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Practica 5: Resistencia y Ley de Ohm
Leggs Gonzlez Aldo Daniel, Martnez Hernndez Jessica, Rodrguez
Alvares del Castillo Yair y Vicente Frausto Alan
Academia de Fsica
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera campus
Guanajuato Instituto Politcnico Nacional
[email protected]
Resumen
En esta prctica 6, Resistencia y Ley de Ohm, se armaron
diferentes circuitos, tanto en el
protoboard como en el simulador para comparar las variantes de
los resultados tericos y
prcticos. Se jug con los diferentes valores de resistencia para
poder obtener los valores
equivalentes de corriente, voltaje y resistencia, medidos con el
multmetro.
A dems, el propsito de esta prctica es poner en evidencia la Ley
de Ohm para resolver
los circuitos y encontrar las incgnitas de los valores
equivalentes.
Introduccin
Resistencia:
Se le denomina resistencia elctrica a la igualdad de oposicin
que tienen los electrones
al desplazarse a travs de un conductor. La unidad de resistencia
en el Sistema
Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega
omega (), en honor al
fsico alemn George Ohm, quien descubri el principio que ahora
lleva su nombre. La
resistencia est dada por la siguiente frmula:
Por lo tanto resistencia elctrica es toda oposicin que encuentra
la corriente a su paso
por un circuito elctrico cerrado, atenuando o frenando el libre
flujo de circulacin de las
cargas elctricas o electrones. Cualquier dispositivo o
consumidor conectado a un circuito
elctrico representa en s una carga, resistencia u obstculo para
la circulacin de la
corriente elctrica.
ACADEMIA DE FSICA UPIIG - IPN
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A.- Electrones fluyendo por un buen conductor elctrico, que
ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal
conductor. elctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese
caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular
libremente y, como consecuencia, generan calor.
Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito
elctrico de una forma ms o
menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a
su paso. Mientras
menor sea esa resistencia, mayor ser el orden existente en el
micro-mundo de los
electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a
chocar unos con otros y a
liberar energa en forma de calor. Esa situacin hace que siempre
se eleve algo la
temperatura del conductor y que, adems, adquiera valores ms
altos en el punto donde
los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.
Ley de Ohm:
La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que
circula entre dos puntos de un circuito elctrico es proporcional a
la tensin elctrica entre dichos puntos. Esta constante es la
conductancia elctrica, que es el inverso de la resistencia
elctrica.
La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es
directamente proporcional a la tensin aplicada e inversamente
proporcional a la resistencia del mismo.
La Ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemn Georg
Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinmica,
estrechamente vinculada a los valores de las unidades bsicas
presentes en cualquier circuito elctrico como son:
Tensin o voltaje "E", en volt (V).
Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).
Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al
circuito.
Circuito elctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt,
una resistencia o carga
elctrica "R" y la. circulacin de una intensidad o flujo de
corriente elctrica " I "
suministrado por la propia pila.
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Debido a la existencia de materiales que dificultan ms que otros
el paso de la corriente
elctrica a travs de los mismos, cuando el valor de su
resistencia vara, el valor de la
intensidad de corriente en ampere (A), tambin vara de forma
inversamente proporcional.
Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente
disminuye y, viceversa, cuando
la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente
aumenta, siempre y solo si,
para ambos casos el valor de la tensin o voltaje (V) se mantenga
en todo momento de
forma constante.
Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la
tensin o voltaje es
directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por
tanto, si el voltaje aumenta o
disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el
circuito aumentar o disminuir
en la misma proporcin, siempre y cuando el valor de la
resistencia conectada al circuito
se mantenga constante.
Desde el punto de vista matemtico el postulado anterior se puede
representar por medio
de la siguiente Frmula General de la Ley de Ohm:
I. Procedimiento
Materiales
tarjeta de experimentacin (protoboard)
Resistores
Multisim Multmetro
En esta parte prctica se utiliz principalmente el simulador de
circuitos. Primero se
elabor una tabla con los diferentes resistores a utilizar, se
escribi un cdigo de
colores para identificar cada una de las diferentes
resistencias.
Despus en el simulador de circuitos se eligi un resistor mato a
10kOhm y se
aliment el circuito con una fuente de Cd. De acuerdo a la figura
1, se coloc un
multmetro para medir el voltaje y la corriente en el circuito.
Se fue cambiando la
magnitud del voltaje 10 veces y se registraron los
resultados.
Despus se construy una grfica con los valores de voltaje
en el eje X y los valores de corriente en el eje Y.
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Como segunda parte de la prctica se seleccion un diodo
semiconductor (un LED), y se arm el circuito como lo muestra
la figura 2. Una vez armado el circuito se coloc de nuevo un
multmetro para medir la corriente y voltaje en el diodo
semiconductor. De igual forma se realiz una tabla para los
valores arrojados en el multmetro, con un total de 10
diferentes
voltajes en la fuente de Cd. Se elabor una grfica con los
valores de voltaje en el eje X y los valores de corriente en el
eje Y.
