La Reistencia Elctrica

3.1.3. RESISTENCIA ELÉCTRICA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Éstos son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dielectricos. Todos ellos se definen por le grado de oposición a la corriente electrica (Flujo de Electrones).

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nula.

La resistencia electrica se mide con el Ohmímetro es un aparato diseñado para medir la resistencia eléctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es ladiferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmímetro tiene que medir dos parámetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente eléctrica.

Imagen de un grupo de resistores

3.1.4. LA LEY DE OHM

Como la resistencia eléctrica en un circuito es muy importante para determinar la intensidad del flujo de electrones, es claro que también es muy importante para los aspectos cuantitativos de la electricidad. Se había descubierto hace tiempo que, a igualdad de otras circunstancias, un incremento en la resistencia de un circuito se acompaña por una disminución de la corriente. Un enunciado preciso de esta relación tuvo que aguardar a que se desarrollaran instrumentos de medida razonablemente seguros. En 1820, Georg Simon Ohm, un maestro de escuela alemán, encontró que la corriente en un circuito era directamente proporcional a la diferencia de potencial que produce la corriente, e inversamente proporcional a la resistencia que limita la corriente. Expresado matemáticamente:

donde I es la corriente, V la diferencia de potencial y R la resistencia.

Esta relación básica lleva el nombre del físico que más intervino en su formulación: se llama Ley de Ohm.

Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley de ohm por un signo de igual, se tiene:

Ley de Ohm para determinar corriente eléctrica (Amperios)

Despejando le ecuación anterior, se encuentran dos ecuaciones más:

Ley de Ohm para determinar valores de resistencias (Ohmios)

Ley de Ohm para determinar voltaje (Voltios)

De esta forma, la Ley de Ohm define la unidad de resistencia eléctrica así como también el voltaje y la corriente, haciendo sencillos despejes de las ecuaciones presentadas, siempre y cuando se tengan dos valores conocidos y una sóla incógnita.

3.2. TIPOS DE CONEXIÓN

3.2.1. CONEXIÓN SERIE

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente. El esquema de conexión de resistencias en serie se muestra así:

Resistencias conectadas en serie

3.2.2. CONEXIÓN PARALELO

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas la resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB. Una conexión en paralelo se muestra de la siguiente manera:

Resistencias conectadas en paralelo

3.2.3. CONEXIÓN SERIE PARALELO

En una conexión serie paralelo se pueden encontrar conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo, como se muestra a continuación:

Resistencias conectadas en serie paralelo

3.3. RESISTENCIAS EN SERIE Y DIVISOR DE VOLTAJE

El divisor de voltaje es una herramienta fundamental utilizada cuando se desean conocer voltajes de resistencias específicas, cuando se conoce el voltaje total que hay en dos resistencias. Es necesario considerar que el divisor de voltaje funciona para analizar dos resistencias, y que si se quieren determinar voltajes de más de dos resistencias utilizando el divisor de voltaje, deberá hacerse sumando resistencias aplicando paso a paso el divisor de voltaje de dos en dos, hasta llegar al número total de resistencias. Esto es muy útil porque en muchas ocasiones no es posible aplicar la Ley de Ohm debido a que sólo se tiene el valor de las resistencias, pero no se conoce el voltaje. Es entonces que se aplica el divisor de voltaje, con las siguientes fórmulas y de acuerdo al esquema mostrado a continuación:

Otra herramienta importante es el divisor de corriente, que funciona para resistencias en paralelo. Sin embargo no fue necesario utilizarla en esta práctica, pues fue en las conexiones en paralelo ya se tenían los voltajes (que eran el mismo de la fuente por tratarse de conexión en paralelo) y los valores de las resistencias, por lo que las corrientes se encontraron fácilmente a través de la Ley de Ohm.

4. DESARROLLO Y SOLUCIÓN DE LA GUÍA DE TRABAJO UTILIZADA EN LA PRÁCTICA

4.1. MATERIAL Y EQUIPO

• Resistencia de diferentes valores

• Breadboard

• Alambre #24

• Tester análogos o digitales

• Fuente de voltaje

4.2. CIRCUITO SERIE

Cuando un grupo de resistencias se conecta como en la figura 1, por todas ellas fluye la misma corriente y se dice que las resistencias están conectadas en serie.

Figura 1

4.2.1. PROCEDIMIENTO

1. Alambrar el circuito de la figura.

2. Pedir revisión.

3. Tomar lecturas de voltaje y resistencia, anotándolas en la tabla de la figura 1.

Datos R1 R2 R3 Re V1 V2 V3 E I1 I2 I3 I

Teóricos 5600 1500 470 7570 6.66 1.78 0.56 9 0.00119 0.00119 0.00119 0.00119

Experi-

mentales 5600 1500 470 7570 6.5 1.9 0.6 9 0.0012 0.0012 0.0012 .0012

Tabla de la Figura 1

NOTA: Las medidas de la tabla están en Ohmios (Ω) para las resistencias, Voltios (V) para los voltajes y Amperios (A) para las corrientes.

4.2.2. PREGUNTAS

1. R// Este proceso fue justamente el que se realizó para plasmar los datos teóricos presentados en la tabla de la Figura 1. Para ello se contaba únicamente con el valor de la fuente, que fue de 9V, y

...