Upload
mars1107488
View
66
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
POTENCIA ELÉCTRICA(Informe N 5)
I. Objetivos:
Mostrar que la potencia eléctrica es una función del voltaje y de la corriente.
Determinar que la resistencia eléctrica del filamento de una lámpara varía con
la temperatura.
Verificar que la resistencia del filamento (foco) no varía linealmente con el
voltaje aplicado.
II. Materiales:
Fuente de voltaje de 6 V en C.C.
Reóstato.
Foco de 6 V.
Alambres conectores.
Resistencias de 100, 1W (2).
Amperímetro.
Voltímetro.
III. Fundamento Teórico:
- La potencia es una medida del trabajo realizado en un intervalo de tiempo.
En el SI la unidad de potencia es el watt (W), denominado en honor a James Watt
quien perfecciono la máquina de vapor. La potencia de 1 W es el trabajo realizado es
1s por 1V de tensión eléctrica para mover una carga de 1C.
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
Cuando fluye corriente a través de una resistencia, la energía eléctrica se transforma
en calor.
Si la diferencia de potencial entre los terminales de una resistencia R es V, el campo
eléctrico realiza un trabajo dW para transportar una carga positiva dq desde el
extremo de mayor potencial al de menor potencial.
La potencia es:
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
IV. Procedimiento:
A. Verificación de la potencia eléctrica como función del voltaje y de la corriente
eléctrica. Se calcula y se mide la potencia disipada en una resistencia conforme
aumenta el voltaje.
Arme el circuito de la figura 1. La resistencia R1 y R2 están conectadas en
paralelo, de manera que se disipa una potencia de 2W. La resistencia en
paralelo es de 50.
R1 = 100
R2 = 100
Observe la tabla 1, usando la Ley de Ohm, calcule la intensidad de corriente
que pasa a través de las resistencias. Varíe el cursor del reóstato. Anote las
lecturas de la tabla 1. Calcule la potencia para cada valor.
TABLA 1
Voltaje Corriente Intensidad
0.5 V 0.01 A 0.005 W
1.0 V 0.019 A 0.019 W
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
1.5 V 0.029 A 0.0435 W
2.0 V 0.038 A 0.076 W
2.5 V 0.049 A 0.1225 W
3.0 V 0.059 A 0.177 W
3.5 V 0.072 A 0.252 W
5 V 0.099 A 0.495 W
Halle el voltaje para 5 valores diferentes de intensidad de corriente, obtenidos
moviendo el cursor del reóstato. Anote los valores en la tabla 2. Calcule la
potencia para cada valor hallado.
TABLA 2
Voltaje Corriente Potencia
0.5 V 0.01 A 0.005 W
1.05 V 0.02 A 0.021 W
2.52 V 0.05 A 0.126 W
3.4 V 0.07 A 0.238 W
5 V 0.1 A 0.5 W
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
Calcule los valores calculados de la Tabla 1 respecto a los valores
obtenidos en la tabla 2, ¿Qué factores implican las diferencias entre los
dos conjuntos de valores?
Un factor relevante es el mal uso y armado de los equipos en el
experimento, pues éstos influyen, la mayoría de veces en los resultados
de los experimentos; también existe error de paralaje debido a la teoría
de lectura en posiciones diferentes.
La diferencia entre potencias va a estar dada por:
Trabajamos con algunos valores de las tablas 1 y 2.
Potencia (Tab. 1) Potencia (Tab. 2)
0.005 0.005
0.019 0.021
0.1225 0.126
0.252 0.238
0.495 0.5
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
De acuerdo a la formula:
El error experimental será el siguiente:
V. Cuestionario:
1- Explique lo observado en esta experiencia. Haga una comparación con la
experiencia N° 4 sobre la ley de Ohm.
Normalmente se analiza la Ley de Ohm como una relación entre el voltaje,
la corriente y el valor de un resistor.
Una forma más completa de expresar la Ley de Ohm es incluyendo la
fórmula de potencia eléctrica.
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
Si se utiliza la conocida fórmula de potencia (con unidad de watts o vatios):
P = V x I, potencia = voltaje x corriente, y sus variantes: V = P / I e I = P / V,
se obtienen ecuaciones adicionales.
Las nuevas ecuaciones permiten obtener los valores de potencia, voltaje,
corriente y resistencia, con sólo dos de las cuatro variables.
Despejando la Potencia (P) se obtiene: P = V2 / R, P = I2 x R, P = V x I
Despejando la Intensidad de corriente (I) se obtiene: I = V / R, I = P / V, I = (P / R)1/2
Despejando la Resistencia (R) se obtiene: R = V / I, R = V2 / P, R = P / I2
Despejando el Voltaje (V) se obtiene: V = (P x R)1/2, V = P / I, V = I x R
En el siguiente diagrama se muestra un resumen completo de las fórmulas, arreglado de manera que sea fácil su memorización.
FIEE Física III
Universidad Nacional Mayor de San Marcos 2013 - 0
VI. Conclusiones
Utilizamos el principio de Ohm y de gran manera, fue para darnos cuenta que
la relación entre el Voltaje y la Resistencia Eléctrica es directamente
proporcional; por lo que se afirmó que conforme aumentaba el voltaje
aumenta también la resistencia .
El caso de “Potencia eléctrica versus Resistencia eléctrica”, ya que en esta caso
la relación es inversamente proporcional y directamente proporcional a la vez,
al observar que:
Obtuvimos la relación que existe entre la potencia, voltaje, intensidad de
corriente y resistencia.
FIEE Física III