Reportes de Electromagnetismo por Nanotecnólogos

Reportes de Electromagnetismo por Nanotecnólogos 1, 1−3 (2019)

Pérez Sánchez-Diegoa, Quirino Morales-Alondraa, Romero Lugo-Aarona, ‡.

a Facultad de Ingeniería, Universidad de Querétaro, Carretera a Chichimequillas S/N, Ejido Bolaños, 76140 Santiago de Querétaro, Querétaro, México.

‡ Contacto del autor: aaronromerol@hotmail.com 

Recibido: 02 de mayo de 2019[pic 1]

 En esta práctica se determinará la magnitud de algunas resistencias de acuerdo con las bandas de colores presentes en estas apoyándonos en el código de colores el cual es utilizado para la obtención del valor teórico de la resistencia. También se analizarán las conexiones en serie y paralelo y de qué manera estas formas de unirse afectan el valor total del conjunto de resistencias. Finalmente, mediante la ley de Ohm se calcularán los valores teóricos de la corriente al pasar por un arreglo (ya sea en serie o paralelo) de resistencias y se compararán con los valores reales, medidos con un multímetro.   [pic 2]

Palabras clave resistencia; conexión; multímetro 

1. INTRODUCCIÓN

Inevitablemente la electricidad es un fenómeno que se manifiesta día a día entre nosotros, estamos acostumbrados a vivir entre fenómenos eléctricos tanto naturales (rayos, electricidad estática) como artificiales (la iluminación de nuestros hogares, manipulación de aparatos electrónicos, transporte, etc.). Hoy en día la electricidad constituye una de las partes mas importantes dentro de la sociedad, debido a que son varios los procesos y tareas realizados día con día que dependen de esta, y al mismo tiempo el ser humano es también dependiente, pues esta forma de energía ha pasado a convertirse en algo esencial para la humanidad, y seria realmente imposible apartarnos de ella.

Una parte imprescindible dentro del campo de la electricidad es el diseño de circuitos eléctricos ya que es un aspecto determinante en la elaboración de cualquier aplicación electrónica, pues será el acomodo y funcionamiento de los componentes presentes en un circuito lo que le brindara sus características particulares para cumplir con la función para la cual fue creado. En la elaboración de prácticas universitarias o prototipos de proyectos suele utilizarse el llamado “protoboard” para la simulación física de circuitos, que es básicamente una placa de pruebas en la que se pueden insertar elementos electrónicos y cables con los que se arman circuitos sin la necesidad de soldar ninguno de los compuestos.

Cuando un cuerpo esta cargado negativamente y el otro está cargado positivamente, se dice que entre ellos existe una diferencia de cargas. Cuando conectamos mediante un elemento conductor dos puntos con una diferencia de cargas eléctricas, los electrones circularan provocando la corriente eléctrica, sin ella un circuito electrónico no serviría de nada. En concreto un circuito eléctrico es un recorrido cerrado y que tiene como fin llevar energía eléctrica desde la fuente que la produce hasta los elementos que la consumen.[pic 3]

Uno de los elementos más básicos, pero de gran importancia dentro de un circuito eléctrico son las resistencias, estas tienen como función limitar la cantidad de corriente que puede pasar a través de un circuito, convirtiendo el exceso el calor.

La famosa ley de ohm  es una ecuación que nos es útil para relacionar otras de las dos magnitudes que son “voltaje” y “corriente” con la resistencia eléctrica. De manera que al conocer dos de estas magnitudes podemos determinar el valor de la tercera, mediante la manipulación de estos valores podemos obtener las cantidades de salida deseadas.[pic 4]

La resistencia tiene como unidad el ohm (símbolo Ω) en honor al físico alemán George Ohm, y es el numero de este valor por el que se caracterizan en el mercado.

Pero, ¿cómo determinamos el valor (ohms) de una resistencia? El valor de una resistencia se rige por un conjunto de colores impresos en el cuerpo de esta en forma de bandas como se muestra en la figura 1.1. Por lo regular la resistencia presenta un total de 4 bandas donde las 2 primeras representan un valor numérico, la banda 3 representa un multiplicador por el que ha de multiplicarse el valor numérico y la cuarta y ultima representa el margen de error en la magnitud. En caso de presentar 5 bandas, serán las 3 primeras las que representen el valor numérico. Para esto nos basamos en un código de colores como el de la tabla 1.1.[pic 5]

También se puede conocer el valor de una resistencia de una manera práctica, esto es con la ayuda de un multímetro, un multímetro nos permite medir directamente el valor exacto de la resistencia además de otras magnitudes eléctricas, algunas de ellas son: corriente, voltaje, capacitancia, etc.

Las resistencias pueden estar unidas unas con otras en forma de serie o paralela, para poder determinar el valor en ohms que toma un conjunto de resistencias (dependiendo de la manera en que estén conectadas) es mediante la aplicación de las siguientes formulas:

[pic 6]

[pic 7]

Como se puede apreciar en las fórmulas anteriores cuando queremos obtener el valor de “n” resistencias conectadas en serie(figura 1.2), el valor en ohms de la resistencia total será obtenido al sumar el valor de cada una de las resistencias presentes, por otro lado cuando se trata de un acomodo de resistencias en paralelo (figura 1.3), el valor de la resistencia total será igual a la inversa de la suma de las inversas del valor de cada resistencia presente.

1. METODOLOGÍA

1. Materiales

• Resistencias
• Caimanes
• Protoboard
• Multímetro
• Fuente de voltaje

1. Procedimiento

Se realizó un análisis del funcionamiento de las resistencias, lo que representa cada color, como calcular su valor y su rango de error.

...