DETERMINACIÓN DE RESISTIVIDAD EN HILOS CONDUCTORES CILÍNDRICOS DE PLATA Y COBRE

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DETERMINACIÓN DE RESISTIVIDAD EN HILOS CONDUCTORES CILÍNDRICOS DE PLATA Y COBRE[pic 3]

Laura guzman Soto 2183079 - Química

Laura Antonia Ortegón Rojas 2191152 – Ingeniería de Petróleos

Andrés Felipe Jiménez Ramírez 2190432 – Ingeniería Electrónica

Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo.

Albert Einstein

RESUMEN

Se desarrolló una práctica que tuvo como propósito determinar experimentalmente la resistividad de diferentes hilos conductores, de materiales conductores como plata, cobre y nicromo, haciendo uso de simuladores. Esto se llevó a cabo en dos fases. En la primera fase “Descubriendo la definición de resistividad” se estudió la relación del área transversal y longitud del conductor con su resistencia,por medio de la variación del diámetro de los materiales conductores a una longitud constante (Tablas 3 y 4) y por medio de la variación de la longitud con un diámetro constante (Tablas 5 y 6). Haciendo uso del simulador The Physics Aviary.

Para la segunda fase, “Determinación de la resistividad a través de mediciones directas e indirectas” se determina el valor experimental de la resistividad.Esto fue posible a partir de la medición de resistencia directa, mediante el simulador The Physics Aviary, por medio de la variación de la longitud y área en el material nicromo con diámetro constante de 2 mm. E indirecta por medio de medidas de voltaje y corriente, utilizando el simulador proporcionado por University of Reading https://www.reading.ac.uk/virtualexperiments/ves/preloader-resistivity.html para así poder calcular el valor de la resistencia mediante el concepto de ley de Ohm (R=V/I). El objetivo se cumplió con éxito a lo largo de la práctica y el análisis de la información debido a que se obtuvieron cifras con bajos porcentajes de error, se comprobó la relación de proporcionalidad directa entre la variable resistencia (tanto directa como indirecta) y el cociente longitud-área y la influencia que estos tenían en la resistividad, la cual se modela como pendiente en la ecuación lineal de la resistencia, además se enfatizó en la variabilidad de la resistencia cuando cambiaba el diámetro en los materiales.

INTRODUCCIÓN

El objetivo de la práctica fue determinar la resistividad de tres materiales conductores, plata, cobre y nicromo, a través de la medición de la resistencia de manera directa (mediante el uso del simulado The Physics Aviary.) e indirecta aplicando la ley de Ohm (R=V/I) por medio del simulador proporcionado por University of Reading

https://www.reading.ac.uk/virtualexperiments/ves/preloader-resistivity.html.

Un material conductor es aquel que permite el flujo de la

corriente eléctrica. La mayoría de los metales tienen esta capacidad debido al tipo de enlace que une sus moléculas denominado enlace metálico, en este tipo de unión se da una interacción entre los cationes de los metales y una nube de electrones deslocalizados (estos últimos permiten el paso de la electricidad). El nicromo es una aleación de metales con 80% de níquel y 20% de cromo, entrando en la lista de materiales conductores.

Ahora bien, se define a la conductividad (σ) como la capacidad de un material para circular corriente al ser sometido a una diferencia de potencial. Así mismo la resistividad (ρ) se define como la propiedad específica de la materia que se encarga de medir la resistencia que posee un material para conducir la corriente eléctrica, se da en ohm-metro (Ω ∗ m) y es la propiedad opuesta a la conductividad, si un determinado material presenta un valor alto de resistividad indica que es mal conductor mientras que un valor bajo sugiere que es un buen conductor. Como se mencionó anteriormente se puede obtener la resistencia para calcular la resistividad de dos formas la primera sería mediante la siguiente expresión:

R= A xL[pic 4]

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Siendo esta la ecuación que permite calcular el valor de la resistencia de forma directa, mediante medidas de longitud y área variables.Donde R es la resistencia eléctrica, que es la oposición que tienen los materiales para que la corriente eléctrica fluya a través de ellos, esta se debe a las colisiones que se presentan entre los electrones en movimiento y los átomos del material, medida por el ohmímetro, L es la longitud del material, 𝛒 la resistividad, propiedad intrínseca de los materiales y A su área de sección transversal.

La segunda forma de calcular el valor de la resistencia es mediante la Ley de Ohm por medio de la siguiente fórmula:

R= I[pic 5]

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La ley de Ohm establece que la diferencia de potencial aplicada entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el mismo. Donde ΔV es la diferencia de potencial entre los extremos del conductor, I es la corriente que pasa por el conductor y R es de nuevo la resistencia.[pic 6]

El presente informe se organiza en 4 componentes principales : Fases metodológicas, en donde se realiza una descripción detallada (paso a paso) del procedimiento realizado en modalidad virtual y simuladores requeridos para la misma. Tratamiento de datos, en esta sección se incluyen tablas de datos donde se resumen los resultados con los cálculos realizados, además del cálculo del error. Análisis de resultados, en donde se busca otorgar una explicación a los datos recopilados experimentalmente por medio de relaciones establecidas entre los mismos. Por último, conclusiones, en donde se sintetiza el análisis de datos presentado en secciones anteriores, estableciendo las relaciones principales por medio del estudio de los datos.

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