5 Fisica III

8/16/2019 5 Fisica III

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Laboratorio de Electricidad y Magnetismo: Física III

UNIVERSIDAD N ACIONAL M AYOR DE S AN M ARCOS

F ACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS

TEMA:

RESISTENCIA VARIABLE

PROFESOR:

JORGE AGÜERO ANDRADE

CURSO:

LABORATORIO DE FÍSICA III

INTEGRANTES:

ESPINOZA ACOSTA, ERIC ALBERTO 14130038

MOGOLLÓN ULLOA, JONATAN ALE!ANDER 141301"4

PARIONA TENORIO, MASI#O GABRIEL 141301"8

$ 0 1 "


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Experiencia N° 4Divisor de Tensin

RESISTENCIA VARIABLE

Experiencia N° 5

1. OBJETIVOS

Derivar pequeñas tensiones a partir de una tensión disponible usando los

conocimientos que ya tenemos de tensión (diferencia de potencial), intensidad decorriente y resistencia.

Si se conecta una carga al divisor de tensión (resistencia de carga R1), se abr!

sometido a cargar el divisor de tensión.

"l circuito puente se compone de la cone#ión en paralelo de dos divisores detensión.

2. MATERIALES

$ar%eta insertable &ni$rain'1

Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Física III


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3. FUNAMENTO TE!RICO

Resistencia variable

"s un dispositivo que tiene un contacto móvil que se mueve a lo largo de la

superficie de una resistencia de valor total constante. "ste contacto móvil se llama

cursor o fleca y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son

menores y cuya suma tendr! siempre el valor de la resistencia total.

Tipos de resistencias variables

Potenciómetros:"stos elementos son resistencias variables, cuyo valor vara al girar un e%e o al

desplaar un cursor o contacto móvil. "sta acción añade m!s o menos material ala resistencia, modificando el valor de esta desde cero (* +) asta un valor

m!#imo, que aparece indicado en el potenciómetro. uanto m!s largo sea el ilo

(generalmente de cobre) que forma la resistencia, mayor ser! el valor de esta.-as resistencias variables suelen emplearse como reguladores de corriente

elctrica.



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• Resistencias variables con la luz: LDR :

"stas resistencias disminuyen tremendamente su valor cuando aumenta la

cantidad de lu que reciben, pasando de miles de omios a solamente unas

decenas. /ensemos en la ley de 0m. Si disminuye la resistencia, la intensidad

aumenta.

Resistencia VDR

-a resistencia DR (olta%e Dependent Resistors) o aristor, es una resistencia

dependiente de la tensión, ya que al aplicarle diferentes tensiones entre sus

e#tremos, vara su resistencia de acuerdo con esas tensiones. -a propiedad que

caracteria esta resistencia consiste en que disminuye su valor ómico cu!ndo

aumenta la tensión entre sus e#tremos. 2nte picos altos de tensión se comportacasi como un cortocircuito.

Símbolo Electrónico



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"l smbolo para representar estas resistencias en un esquema electrónico es el

siguiente3

Smbolo Resistencia DR

Características Electrónicas

-a resistencia ómica de una resistencia DR vara seg4n la tensión aplicada en

sus e#tremos, por lo tanto la corriente que circula por la resistencia DR no esproporcional a la tensión aplicada. 2l aumentar la tensión, el valor de la resistencia

DR disminuye r!pidamente.

5r!fica en la que se muestra que al aumentar la tensión, el valor ómico de la resistencia

disminuye

RELACIÓN ENSIÓN!C"RRIENE

-a relación tensión'corriente en una resistencia DR, se puede e#presar de forma

apro#imada, mediante la ecuación3



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6 7 89

o 6 $ensión en los e#tremos de la resistencia (v)

o 6 $ensión aplicada a la resistencia en la que la intensidad es igual a un

amperio

o 8 6 orriente que circula por la resistencia (2)

o : 6 tang ;. Depende del material de que est!n compuestas.

(-as DR de ó#ido de titanio tienen un valor de : comprendido entre *,1< y

*,=*. -as DR de ó#ido de cinc menor de *,*1)

Resistencia NC

-a resistencia >$ (>egative $emperature oefficient) es una resistencia cuyo

valor ómico depende de la temperatura. "sta resistencia se caracteria por su

disminución del valor ómico a medida que aumenta la temperatura, por tanto

presenta un coeficiente de temperatura negativo.

Resistencia >$



siguiente3



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Smbolo Resistencia >$


RELACIÓN RESISENCIA!E#PERA$RA

"l coeficiente de temperatura (?) es el @ que disminuye su valor ómico por cada

grado de aumento de temperatura, se obtiene de la siguiente e#presión3

? 6 ' 9A$B

Seg4n los materiales utiliados en la fabricación de una resistencia >$, la

constante 9, puede variar entre B*** y CC** E.

5r!fica Resistencia'$emperatura en una resistencia >$

RELACIÓN ENSIÓN!INENSIDAD

uando una intensidad muy pequeña atraviesa una resistencia >$, el consumo

de potencia ser! demasiado pequeño para registrar aumentos apreciables de

temperatura o descensos en el valor ómico, por lo tanto, la relación tensión'

intensidad ser! pr!cticamente lineal.



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Si aumentamos la tensión aplicada al termistor, obtendremos una intensidad en el

que la potencia consumida, provocar! aumentos de temperatura suficientes para

que la resistencia >$ disminuya su valor ómico, increment!ndose la intensidad.

Resistencia PC

-a resistencia /$ (/ositive $emperature oefficient) es una resistencia cuyo

valor ómico depende de la temperatura. "sta resistencia se caracteria por el

aumento del valor ómico a medida que aumenta la temperatura, por tanto

presenta un coeficiente de temperatura positivo.