En la parte 3, se arm un circuito serie con dos valores
diferentes de resistencia como
se muestra en la figura 3, y despus con 2 valores de
resistencias en paralelo, para
los dos circuitos, se utiliz el hmetro del simulador para saber
su valor equivalente.
Despus se hizo el experimento pero ahora con resistores reales
en su tarjeta de
experimentacin (protoboard). Se midieron los valores
equivalentes con el hmetro.
Una vez obtenidos los resultados se compararon los resultados en
lo prctico y en lo
terico.
Se construy el circuito, mostrado en la figura 4, en el
software y se aliment con una fuente de Cd de 12 V. Se
coloc medidores de voltaje en todos los resistores y se
comprob que la sume es igual al voltaje de la fuente.
Con la parte 5 se involucr 4 resistencias en paralelo con
cuatro o ms valores diferentes y se midi la resistencia
equivalente, figura 4. Los mismos arreglos paralelos se
armaron en la tarjeta experimentadora con resistores reales
para obtener su valor equivalente. De la misma manera se
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compararon los valores obtenidos terica y prcticamente.
Con respecto a la figura 6, se arm un circuito con 6 valores de
resistencia y se midi
su valor equivalente. Se realizaron los clculos con las formulas
y se compararon los
resultados con los arrojados en el multisim.
Despus se tuvo que volver a armar un circuito en el simulador,
figura 6, y se aliment
la fuente con valores entre 10 y 20 Volts, se determin el valor
equivalente de
corriente y voltaje en los puntos importantes del circuito y se
registr.
II. Resultados
Para la parte 1
Con multisim
Resistencia Corriente Voltaje
1 K 5mA 5V 10K 499.152 A 5V 22 K 226.482 5V
Con el multmetro
Resistencia Corriente Voltaje
1 K 4.18mA 5.06V 10K .509mA 5.05V 22 K .232mA 5.05V
Parte2 con diodo en Multisim
Voltaje Corriente Potencial
5V 2.99 5V
2V 93.81mA 2V
2.5V 505.mA 2.5V 6.9V 4.779 A 6.9V
7.12V 4.996 A 7.12V
4.7V 2.615 A 4.7V
5.6V 3.498 A 5.6V
9.99999V 7.846 A 10V
8.3 V 6.163 A 8.3 V
3.142 V 1.105 A 3.142 V
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Conexin en Serie con Multisim y sumas
Resistencia Multisim Terico
5 K 22 K 23 K 23 K 10K 1 K 11 K 11 K 22 K 10 K 1 K
34 K 34 K
Conexin en paralelo
Resistencia Multisim Terico
5 K 22 K 956.522 K
956.522 K
10K 1 K 909.091 K
909.091 K
22 K 10 K 1 K
466.102 K
466.102 K
Parte 3
Resistencia Corriente
1 K 10 V 22 K 1.688 V 10 K 7.54V 10 K 6.77 V 1 K 677.75 mV 10 K
767.269 mV 22 K 15 V
III. Verificacin de Resultados
Los resultados obtenidos fueron los esperados ya que se
aproximaban a los
resultados esperados tanto de manera terica como utilizando el
multisim.
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IV. Conclusiones
Tras la realizacin de esta prctica, se puede concluir lo
siguiente:
Se logr el objetivo general, ya que se logr comprender de una
manera mucho
mejor el concepto de resistividad de ciertos materiales, adems
de la distintas
medidas de este, ya que se midieron diferentes resistencias, con
distintas
cualidades.
De la misma manera se pudo aplicar la ley de Ohm en la
conformacin de circuitos
elctricos de manera fsica y mediante el uso de software de diseo
de circuitos
(Multisim), el cual fue de gran ayuda ya que se realizaron
distintos circuitos de una
forma rpida y eficiente.
Tambin se conoce ahora de una mejor manera el uso de resistores
y la
clasificacin de los mismos, adems se cuenta con una mayor
habilidad al
momento de medir las distintas intensidades, gracias al uso de
aparatos de
medicin como el multmetro.
Finalmente, concluimos que la realizacin de esta prctica nos da
un panorama
ms amplio en lo que concierne al tema de la resistividad y Ley
de Ohm.
V. Referencias
http://www.tiposde.org/construccion/477-tipos-de-capacitores/
http://www.monografias.com/trabajos67/capacitores-fisica/capacitores-fisica.shtml
http://litalo.blogspot.es/1273304949/capacitadores/
http://html.rincondelvago.com/capacitancia_1.html
http://emilioescobar.org/u3/capacitancia.htm
Resistencia y Ley de Ohm 11 de Marzo de 2014 18 de Marzo de
2014