar el circuito de la figura 1, adjunta.

c. Regular en el variac monofásico hasta obtener en el voltímetro V1, la tensión de 15V de corriente continua.

d. Verificar la polaridad de los instrumentos del circuito (+ -).

e. Manteniendo constante la tensión de 15V en dicho voltímetro, variar la resistencia “RL” desde un valor máximo 44 ohmios hasta un valor mínimo 15 ohmios, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente y el valor de la resistencia, (Cuidando de no llegar al valor de resistencia mínima, porque se producirá un corto-circuito). Para variar el valor de la resistencia se tendrá que desenergizar el circuito primero.

Tabla 1

Punto RImedido(Ω) A(amp) V(v) RLe()=V / I

1 16.1 0.99 15.11 15.26

2 21.7 0.71 15.11 21.28

3 28.1 0.54 15.09 27.94

4 34.7 0.44 15.17 34.5

5 44.7 0.34 15.0 44.18

f. Manteniendo constante la resistencia (44 ohmios), variar la tensión desde un valor mínimo 5 V hasta un valor máximo 38 V en corriente continua, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente, (Cuidando de no llegar al valor máximo de corriente que puedan soportar los componentes del circuito).

Tabla 2

Punto RLmedido(Ω) I (A) V (V) RLe()=V / I

1 44 5.07 0.11 46.1

2 44 10.1 0.23 43.95

3 44 15.02 0.34 44.17

4 44 20.3 0.46 44.13

5 44 38.3 0.88 43.53

E. CUESTIONARIO:

1. Defina la Ley de OHM, ¿Se comprueba con la práctica realizada?

- La Ley de Ohm establece 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 del mismo", (el mismo procedimiento se realizó en la práctica y fue evidente la ley de ohm) se puede expresar matemáticamente en la siguiente formula o ecuación:

2. ¿Qué importancia tiene la Ley de OHM en el estudio de los circuitos eléctricos?

- La ley de Ohm nos dice que la corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica.

- I=V/R I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia eléctrica

- Esta expresión toma una forma mas formal cuando se analizan las ecuaciones de Maxwell, sin embargo puede ser una buena aproximación para el análisis de circuitos de corriente continua.

3. Con los datos tomados en el laboratorio (de la primera tabla), graficar la curva de variación de corriente a voltaje constante y resistencia variable,tomando como abcisa la resistencia y como ordenada la corriente. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

• En la siguiente grafica se puede observar que a medida que la resistencia aumenta la intensidad de corriente disminuye esto sucede por la formula de la ley de ohm siendo así también que la resistencia sea variable.

4. Con los datos tomados en el laboratorio (de la segunda tabla), graficar la curva de resistencia, tomando como abscisa la corriente y como ordenada la tensión. RL=V/I. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

• En la siguiente grafica se puede observar que a medida que el voltaje aumenta la intensidad de corriente aumenta también y esto se da a la ley de ohm siendo así también que la resistencia no sea variable.

5. Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes.

- Resistencias de hilo bobinado.- Fueron de los primeros tipos en fabricarse, y aún se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

- Resistencias

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