Lab No. 2 LEY DE OHM APLICADO A RESISTENCIAS

O. D. ELJIK GMEZ, R. J. GIL ARAUJO, E. GONZLEZ VALLEJO, L. E. GUTIRREZ VILLAREAL, L. Y. ROLONG MARTNEZ, J. D. VELANDIA MUOZ

ING. EDISON VELEZ DELGADOELECTROTECNIA; PROGRAMA DE ING. MECNJCA; UNIVERSIDAD DEL ATLNTICO

RESUMEN La experiencia de laboratorio consisti en la observacin del comportamiento de un circuito elctrico aplicando la ley de Ohm para las resistencias. Se tomaron tres escenarios distintos donde en el primero se utiliz una resistencia, en el segundo dos resistencias en paralelo y en el tercero dos resistencias en serie. Con ayuda del voltmetro y del ampermetro se tomaron los valores correspondientes a la cada de tensin y la intensidad de la corriente elctrica en cada circuito. Palabras clave: Ley de Ohm, resistencia.

ABSTRACT The lab experiment was about the observation of the electric circuits behavior appluing the Ohms Law for resistances. Three different scenarios were taken, where the first one used only one resistance, the second one two resistances in parallel and the third one two resistances in series. With the help of a voltmeter and an ammeter the voltage drop and the electric current intensity values were taken from each circuit. Key words: Ohms law, resistance.

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INTRODUCCIN Hoy en da existen un sin nmero de mecanismos, domsticos e industriales que funcionan gracias a la electricidad. Tales aparatos operan debido al movimiento de las cargas elctricas que fluyen a travs de circuitos elctricos. Las leyes que explican el funcionamiento de los circuitos son aplicaciones de los principios de la conservacin de la carga elctrica y de la energa. Es as como en este documento analizaremos el comportamiento de un circuito elctrico a travs de la Ley de Ohm. El fsico Ohm, basndose en un experimento, determin que la intensidad de la corriente que recorre un circuito elctrico es directamente proporcional a la tensin aplicada (a ms tensin, ms intensidad), e inversamente proporcional a la resistencia elctrica (a ms resistencia menos intensidad).

MARCO TERICO La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor elctrico es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. La ecuacin matemtica que describe esta relacin es:

Donde,

es la corriente que pasa a travs del objeto en amperios (A),

es la diferencia

de potencial de las terminales del objeto en voltios (V), y es la impedancia elctrica en ohmios (). Aplicada solamente a las resistencias la ley de Ohm se rescribira como se muestra a continuacin:

Siendo

la resistencia del circuito en ohmios ().

PARTE EXPERIMENTAL Para la realizacin de la experiencia de laboratorio se utilizaron los siguientes elementos: Fuente de CA variable trifsica. Voltmetros de CA.2

Ampermetro de CA. Resistencias. Bananas.

El circuito base de todo el montaje fue el siguiente:

A

~

V

R

V

Donde la A representa al ampermetro de CA, la R a la o las resistencias en el circuito, la V representa el voltmetro de CA, siendo el primero de izquierda a derecha el que mide el voltaje de la fuente y el segundo el que mide la cada de tensin de la resistencia, y por ltimo ~ representa a la fuente de CA. Basndose en el diagrama del circuito se utilizaron las bananas necesarias para el montaje del mismo y una vez el circuito se arm, comenz la experiencia. Teniendo en cuenta los valores lmites para el valor de la corriente elctrica que resista la resistencia/s usadas se observ cuidadosamente que escala era ms adecuada para la toma de datos. Para el primer montaje se us solo una resistencia por lo que el diagrama base mostrado anteriormente es el usado esta vez. Para el segundo montaje se utilizaron dos resistencias en paralelo y se utiliz el siguiente diagrama:

A

~

V

R1

R2

V

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Finalmente, para el tercer arreglo, circuito en serie, se utiliz el siguiente diagrama:

A

~

V

R2

V

R1

A travs de los diagramas anteriores se montaron los arreglos de los circuitos para cada caso, se tomaron los valores de la cada de tensin, el amperaje y el voltaje en la fuente y se realizaron los anlisis necesarios. ANLISIS Y DISCUSIN DE LOS RESULTADOS 1. Arreglo de una resistencia Voltaje de la Resistencia [] fuente [V] 110 300

Cada de tensin [V] 109

Intensidad de la corriente [A] 0,32

Los datos anteriores son valores prcticos; haciendo uso de la Ley de Ohm podemos hallar los valores tericos y el error correspondiente. Se tiene que:

Entonces se tiene que:

El error relativo se calculara como: | |

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Donde

es el valor terico y |

es el valor prctico: |

2. Arreglo de dos resistencias en paralelo Voltaje de la fuente [V] 110 Resistencia [] Cada de tensin [V] 110 Intensidad de la corriente [A] 0,50

300 600 Los datos anteriores son valores prcticos; haciendo uso de la Ley de Ohm podemos hallar los valores tericos y el error correspondiente. Se tiene que:

Donde es el valor de la resistencia total del circuito que se calcula de la siguiente forma:

( Entonces se tiene que:

)(

)

El error relativo se calculara como: | |

Donde

es el valor terico y |

es el valor prctico: |

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3. Arreglo de dos resistencias en serie Voltaje de la fuente [V] 110 Resistencia [] Cada de tensin [V] 110 Intensidad de la corriente [A] 0,10

300 1200 Los datos anteriores son valores prcticos; haciendo uso de la Ley de Ohm podemos hallar los valores tericos y el error correspondiente. Se tiene que:

Donde es el valor de la resistencia total del circuito que se calcula de la siguiente forma:

Entonces se tiene que:

El error relativo se calculara como: | |

Donde

es el valor terico y |

es el valor prctico: |

Podemos obtener el error promedio de toda la prctica de la siguiente forma:

Donde n es el nmero de veces que el error fue tomado

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Se puede representar el comportamiento del sistema y la relacin entre la resistencia y la intensidad en la siguiente grfica:

I (A) vs. R ()0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Claramente se puede observar que la ley de Ohm se cumple, ya que a medida que el valor de la resistencia iba aumentando el valor de la intensidad de la corriente elctrica disminua. Tmese en cuenta que para la creacin de sta grfica se usaron los valores prcticos de la corriente. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Al terminar la experiencia mejoramos nuestra habilidad para la disposicin de conexiones elctricas, se comprob de manera prctica La Ley de Ohm y entendimos la importancia de la seguridad cuando se trata de la manipulacin de dispositivos elctricos, podemos observar que existe una pequea diferencia entre el valor terico de la corriente y valor medido, esta diferencia puede ser causada por varios factores, entre los cuales tenemos: Instrumento de medicin en mal estado. Instrumento en con una escala de medicin incorrecta (de baja precisin). Tolerancia del valor de la resistencia, inductores y capacitores.

De las causales susodichas anteriormente, la que ms influyo en la discrepancia entre el valor terico y el medido fue la de la escala de medicin, ya que tuvimos mucha dificultad en leer el valor mostrado por el instrumento.

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BIBLIOGRAFA GIL GUIJARRO, Luis. Circuitos serie y paralelo [En lnea] Disponible en: http://luis.tarifasoft.com/2_eso/electricidad2ESO/circuitos_serie_y_paralelo.html [Consulta: 31 de Marzo de 2012] ARMANDOAQUILAR1. Corriente Elctrica [En lnea] Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtml [Consulta: 31 de Marzo de 2012] Annimo. Ley de Ohm [En lnea] Disponible en: http://dieumsnh.qfb.umich.mx/ELECTRO/ley%20de%20ohm.htm [Consulta: 31 de Marzo de 2012]

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