Resistencia /$



siguiente3

Smbolo Resistencia /$


RELACIÓN RESISENCIA!E#PERA$RA

5r!fica Resistencia'$emperatura de una resistencia /$



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"n la gr!fica anterior, vemos las variaciones del valor ómico de la resistencia

/$ al aumentar la temperatura. 2l principio la resistencia no e#perimenta casininguna variación (8), se sigue aumentando la temperatura, asta llegar a

producirse un aumento considerable de la resistencia (88), pero si seguimos

aumentando la temperatura, el valor ómico vuelve a disminuir (888). "ntonces solo

podemos traba%ar con la resistencia cu!ndo se encuentra en las onas 8 y 88, ya

que en la 888 el componente puede estropearse. "l lmite de temperatura al que se

puede llegar est! en torno a los =** .

RELACIÓN ENSIÓN!INENSIDAD

Fasta un determinado valor de volta%e, la caracterstica 8A sigue la ley de 0m,

pero la resistencia aumenta cuando la corriente que pasa por la resistencia /$

provoca un calentamiento y se alcana la temperatura de conmutación,

temperatura a la cual el valor de la resistencia es igual al doble del que tiene a

BC. -a caracterstica 8A depende de la temperatura ambiente y del coeficiente

de transferencia de calor con respecto a dica temperatura ambiente.



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Si la temperatura llega a ser demasiado alta, la resistencia /$ pierde sus

propiedades y puede comportarse eventualmente de una forma similar a una

resistencia >$. /or lo tanto, las aplicaciones de una resistencia /$ est!n

restringidas a un determinado margen de temperaturas.

Resistencias variables con la tem%eratura: NC & PC:

"stas resistencias cambian su valor seg4n la temperatura a la que se las somete.

-as ay de dos tipos3>$. Disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura. (oeficiente negativo

de temperatura.)/$. 2umentan su resistencia al aumentar la temperatura. (oeficiente positivo de

temperatura.)

>$3 Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. $G RH/$3 Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. $G RH



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". #ROCEIMIENTO

"n el e#perimento siguiente se debe analiar la respuesta de las resistencias >$.

/ara ello se registrar! la caracterstica de una resistencia de este tipo y se

discutir!n los posibles rangos de aplicación de este tipo de resistencias.Ionte el circuito e#perimental que se representa a continuación en la sección 88 de

la tar%eta de e#perimentación S0=B*J'K93

2bra

el

instrumento

virtual Luente de

tensión

continua y seleccione los a%ustes que se detallan en la tabla siguiente. "ncienda a

continuación el instrumento por medio de la tecla /0M"R. 2bra el instrumento virtual oltmetro 2 y 2mpermetro 9, seleccione los a%ustes

que se detallan en la tabla siguiente3

"n el caso de que realice la medición de corriente empleando el ampermetro

virtual, abra el instrumento y seleccione los a%ustes que se detallan en la tabla

siguiente.

2ora, a%uste la tensión de alimentación &e, empleando uno tras otro, los valores

e#puestos en la tabla 1. Iida cada tensión & en la resistencia >$, al igual que la

corriente 8 que fluye por la resistencia y anote los valores de medición en la tabla.

2ntes de a%ustar un nuevo valor de tensión, espere siempre apro#imadamente un



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minuto antes de llevar a cabo la medición de corriente. Si pulsa la pestaña

NDiagramaN de la tabla, despus de realiar todas las mediciones, podr! visualiar

gr!ficamente la caracterstica resultante.

5. ATOS E$#ERIMENTALES

abla ':

abla (:

Ue%V& #'()*%UxI& R'O+(*%U,I&

1.-- ".1/ 1"2.11

2.-- 10.50 1"-.


Ue%V& U%V& A'(A*

1.-- -.1 5./

2.-- 1. 11.

3.-- 2."1 1.0

".-- 2.0 31

5.-- 3.3 "-

.-- 3.- 52

/.-- 3.0 5

.-- 3./1 //

0.-- 3./3

1-.-- 3.3 0-


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3.-- "5.55 12/.51

".-- 0.50 03.23

5.-- 13"." "

.-- 1/.2 0.23

/.-- 230.5 5.//

.-- 25./ ".1

. CUESTIONARIO

1) ¿Por qué es necesario esperar aproximadamente un minuto antes de medir la corriente después de realizar una modiicación de la tensión!

-a resistencia >$ se calienta ante el flu%o de corriente. De esta manera

disminuye la resistencia y la medición solo se puede realiar despus de que la

temperatura aya alcanado su valor estacionario.

") ¿#ué airmación podría realizar en relación con la característica obtenida!

• -a pendiente de la caracterstica vara.

• -a tensión de la resistencia >$ adopta un valor m!#imo.

• Si la tensión asciende, disminuye la pendiente de la caracterstica.

$) ¿% qué conclusión puede arribar a partir de las características obtenidas!

• Si la temperatura aumenta disminuye el valor de la resistencia >$.

•

Si el consumo de potencia aumenta, disminuye el valor de la resistencia >$.

• Si el consumo de potencia aumenta, aumenta la temperatura de la resistencia

>$.

• Si las resistencias >$ se emplean como sensores de temperatura, deberan

operar con ba%as intensidades de corriente para evitar los efectos del

calentamiento.



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/. CONCLUSIONES

Conclusiones:

• "l paso de corriente a travs de un resistor produce calor, y este es posible percibirse

en este tipo de resistencia.

• Si se emplean como sensores de temperatura, deben traba%ar con ba%as intensidades

para evitar los efectos del calentamiento.

• "l consumo de potencia es directamente proporcional con la temperatura einversamente proporcional con la resistencia. 2 su ve la resistencia depende de forma

e#ponencial con la temperatura.


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